راهنمایی جامع و کلی در خصوص پلی اتر سولفون یا PES
پلی اترسولفون که با نام PES یا PESU نیز شناخته میشود، نوعی نسبتا جدید از پلیمرهاست که در سال 1972 و توسط ICIشناخته شد. این ترموپلاستیک مهندسی مقاوم در برابر گرما دارای شفافیت خوبی بوده و در برابر اشتعال نیز مقاوم میباشد و یکی از موادی است که به کمترین میزان ممکن دود تولید میکند.
در این مقاله به ویژگی های اصلی این ماده و مزایای ان به صورت دقیق میپردازیم تا چگونگی تبدیل این ماده به گزینه ای ایده ال در تولید محصولاتی در بخش های متفاوت را متوجه شویم.
پلی اتر سولفون یا PESUبه چه ماده ای گفته میشود؟
پلیمرهای سولفون و یا پلی سوفون ها یکی از انواع ترموپلاستیکهای مهندسی مقاوم در برابر گرما هستند که دارای ساختار واحدی با نام دیفنیل سولفون میباشند. پلیمرهای این خانواده که شامل PSU استاندارد، پلی اریل سولفون، پلی اترسولفون، پلی فنیل سولفون میشوند، با ویژگی های خاصی مانند شفافیت بالا و عدم اشتعال پذیری ذاتی شناخته میشوند.
پلی اتر سولفون نیز یکی از پلاستیکهای مهندسی مقاوم در برابر گرما است که در خانواده ی پلی سولفونها قرار میگیرد.
خواصی مانند اشتعال پذیری پایین و تولید کم دود در پلی اتر سولفون باعث شده تا این ماده سازگاری خیلی خوبی با قوانین فدرال تعیین شده برای بخش های داخلی هواپیما داشته باشد. از انواع تقویت شده این نوع پلیمر نیز در قطعات الکتریکی استفاده میشود که در معرض دمای بالا قرار دارند. پنجره ی تنور نانوایی و اجزای پزشکی هم از همین ماده ساخته میشوند. انواع تقویت شده ی پلی اتر سولفون هم در تولید رادون یا ماده رادیواکتیو و قطعات هواپیما و خودرو به کار برده میشوند.
میتوان ماده یاد شده را با استفاده از قالب گیری تزریقی، قالب گیری دمشی، روزن رانی و تجهیزات فرم دهنده به کمک گرما فراوری کرد.
از بین تمام انواع موجود پلی اری سولفون (PSU,PESU,PPSU) نوع دوم دارای بیشترین مقاومت در برابر حرارت میباشد و ضریب کششی ان نیز از بقیه موارد بیشتر است. PESU خواصی مشابه PSU دارد اگرچه این ماده در برابر ضربه و مواد شیمیایی مقاوم تر میباشد. علاوه بر آن استحکام و پایداری ان بالا بوده و حساسیت کمی در برابر شکاف یا بریدگی دارد.
ویژگی های اصلی پلی فنیلن سولفید یا PES
خواص مکانیکی،فیزیکی و شیمیایی
دمای گذار شیشه در پلی اتر سولفون 225 درجه سانتی گراد بوده و در دماهای متفاوتی میتواند پایداری ابعادی خوبی داشته باشد. این ماده مقاومت خزشی طولانی مدت خیلی خوبی در برابر دماهای بالا تا 150 درجه سانتی گراد دارد. عملکرد خزشی ان در مقایسه با پلی سولفون، رزین های فنیلین اکسید محور و پلی کربناتها بهتر میباشد. همچنین این ماده را میتوان به سادگی فراوری کرد و احتمال کاهش اندازه قالب در ان کمتر است. علاوه بر ان ماده یاد شده را میتوان برای مدتی طولانی در دمای بالا تا 180درجه سانتی گراد استفاده کرد و حتی اگر فشار بر ماده کم باشد، این دما تا 200درجه سانتی گراد قابل افزایش خواهد بود.
پلی اترسولفون به طور ویژه ای در برابر اسیدها، مواد قلیایی و نفت و روغن، هیدروکربنهای الیفاتیک و الکل مقاوم میباشد. ولی موادی همانند کتونها، استر و تعدادی از هیدروکربنهای هالوژنی و آروماتیک میتوانند به پلی اتر سولفون اسیب وارد نمایند.
این پلیمر چنین خواصی دارد:
محدودیت های پلی اترسولفون کدامند و چگونه میتوان به طور بهینه از خواص ان استفاده کرد؟
از انجایی که ماده یاد شده به طور طیبعی حالتی بی شکل دارد، مقاومت کمی هم در برابر فشار داشته و ترک میخورد به خصوص زمانی که در معرض حلالهای ارگانیک قرار گیرد. همانطور که پیش از این نیز اشاره شد، یکی از بزرگترین معایب این ماده در مقایسه با سایر ترموپلاستیک های مهندسی مانند پلی ایمید، پلی استر و پلی کربناتها، هزینه ی خیلی بالای فروش ان است.
به همین دلیل مصارف ان بیشتر به بخش کوچکی از محصولات پیچیده در صنایع الکترونیک، هوافضا و پزشکی محدود شده است.
اگرچه، ترکیب این مواد کاربردی با سایر ترموپلاستیکهای مهندسی راهی برای بهبود خاصیت فراوری و همچنین ویژگی های شیمیایی پلیمرهای بازی را بوجود می اورد.
مصارف اصلی پلاستیک مقاوم در برابر گرما با نام PES کدامند؟
امروزه این ماده در بازار مصارف خیلی مختلفی دارد که از ان جمله میتوان به ساخت بخش های داخلی هواپیما و خودرو، قطعات الکتریکی و تجهیزات پزشکی و مصارف روزمره اشاره کرد. در این بخش به تعدادی از این مصارف با ذکر جزییات می پردازیم:
پلی اترسولفون در صنعت خودروسازی جایگزین فلزات و ترموستها میشود
مصارف این ماده در حوزه خودروسازی با پیشرفتی فزاینده همراه بوده است. رزینهای این ماده که با فیبر کربن و یا شیشه تقویت شده اند، به صورت صعودی در تولید قطعات خودرو به کاربرده میشوند و جایگزین فلزات و مواد ترموست میشوند.
پلی اترسولفونها نوعی ترموپلاستیک بدون شکل و مقاوم در برابر گرما هستند و در مواردی به کار برده میشوند که نیازمندیهای عملکردی محصول بیشتر از توانایی سایر پلاستیکهای مهندسی باشند.
در صنعت خودروسازی، از این ماده بیشتر برای ساخت قطعات داخلی کاپوت ماشین بهره برده میشود مانند درپوش باتری، پمپ روغن، پیستون کنترل روغن، بخش های انتقالی و سایر موارد. همچنین از پلی اترسولفون در تولید چراغهای جلوی خودرو استفاده میشود.
انواع تقویت شده ی این پلیمر با فایبر گلاس هم برای سیستمهای چرخش روغن موتور بسیار مناسب میباشند زیرا ساختار این پلیمر به گونه ای است که در مواجهه با روغن داغ موتور، پایداری گرمایی و ابعادی لازم را فراهم می سازد.
به کارگیری PESU در حوزه ی تولید قطعات الکتریکی و الکترونیکی
استحکام بالا، قدرت و پایداری ابعادی به پلی اترسولفون این امکان را میدهد تا گزینه ای مناسب برای تولید قطعات الکتریکی و الکترونیکی باشد مانند بدنه سیم پیچ، رابط های سوکت و دوشاخه، صفحات مدار چاپی قالب گیری شده به کمک تزریق، بخش های کلید قدرت، کلید قطع و وصل، رله ، پوشش های شفاف لامپ و صفحه کلید و غیره.
به کارگیری PESU در حوزه ی محصولات صنعتی
در اغلب موارد زمانی از PES استفاده میشود که نیازمندی های عملکردی محصول بیش از قابلیت سایر پلاستیکهای مهندسی مانند پلی ایمید باشد. طیف گسترده ی خواص این ماده این امکان را بوجود اورد که از ان به جای فلزات، ترموستها و سرامیک استفاده کرد. علاوه بر ان،این ماده ویژگی های متفاوتی مانند استحکام، قدرت مکانیکی و دمای کارکردی دائمی دارد.
در بازار صنعتی، پلی اترسولفون به طور گسترده ای برای تولید پمپ و سوپاپ در صنایع شیمیایی و الکتروشیمیایی و تجهیزات فراوری استفاده میشود. به طور کلی ماده یاد شده چنین مصارفی دارد:
مقاومت بالایPES این ماده در برابر استریلیزه شدن، آن را به گزینه ای ایده ال برای مصارف پزشکی تبدیل کرده است
PES به خوبی میتواند استریل کننده های سرد، مواد ضد عفونی کننده و میکروب کش ها را تحمل کند. همچنین این ماده مقاومت خیلی بالایی در برابر پرتوهای الکترون و گاما در انواع دماهای کارکردی دارد. میتوان قطعات ساخته شده از این ماده را به طور مکرر با بخار بسیار داغ استریلیزه کرد. اگر این تعداد به بیش از 100 بار برسد، ماده یاد شده حالتی شفاف پیدا کرده و به مقدار بالایی خواص فیزیکی خود را حفظ میکند.
از این ماده به طور گسترده ای در تولید غشای دیالیز کننده ها، ابزار و بخش های انها، چراغهای اتاق عمل و ویژه جراحی، جعبه های استریلیزه، تجهیزات تزریق و سرنگهای چندبار مصرف استفاده میشود.
