معنی ترموپلاستیک چیست؟ انواع ترموپلاستیک کدامند؟ فرق ترموست و ترموپلاستیک چیست؟ در این مقاله از آکادمی پنادپلاستیک با ما همراه باشید، چرا که قصد داریم به صورت کامل در مورد ترموپلاستیک ها صحبت کنیم و پرسش هایی که در این مورد دارید را پاسخ دهیم. به همین دلیل، از شما دعوت می کنیم که تا انتهای این مطلب را به هیچ عنوان از دست ندهید.
ترموپلاستیک ها یکی از مهمترین گروههای پلیمرها هستند که به دلیل خاصیت نرم شدن در اثر گرما و سخت شدن پس از سرد شدن، کاربردهای گستردهای در صنایع مختلف دارند. این مواد در تولید قطعات خودرو، بستهبندی مواد غذایی، تجهیزات پزشکی، لولهکشی، صنایع الکترونیک و بسیاری از حوزههای دیگر به کار میروند.
انعطافپذیری بالا، قابلیت بازیافت و تنوع گسترده در ترکیبات، آنها را به گزینهای ایدهآل برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و تجاری تبدیل کرده است. شناخت انواع ترموپلاستیک و ویژگیهای آنها به انتخاب بهتر مواد برای کاربردهای مختلف کمک میکند.
پس در ادامه در مورد اینکه ترموپلاستیک چیست، چه کاربردهایی دارد، مزایای آن کدام است و انواع آن چیست در این مقاله از آکادمی پنادپلاستیک، بیشتر صحبت خواهیم کرد. با ما تا انتها بمانید.
ترموپلاستیک ها گروهی از پلیمرهای پرکاربرد هستند که در اثر گرما نرم شده و بهراحتی شکل میگیرند، اما پس از سرد شدن دوباره سخت میشوند. این ویژگی آنها را از پلیمرهای ترموست متمایز میکند، زیرا در ترموپلاستیک ها هیچ تغییر شیمیایی دائمی در ساختار ماده رخ نمیدهد.
این قابلیت باعث شده است که ترموپلاستیک ها به گزینهای ایدهآل برای فرآیندهایی مانند تزریق پلاستیک، اکستروژن و قالبگیری دمشی تبدیل شوند که در آنها نیاز به انعطافپذیری بالا و قابلیت تغییر شکل مجدد وجود دارد.
یکی از مهمترین مزایای ترموپلاستیک ها قابلیت بازیافت آنهاست، زیرا میتوان این مواد را بارها ذوب و دوباره استفاده کرد، بدون آنکه ترکیب شیمیاییشان تخریب شود. این ویژگی علاوه بر کاهش ضایعات، باعث کاهش هزینههای تولید و اثرات زیستمحیطی میشود. ترموپلاستیک ها در صنایع مختلف، از خودروسازی و بستهبندی گرفته تا تجهیزات پزشکی و لولهکشی، کاربردهای گستردهای دارند.
معنی لغوی واژه ترموپلاستیک: کلمه ترموپلاستیک (Thermoplastic) از ترکیب دو واژه یونانی Thermo به معنی گرما و Plastic به معنی قابل شکلدهی تشکیل شده است. این نامگذاری نشاندهندهی ماهیت این پلیمرها در تغییر شکل هنگام گرم شدن و سخت شدن مجدد پس از سرد شدن است.
تعریف علمی ترموپلاستیک: همانطور که در بالا هم گفتیم ترموپلاستیک ها دستهای از پلیمرها هستند که در اثر حرارت نرم شده و قابلیت شکلگیری مجدد دارند، اما با کاهش دما دوباره سخت میشوند، بدون اینکه ساختار شیمیاییشان تغییر کند. این ویژگی باعث شده است که ترموپلاستیک ها به یکی از مهمترین مواد اولیه در تولید قطعات پلاستیکی و کامپوزیتی تبدیل شوند.
در اینجا به برخی از مهمترین مزایای ترموپلاستیک اشاره خواهیم کرد:
علیرغم مزایای فراوان، محدودیت هایی نیز برای ترموپلاستیک ها وجود دارد. به دلیل نقطه ذوب پایین آنها در مقایسه با فلزات، ترموپلاستیک ها برای استفاده در برخی از کاربردهای دمای بالا نامناسب هستند. بعلاوه، برخی از ترموپلاستیک ها در مواجهه با تنش طولانی مدت مستعد تخریب هستند.
ترموپلاستیک ها انواع مختلفی دارند که کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند. نمونه هایی از پلیمرهای ترموپلاستیک عبارتند از:
پلی اتیلن پرمصرف ترین پلاستیک در جهان است. این در واقع خانواده ای از مواد است که دارای طیف وسیعی از چگالی ها و ساختارهای مولکولی هستند که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند. نام های تجاری عبارتند از: آلاتون، بورستار، داولکس، التکس، فیناتن، هوستلن، لاکتن، لوپولن، ریگیدکس و وستولن A. قوی و مقاوم در برابر اکثر مواد شیمیایی، پلی اتیلن با وزن مولکولی فوق العاده بالا (UHMWPE) برای ساخت قطعات ماشین های متحرک، یاتاقان ها استفاده می شود.
پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) برای ساخت اقلامی مانند مخازن شیمیایی، لوله های گاز و آب، اسباب بازی ها، بطری های شامپو و وان مارگارین استفاده می شود. MDPE یا پلی اتیلن با چگالی متوسط برای لوله های گاز و آب، فیلم بسته بندی و آستر حوض استفاده می شود. پلی اتیلن خطی با چگالی کم (LLDPE) برای کیسه های پلاستیکی و مواد غذایی استفاده می شود. به عنوان نرم ترین و انعطاف پذیرترین این مواد، پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) برای ساخت بطری ها، گونی ها و ورق های فشرده استفاده می شود.
دومین پلیمر کالایی پرمصرف در جهان پلی پروپیلن است. در طیف گسترده ای از صنایع برای ایجاد اقلامی از جمله ظروف غذای قابل استفاده مجدد، محصولات بهداشتی، تجهیزات پزشکی مقاوم در برابر حرارت، طناب، فرش، باتری ماشین، عایق کابل، سطل های ذخیره سازی و حتی اسکناس استفاده می شود. نام های تجاری عبارتند از Adstif، Clyrell، Hifax، Hostalen، Inspire، Isoplen، Moplen، Novolen و Vestolen.
پلی وینیل کلراید (PVC) که به عنوان وینیل نیز شناخته می شود، سخت، سبک وزن و مقاوم در برابر اسیدها و بازها است که توسط صنعت ساختمان برای مواردی از جمله لوله های آب، لوله های تخلیه، ناودان ها و ورق های سقف استفاده می شود. نام های تجاری عبارتند از Astraglas، Benvic، Vestolit و Vinnolit.
PVC همچنین میتواند با افزودن نرمکنندهها انعطافپذیرتر شود، جایی که از آن برای شیلنگها، لولهها، عایقهای الکتریکی، پوشاک، اثاثه یا لوازم داخلی و محصولات بادی مانند بسترهای آبی و اسباببازیهای استخر استفاده میشود.
ترموپلاستیک پلی اورتان (TPU) یک پلیمر الاستومری با ترکیبی از خواص لاستیک و پلاستیک است که انعطافپذیری بالا، مقاومت عالی در برابر سایش، پارگی، روغنها و مواد شیمیایی را ارائه میدهد. TPU بسته به ترکیب شیمیایی خود میتواند نرم یا سخت باشد و در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، تولید کفش، تجهیزات پزشکی، پوششهای محافظ، کابلها و قطعات الکترونیکی مورد استفاده قرار میگیرد. این ماده همچنین در برابر شرایط محیطی مختلف مقاوم بوده و به دلیل خاصیت الاستیکی، در تولید قطعاتی که نیاز به انعطاف و دوام بالا دارند، بسیار محبوب است.
پلی اتیلن ترفتالات (PET) یا پلی استر ترکیب خوبی از خواص مکانیکی و حرارتی، مقاومت شیمیایی و پایداری دارد. برای ظروف مایع به ویژه نوشابه های گازدار، ظروف غذا و به شکل فیبر برای پوشاک استفاده می شود. این پلیمر بازیافتی ترین پلیمر در سراسر جهان است. نام های تجاری عبارتند از Dacron، Eastapak، Rynite و Terylene.
پلی آمید (PA) با نام های تجاری نایلون، آکرومید، آکولون، گریلامید، گریلون، ریسلان و اولترامید نیز شناخته می شود. در اصل به عنوان جایگزینی برای ابریشم هنگام ساخت وسایلی مانند جلیقه های پوسته پوسته، چتر نجات و جوراب ساق بلند استفاده می شد. از الیاف نایلون برای پارچه، فرش، طناب و تار برای آلات موسیقی نیز استفاده می شود. همچنین برای پیچ ماشین، چرخ دنده و بدنه ابزار برقی استفاده می شود.
پلی استایرن (PS) که با نام های تجاری Styron و Vampstyr نیز شناخته می شود، به اشکال مختلفی تولید می شود که برای کاربردهای مختلف مناسب است. برای ساخت وسایلی مانند کارد و چنگال یکبار مصرف، کیف سی دی و دی وی دی و محفظه آشکارساز دود استفاده می شود.
انواع دیگر ترموپلاستیک عبارتند از:
در دنیای پلیمرها، دو دسته اصلی از مواد پلاستیکی وجود دارد: ترموپلاستیک ها و ترموستها. هر یک از این گروهها ویژگیهای منحصربهفردی دارند که آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب میسازد. در حالی که ترموپلاستیک ها با حرارت نرم شده و میتوانند بارها و بارها بدون تغییر در ساختار شیمیاییشان مجدداً قالبگیری شوند، ترموستها پس از سخت شدن دیگر قادر به ذوب مجدد یا تغییر شکل نیستند. این تفاوت اساسی باعث شده که هر یک از این مواد در صنایع مختلف جایگاه ویژهای داشته باشند.
از نظر مقاومت در برابر حرارت، ترموستها در برابر دمای بالا پایداری بیشتری دارند، زیرا پیوندهای شیمیایی قوی بین مولکولها مانع از تغییر شکل آنها میشود. در مقابل، ترموپلاستیک ها با افزایش دما نرم شده و در نهایت ذوب میشوند. این ویژگی باعث میشود که مقاومت مکانیکی و استحکام ساختاری ترموستها در شرایط سختتر بیشتر باشد، اما در عین حال انعطافپذیری ترموپلاستیک ها را ندارند.
از نظر بازیافت و پردازش مجدد، ترموپلاستیک ها مزیت بزرگی دارند، زیرا میتوان آنها را مجدداً ذوب و استفاده کرد، در حالی که ترموستها پس از سخت شدن دیگر قابل بازیافت نیستند و در صورت اعمال گرما، تجزیه میشوند. همچنین، مقاومت شیمیایی ترموستها اغلب بالاتر از ترموپلاستیک هاست، زیرا ساختار شبکهای آنها از حل شدن در بسیاری از حلالها جلوگیری میکند.
در نهایت، کاربردهای این دو دسته پلیمر نیز متفاوت است. ترموپلاستیک ها به دلیل قابلیت پردازش مجدد، انعطافپذیری و وزن سبک، در صنایعی مانند بستهبندی، خودروسازی، الکترونیک و تجهیزات پزشکی رایج هستند. در مقابل، ترموستها به دلیل استحکام بالا و مقاومت حرارتی و شیمیایی فوقالعاده، در تولید قطعات مقاوم در برابر حرارت، عایقهای الکتریکی، چسبها، رنگها و کامپوزیتهای صنعتی استفاده میشوند.
جدول مقایسه ترموپلاستیک و ترموست را به صورت خلاصه در ادامه برای شما ارائه کردیم:
ویژگیها | ترموپلاستیک | ترموست |
قابلیت ذوب و شکلدهی مجدد | بله، بارها قابل ذوب و قالبگیری است | خیر، پس از سخت شدن دیگر تغییر شکل نمیدهد |
ساختار مولکولی | زنجیرههای خطی یا شاخهای با پیوندهای فیزیکی | پیوندهای عرضی قوی و ساختار شبکهای |
مقاومت در برابر حرارت | نسبتاً کم، با گرما نرم میشود | بسیار بالا، در دماهای بالا تجزیه نمیشود |
مقاومت مکانیکی | متنوع، بسته به نوع پلیمر | بسیار بالا، سخت و مقاوم در برابر فشار و ضربه |
بازیافتپذیری | قابل بازیافت و پردازش مجدد | غیرقابل بازیافت، در برابر گرما تخریب میشود |
مقاومت شیمیایی | معمولاً متوسط تا خوب | معمولاً بسیار بالا |
انعطافپذیری | بالا، در کاربردهای مختلف قابل استفاده است | کم، سخت و شکننده در برابر ضربه |
کاربردها | بستهبندی، قطعات خودرو، لوازم خانگی، الکترونیک، تجهیزات پزشکی | قطعات مقاوم در برابر حرارت، عایقهای الکتریکی، رنگها، چسبها، مواد کامپوزیتی |
ترموپلاستیک ها به دلیل قابلیت ذوب و قالبگیری مجدد، نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا میکنند. این ویژگی باعث کاهش ضایعات، افزایش بهرهوری در تولید و امکان بازیافت مجدد میشود که در نهایت به حفظ محیط زیست کمک میکند.
از آنجایی که ترموپلاستیک ها پس از سرد شدن، خواص شیمیایی خود را حفظ میکنند، میتوان آنها را چندین بار پردازش و استفاده کرد. طیف وسیعی از این پلیمرها، از جمله پلیاتیلن، پلیپروپیلن، پلیوینیل کلراید و پلیکربنات، در صنایعی مانند بستهبندی، خودروسازی، پزشکی، الکترونیک و ساختوساز مورد استفاده قرار میگیرند. برخی از ترموپلاستیک ها حتی از منابع تجدیدپذیر سنتز شده و در تولید مواد زیستتخریبپذیر کاربرد دارند.
انتخاب بهترین گزینه ترموپلاستیکی به کاربرد موردنظر بستگی دارد. بهعنوان مثال، پلیکربنات و اکریلیک برای کاربردهای شفاف و مقاوم به ضربه مناسباند، در حالی که پلیاتیلن و پلیپروپیلن به دلیل سبکی و انعطافپذیری، در بستهبندی و تولید قطعات صنعتی کاربرد دارند.
ترموپلاستیک های مهندسی مانند PEEK و PTFE نیز به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و مواد شیمیایی در صنایع پیشرفته مانند هوافضا و پزشکی مورد استفاده قرار میگیرند. با در نظر گرفتن خواص مکانیکی، مقاومت شیمیایی و قابلیت پردازش، میتوان ترموپلاستیک مناسب را برای هر کاربرد بهینه انتخاب کرد و از مزایای گسترده آن در صنعت بهره برد.
چرا پناد پلاستیک؟
شرکت پناد پلاستیک، تولید کننده بشکه پلاستیکی 220 لیتری فوق سنگین، اعم از دهانه بسته و دهانه باز با بهترین کیفیت و با مواد اولیه مرغوب می باشد.
به منظور تولید بشکه با کیفیت، این شرکت از جدیدترین تکنولوژی های روز جهان برای تولید بشکه و با استفاده از ماشین آلات و تجهیزات به روز کشور آلمان بهره جسته است. به منظور رسیدن به جایگاه تولیدکننده بشکه با کیفیت، این شرکت دارای استاندارد و تاییدیه های مختلف در زمینه تولید بشکه های پلاستیکی (پلی اتیلنی) 220 لیتری بوده و محصولاتی با ویژگی های خاص مقاومت بالا در برابر ضربه، حرارت، انبارش، مواد شیمیایی خطرناک، عدم آلودگی به مواد باکتریایی، تمیزی بالا، عدم مهاجرت از بشکه به مظروف و بالعکس و … تولید می کند.
بشکه های تولید شده در پناد پلاستیک در عین استحکام بسیار بالا، دارای وزن بهینه شده می باشد. شرکت پناد پلاستیک از سری درب های استاندارد بر روی بشکه های خود بهره میگیرد. درنتیجه بارگیری و تخلیه مظروف داخل آن بسیار آسان بوده و فرم سطح بالای بشکه امکان تخلیه حداکثری مظروف را ایجاد می کند.
سوالات متداول (FAQ)
ترموپلاستیک ها پلیمرهایی هستند که با حرارت نرم شده و پس از سرد شدن بدون تغییر شیمیایی سخت میشوند.
از ترکیب دو واژه یونانی Thermo (گرما) و Plastic (قابل شکلدهی) به معنای پلیمرهای قابلذوب با گرما.
ترموپلاستیکها با گرما نرم شده و شکلپذیرند، اما ترموستها پس از سخت شدن، دیگر قابل ذوب و تغییر شکل نیستند.
پلیاتیلن، پلیپروپیلن، PVC، PET، پلیآمید، پلیکربنات، ABS، پلیاستایرن و بسیاری دیگر.