چه تفاوت هایی بین پلی اتیلن PE UHMW و پلی دی سایکلوپنتادین وجود دارد؟
امروز برای همه مشخص است که پلاستیک های ترموستینگ و ترموپلاستیک هر دو نقش بسیار مهمی در دنیای امروزه ایفا می کنند اما از آنجایی که هر کدام از این مواد ویژگی های بسیار متفاوتی دارند بنابراین نمی‌توان به راحتی تشخیص داد که کدامیک از آنها گزینه بهتری برای یک محصول ویژه است. علاوه بر ان چگونه می توانیم متوجه شویم که یک ماده از بهترین ویژگی های ممکن برخوردار است؟ دو نمونه از پلاستیک هایی که از ویژگی های مشابهی برخوردارند عبارتند از پلی اتیلن هایی با وزن مولکولی بسیار بالا و پلی دی سایکلوپنتادین که هر کدام از آنها در مراحل تولید ویژگی‌های منحصر به فردی داشته و مصارف متفاوتی دارند. در این مقاله ما دو ماده پلیمری نام برده شده را با یکدیگر مقایسه می‌کنیم و نقاط مشترک با تضاد هر کدام از آنها را عنوان می‌کنیم تا به شما کمک کنیم تا از بین این دو ماده بهترین گزینه را برای تولید محصول مورد نظر خود انتخاب کنید.
پلی اتیلن هایی با وزن مولکولی بسیار بالا در برابر پلی دی سایکلوپنتادین
پلی اتیلن هایی با وزن مولکولی بسیار بالا که با نام بسیار سنگین نیز شناخته می شوند یکی از زیرمجموعه‌های ترموپلاستیکی پلی اورتان می باشند و مصارف بسیار زیادی دارد و به دلیل استحکام، نسبت بالای استحکام به وزن یعنی تقریباً ۸ تا ۱۵ برابر فولاد و مقاومتی ۱۰ برابر در برابر فرسایش شناخته می شوند. پلیمرهای نام برده شده حالتی نرم دارند، میزان جذب رطوبت در آنها بسیار پایین است و با استفاده از ماشین آلات می‌توان تغییراتی را در آنها به وجود آورد. از طرف دیگر پلی دی سایکلوپنتادین نوعی رزین مایع می باشد که از قابلیت ارتجاعی بالایی برخوردار بوده و بسیار در برابر سایش، زنگ زدگی و ضربه مقاوم می باشد. این دسته از پلیمرها برای تولید محصولاتی بزرگ به کار برده می شوند زیرا طراحی آنها بسیار ساده صورت می گیرد. حتی می توان از رنگ برای تغییر ظاهر محصولات ساخته شده از این ماده استفاده کرد و به کارگیری چسب نیز برای اتصال قطعات مختلف به آنها به سادگی انجام می گیرد. همانطور که پیش از این نیز عنوان شد این دسته از پلیمرها در گروه ترموست قرار می گیرند و در برابر ترموپلاستیک ها تمایزات متفاوتی دارند. در حقیقت ترمو پلاستیک ها با قرارگیری در معرض حرارت و تبدیل به مایع دوباره به حالت اولیه خود باز می‌گردد ولی چنین موردی در خصوص ترموست ها صدق نمی‌کند و پس از تبدیل به شکل نهایی حالت خود را حفظ خواهد کرد بنابراین این دسته از پلیمرها مقاومت زیادی در برابر ذوب شدگی دارند و این موضوع ناشی از فرایندی است که توسط آن تولید می‌شود. در روند تولید این مواد در حقیقت دو ماده ی مایع مانند غیر مشابه با یکدیگر ترکیب می‌شوند و موادی را تولید می‌کنند که پیوندهای شبکه ای بین زنجیره های مولکولی را تقویت می کند و به افزایش مقاومت حرارتی در ترموست ها نیز کمک خواهد کرد.
پلی دی سایکلوپنتادین چگونه ساخته می شود؟
دی سایکلوپنتادین نوعی مونومر مایع می باشد و با استفاده از یک جزء فلزی فعال کاتالیز می‌شود و در حقیقت این واکنش با به کارگیری فرایند بسپارشی متاستاز حلقه گشا انجام خواهد گرفت. مونومر را می‌توان با استفاده از دست، روش قالب گیری انتقالی رزین و یا روش قالبگیری تزریقی واکنشی تولید نمود و در نهایت نوعی ماده پلیمری به وجود می‌آید که از چنین ویژگی هایی برخوردار است: استحکام کششی بالا، ویژگی های خمشی متوسط، استحکام بالا در برابر ضربه، دمای تخریب بسیار بالا و مقاومت در برابر سایش. در این روند از دو سیستم کاتالیزی فعال شده به کمک فلزات استفاده می‌کنیم که امکان ایجاد ویژگی های مکانیکی متفاوت را به ما می دهد و علاوه بر آن می توان آن را با توجه به پروژه نهایی سفارشی سازی نمود. به غیر از آن می‌توان مونومرهای مایع ماده نام برده شده را با انواع مواد افزودنی ترکیب کرد تا نوعی فرمولاسیون ویژه را در مواد رزینی به وجود آورد. چنین فرمولاسیون هایی به ماده بسپارشی نهایی اجازه می‌دهند تا گستره بسیار بزرگی از ویژگی های مکانیکی و عملکردی را داشته باشند و در واقع بتواند پاسخگوی نیازمندیهای پروژه های متمایز باشند. تعدادی از ویژگی های منحصر به فرد این مواد ممکن است شامل چنین مواردی باشند:
پلی اتیلن های با وزن مولکولی بسیار بالا به چه موادی گفته می شود؟
پلی اتیلن هایی که از وزن مولکولی بسیار بالایی برخوردارند اولین بار در دهه ۵۰ میلادی ساخته شدند و در واقع اولین دسته از الیاف پلی اتیلن های سنگین وزن در اواخر دهه هفتاد به صورت تجاری معرفی شدند. این دسته از پلیمرهای پرکاربرد یکی از انواع پلی اولفین ها می باشند که از زنجیره های بسیار بلندی از پلی اتیلن با درصد بالایی از نظم و بلورینگی ساخته شده اند. زنجیره های بسیار بلند در ماده های پلیمری باعث می شوند تا امکان انتقال با مسافت طولانی با بهبود استحکام برهمکنش های بین مولکولی فراهم شود. الیاف پلی اتیلن های سنگین وزن در فرایندهای ریسندگی ژلی تولید می شوند.
پلی اتیلن های دارای وزن مولکولی بسیار بالا از چه مزیت هایی برخوردارند؟
استفاده از این دسته از پلیمرهای معروف و شناخته شده مزایای بسیاری به همراه دارد که عبارتند از مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر مواد شیمیایی، ویژگی های دی الکتریک، تایید شده توسط سازمان غذا و داروی آمریکا برای استفاده در حوزه صنعت غذایی و پزشکی، مقاومت در برابر فشار بالا و در برابر انواعی از ترک ها، حالت ضد لک و نرم سازی ذاتی. تمامی مواد موجود و کاربردی از معایبی نیز در کنار مزیت ها برخوردارند به عنوان مثال پلی اتیلن های دارای وزن مولکولی بسیار بالا در مقایسه با سایر پلیمرهای موجود نقطه ذوب پایین تری دارند بنابراین نمی توان از آنها برای تولید محصولاتی استفاده کرد که در معرض دمای بسیار بالایی قرار می‌گیرند. از طرف دیگر در طی زمان و یا با قرارگیری در معرض فشاری دائمی ممکن است دچار تغییر شکل شوند. همچنبن هزینه بالای آنها به عنوان یکی از فاکتورهای منفی در انتخاب این دسته از مواد می‌تواند مورد نظر قرار گیرد. اگر بخواهیم پلی دی سایکلوپنتادین را با پلی اتیلن های دارای وزن مولکولی بسیار بالا مقایسه کنیم متوجه می‌شویم که فاکتور خزش در مورد اول با قرارگیری در معرض فشارهای مکانیکی بسیار کمتر می باشد خزش حقیقی وابستگی بسیار زیادی به مورد مصرف و فاکتورهای متفاوت دارد همانند دما، زمان و وضعیت هندسی محصول. به طور کلی ویژگی های مرتبط با خزش در پلی دی سایکلوپنتادین همانند دمای تغییر شکل و یا دمای انتقال شیشه ای در برابر پلی اتیلن های نامبرده شده بسیار بالاتر می باشد.
از پلی اتیلن های بسیار سنگین و برای تولید چه محصولاتی بهره برده می شود؟
پلی اتیلن های نامبرده شده موادی بسیار متنوع بوده و کاربردهای بسیار گوناگونی دارند زیرا این مواد از مزیت‌های زیادی برخوردارند و به همین دلیل امکان بکارگیری آنها در جهت تولید محصولات گوناگون نیز وجود خواهد داشت. این موضوع برای محصولاتی صدق می کند که در آنها میزان اصطکاک بالا می باشد و به طور کلی این دسته از پلیمرها قابلیت نرم سازی خود را دارند. تعدادی از کاربردهای این دسته از پلیمرها عبارتند از:
از پلی دی سایکلوپنتادین به منظور تولید چه محصولاتی بهره برده می شود؟
سادگی در قالب گیری و انعطاف پذیری در طراحی باعث می‌شود تا پلی دی سایکلوپنتادین گزینه بسیار محبوبی برای تولید محصولات متمایز در حوزه صنعتی و تجاری باشد. از طرف دیگر بخش‌های ساختارمند بزرگی که جایگزین ترموپلاستیک های ضعیف و یا انواعی از فلزات سنگین با قابلیت زنگ زدگی بالا می شوند هم میتوانند به راحتی از همین پلیمرها ساخته شوند. تعدادی از مصارف پلیمر نام برده شده عبارتند از:
پلی دی سایکلوپنتادین از قابلیت بازیافت برخوردار نمی باشد اما محققین در ماه جولای سال ۲۰۲۰ گزارش کردند که توسعه تکنیکی به منظور تولید انواعی از پلاستیک های ترموپلاستیک سخت با قابلیت زیست تخریب پذیری انجام گرفته است که علاوه بر آن می توان از این روش برای سایر پلاستیک‌های موجود نیز استفاده کرد که در دسته پلاستیک های دارای قابلیت بازیافت قرار نمی گیرد.
مترجم: ف. ال احمد
