تفاوت پلیمر و پلاستیک

پلاستیک ها چه تفاوتهایی با پلیمر ها دارند؟

اگرچه پلاستیک و پلیمر ها اسامی هستند که معمولاً به جای یکدیگر استفاده می شوند اما همیشه با یکدیگر یکسان نیستند زیرا پلیمرها می‌توانند به صورت طبیعی و ارگانیک موجود باشند و یا به صورت ترکیبی ساخته شوند و از زنجیره ‌ای از مولکول های تکی یا مونومرها ساخته شدند و این درحالی است که پلاستیک ها دسته ای از بلورها بوده که از زنجیره های پلیمری ساخته شده اند و ممکن است بخشی از آنها ارگانیک بوده و یا به طور کامل ترکیبی باشد. به صورت خلاصه می‌توان عنوان کرد که همه پلاستیک ها پلیمر هستند اما همه پلیمرها جز مواد پلاستیکی قرار نمی‌گیرند. ما در این مقاله به ترکیبات تشکیل دهنده، ویژگی های فیزیکی و کاربردهای پلیمرها و پلاستیک می پردازیم تا بتوانیم توصیفات شفاف و مشخصی از تمایز بین این دو ماده برای شما ارایه کنیم.

پلیمرها به چه موادی گفته می شود؟

همانطور که پیش از عنوان شدف پلیمرها می توانند به شکل ارگانیک و به حالت پلیمرهای زیستی یا طبیعی موجود باشند همانند پشم، نخ وچوب یا مواد کاملا ترکیبی و یا نیمه ترکیبی که سنتز شوند و در واقع این دسته از مواد ترکیبی در سه گروه متفاوت طبقه بندی می‌شود. الاستومرها دسته ای از مواد قابل ارتجاع می باشند که از انعطاف پذیری زیاد و پیوندهای مولکولی و استحکام کمی برخوردارند همانند لاستیک. الیاف پلیمری شامل زنجیره های پلیمری می باشند که در مقایسه با الاستومرها پیوند های مولکولی بسیار قوی تری دارند و در واقع این الیاف در مقایسه با الاستومرها مستحکم تر بوده و قابلیت ارتجاعی کمتری دارند و ممکن است از مواد ترکیبی و طبیعی ساخته شده باشد. ترمو پلاستیک ها در مقایسه با الیاف و الاستومرها استحکام بیشتری دارند و از آنجایی که می‌توانند با قرارگیری در معرض حرارت ساختار مولکولی خود را حفظ کنند به صورت منحصر به فردی شناخته می‌شوند. به طور کلی زمانی که ترموپلاستیک ها تا نقطه ذوب خود گرم می شوند به جای آنکه بسوزند ذوب خواهند شد و به همین دلیل برای ایجاد شکل و فرم های مختلف مناسب هستند. ساختار اصلی، ویژگی های فیزیکی و مصارف پلیمرهای ترکیبی به ما کمک می کند تا طبقه بندی آن را بهتر تعیین کنیم و از آنجایی که هزاران پلیمر متفاوت وجود دارد اهمیت زیادی دارد که ما بتوانیم با موارد کیفی و کاربردهای پلیمر ها آشنا شویم تا مطمئن شویم که آنها برای تولید محصولات متناسب به کار برده شده اند.

ساختار پلیمرها:

ساختار مولکولی پلیمر ها از تعیین کننده ویژگی های اصلی این مواد می باشد و زمانی که می خواهیم انواع خاصی از مواد پلیمری را دسته ‌بندی کنیم این موارد می تواند به شرح زیر باشد:

• ترکیبات مونومری: اگر بدانیم که زنجیرهای پلیمری از چه نمونه‌های ساخته شده‌ اند و چه تعدادی از آنها در این زنجیره وجود دارند و علاوه بر آن اطلاعاتی در خصوص طبیعت مونومرها داشته باشیم می‌توانیم آنها را با کیفیت بهتری دسته بندی کنیم.

• ویژگی های زنجیره ای: طول متوسط و وزن زنجیره در یک ماده پلیمری به ما کمک می کند تا میزان بسپارش و شکل مولکولی ماده پلیمری را به خوبی تشخیص دهیم.

• پیوندهای مولکولی: ساختار ماده ی پلیمری را می‌توان با توجه به روشهای تعیین کرده که توسط مونومرها به یکدیگر متصل شده اند. البته وجود انشعابات متفاوت نیز به ما در این موضوع کمک خواهد کرد.

•  روش بسپارش: مونومرها با یکدیگر ترکیب می‌شوند و یک ماده پلیمری را می‌سازند و می تواند به خوبی ساختار پلیمرها را تعیین کند و البته ممکن است این ساختار با استفاده از فرآیندهای طبیعی و یا بسپار های ترکیبی و بهره ‌بری از حرارت، مواد شیمیایی و چگالش به وجود آمده باشد.

• ویژگی های مواد پلیمری: مواد پلیمری از ویژگی‌های بسیار متفاوتی برخوردارند که می ‌توان آن‌ها را با توجه به خواص فیزیکی دسته بندی کرد ملنند: چگالی، ویژگی های گرمایی، ساختار بلورین، سختی، استحکام کششی، امکان بکارگیری آنها در انواع ماشین آلات، قابلیت شکل پذیری و انحلال پذیری.

• مصارف مواد پلیمری: یکی دیگر از روشهای طبقه بندی انواع مواد پلیمری با توجه به نوع کاربری آنها می‌باشد و از آنجایی که طرح‌های بسیار زیادی از این مواد وجود دارد که با استفاده از روش بسپارش تولید می‌شوند بنابراین پلیمرها از مواد بسیار کاربردی در تولید محصولات متفاوت هستند مانند تولید محصولات قالب گیری شده و دارای شکل، ورقه ها و فیلم های نازک، الاستومرها، چسب ها، جوهر، رنگ و پوشش ها، ریسمان یا سایر الیاف.

پلاستیک ها به چه موادی گفته می شود؟

پلاستیک ها در واقع دسته ‌ای از پلیمرهای نیمه ارگانیک و یا ترکیبی هستند که از روغن و یا نفت و با استفاده از انواعی از مواد شیمیایی و چگالش تولید می‌شوند تا در نهایت پیوندهای مولکولی در آنها به وجود بیاید. اگرچه پلیمرها می‌تواند به صورت طبیعی نیز تولید شوند اما پلاستیک ها همگی ساخته دست انسان هستند. علاوه بر اینکه پلاستیک ها می توانند شامل مواد پلیمری هم شوند و بنابراین از ویژگی‌های فیزیکی و تنوع زیادی برخوردارند و به همین دلیل مصارف بسیار زیادی در تولید محصولات متفاوت خواهند داشت ولی به طور کلی می‌توان پلاستیک‌ها را به دو دسته ی متمایز ترموست ها و ترموپلاستیک ها تقسیم کرد:

• ترموست ها: این پلاستیک‌ ها را با اعمال حرارت به یک شکل و طراحی دائمی تبدیل می کنند تا زمانی که آنها شکل مورد نظر را داشته باشند به حالت ثابت خود باقی خواهند ماند حتی اگر مجدداً در معرض حرارت قرار بگیرند. در واقع چنین دسته از پلاستیک ها با حرارت دهی مجدد به جای ذوب و تغییر شکل سوخته می‌شوند و به همین دلیل باید از انجام این اقدام پرهیز نمود. مقاومت بسیار بالای این مواد در برابر حرارت و سایش باعث می‌شود تا آنها به یکی از پر کاربرد ترین مواد در تولید محصولات تبدیل شوند که به دقت بالایی نیاز دارند و با قرارگیری در معرض تغییرات دمایی دچار خزش یا تغییر شکل نخواهد شد. تعدادی از مهمترین پلاستیک هایی که در دسته ترموست ها قرار می گیرند عبارتند از پلی اورتان، اپوکسی، فنولیک، پلی استر های ویژه.

ترموستها به دلیل برخورداری از طبیعت مقاوم در برابر دما و ساختار بادوام برای تولید محصولات بسیار متمایز به کار برده می‌شوند همانند قطعات الکترونیکی و عایق ها، پوشش های حرارتی، بخش‌های موتور، تجهیزات خانگی، قطعات روشنایی بخش و تجهیزات انرژی.

• ترموپلاستیک ها: ترموپلاستیک ها دقیا عکس ترموست ها می توانند به دفعات متعددی تحت حرارت قرار گرفته و تغییر شکل ندهند و این در حالی است که هیچ تغییری در ساختار اصلی مولکولی آنها به وجود نخواهد آمد. در واقع این مواد با قرارگیری در معرض حرارت بالا ذوب می شوند و به همین دلیل حتی می توان از آنها برای فرآیندهای تولیدی قالبگیری و شکلهای متفاوت استفاده کرد. این دسته از مواد بیشتر برای محصولات پلاستیکی به کار برده می شوند که در محیط های گرم و در معرض حرارت قرار دارد همانند اسباب بازی های پلاستیکی، مسواک های دندان، فضاهای ذخیره مواد پلاستیکی، بطری های نوشیدنی و سایر محصولات کاربردی. پلاستیک های ترمو پلاستیک خود به دو زیر مجموعه ی متفاوت تقسیم می شوند که عبارتند از بدون شکل یا بی نظم و نیمه بلورین. این تقسیم بندی بر اساس ساختار پایه مولکولی آنها صورت گرفته است. ترموپلاستیک های بدون شکل از زنحیره های پلیمری تشکیل می شوند که از هیچگونه نظم خاصی برخوردار نیستند و در واقع رشته های پلیمری به صورتی نامنظم و غیر ساختار یافته در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. این مواد مقاومت بسیار کمی در برابر حرارت دارند ولی همچنان در دمای پایین استحکام خود را حفظ می‌کنند و از آنجایی که ساختار منظمی ندارند موادی شفاف بوده و کاربردهای بسیار زیادی برای تولید بست های سیستم های روشنایی و پنجره ها دارند.

ترموپلاستیک های نیمه بلورین نیز از رشته های پلیمری ساخته شده اند که با نظم ویژه در کنار یکدیگر قرار گرفته اند و یا می‌توان عنوان کرد که آنها دارای ساختارهای بلورینی هستند که با بخشهای بدون شکل ترکیب شده است. واحد های بلورین در ساختارهای موجود باعث می شود که ویژگی های فیزیکی ماده پلاستیکی متفاوت شود زیرا هر چقدر در واقع ساختارهای بلورین در این مواد بیشتر باشد ماده حالتی کدر تر پیدا خواهد کرد و از طرف دیگر ترموپلاستیک های نیمه بلورین استحکام، پایداری، مقاومت در برابر حرارت و مواد شیمیایی دارند که این مقادیر در مقایسه با انواع بدون شکل و بی‌نظم بسیار بیشتر است. مواد متفاوتی در دسته ترموپلاستیک ها قرار می‌گیرند که عبارتند از پلی اتیلن، پلی استایرن، پلی پروپیلن، پلی وینیل کلراید، پلی استر، نایلون، الفین های ترموپلاستیک، سانتو پرین، اکریلونیتریل بوتادین استایرن و استال ها. تنوع بسیار بالا در مواد عنوان شده آنها را به یکی از گزینه های کاربردی در صنایع متعدد تبدیل کرده است مانند قالب گیری تزریقی و بادی، محصولات کاربردی، قطعات خودرو، قطعات مکانیکی و مهندسی، تجهیزات پزشکی و ظروف ذخیره کننده مواد و بسته بندی. همانطور که پیش از این نیز عنوان شد، ترموپلاستیک ها را می توان به راحتی شکل داد و به همین دلیل است که امکان تولید مواد متمایز با استفاده از روش قالب گیری بادی فراهم خواهد بود زیرا در این روش از هوای فشرده شده برای حرکت دهی رزین های پلاستیکی ذوب شده به یک قالب از پیش تولید شده استفاده می‌شودتا در نهایت با استفاده از انها بطری ها و ظروف، مخزن ها، بخش های خالی و قطعات تولید شوند.

مترجم: ف. ال احمد