آشنایی با مواد پلیمری – جلسه پانزدهم: پلی کربنات، پلی اکریلونیتریل، چوب پلاستیک

برای دانلود جزوه آموزشی (آشنایی با مواد پلیمری – جلسه پانزدهم: پلی کربنات، پلی اکریلونیتریل، چوب پلاستیک) از لینک قرار داده شده در این نوشته استفاده نمایید.

چوب پلاستیک
 امروزه رشد مصرف کامپوزیت های چوب – پلاستیک با توسعه ماشین آلات و تولید دانش فنی در این زمینه بسیار رو به گسترش است. اگرچه تولید اولین محصولات به بیش از ۲۵ سال قبل برمی گردد ولی بیشترین رشد این محصول مربوط به دهه اخیر می باشد. در این دهه با توسعه ماشین   آلات و تولید افزودنی های خاص این کامپوزیت ها مشکلات فرایندی تولید این محصول به  خصوص در درصدهای بالای پودر چوب رفع گردید. استفاده از درصد بالای پودر چوب علاوه  بر کاهش قیمت تمام شده محصول، سبب افزایش استحکام مکانیکی محصول نیز می گردد. ولی  تولید محصول با درصد بالای چوب دارای مشکلات زیاد فرمولاسیونی و فرایندی است که در ابتدا باید بر روی این مساله مطالعه صورت گیرد و با انجام آزمایشات مناسب شرایط مناسب فرایند و فرمولاسیون به دست آید.

 معرفی کامپوزیتهای چوب- پلاستیک   

این اصطلاح یا کامپوزیتهای چوب-پلاستیک به دو گروه متفاوت از مواد مرکب اطلاق میشود. در گروه اول   مونومر در داخل چوب با روشهای متداول اشباع چوب تزریق شده و پلیمریزا سیون مونومر با استفاده از  روشهای مختلف به انجام میرسد. ماده حاصل دارای ظاهری مانند چوب با دانسیته و ثبات ابعاد بیشتری بوده  و خواص مکانیکی آن از چوب بهتر است .در گروه دوم اختلاط مذاب پلیمرهای گرمانرم و چوب که میتواند به صورت پودر یا الیاف کوتاه باشد در یک سیستم اختلاط انجام میشود. ماده حاصل بیشتر شبیه پلاستیک بوده و در گروه پلاستیکهای تقویت شده طبقه بندی میشود.

پلیمرهای پلی اتیلن.پی وی سی.پلی پرو پیلن و الیاف طبیعی نظیر پودر چوب، کتان، کنف، باگاس،  پوسته برنج و غیره در ساخت این مواد مرکب مورد استفاده قرار میگیرند. این دسته از مواد زمانی متولد شدند که بحث بازیافت کیسه های پلی اتیلن مطرح شد و گروهی از محققین به تولید کامپوزیتهای پلی اتیلن بازیافتی با چوب اقدام نمودند. همچنین با توجه به محدودیتهای ایجاد شده توسط سازمان محیط زیست جهانی، در ارتباط با کاهش قطع درختان و استفاده از منابعی با دوره تجدیدپذیری کوتاه، استفاده ازمحصولات جانبی صنایع چوب بری و تولید مبلمان مثل پودر چوب مورد توجه قرار گرفت. پیش از آن دیگر از جلمه کارخانه های چوب خرده چوبهای بازیافتی یا پودر چوب همراه با چسب برای کاربردهای خاص مانند نئوپان یاام دی اف استفاده میگردید.

پلی اکریلونیتریل

اکریلونیتریل ماده‌ای شیمیایی عمدتاً از روش سوهیو ساخته می‌شود. در این فرآیند، پروپیلن در یک واکنشگاه کاتالیزی سیال بستر با هوا و آمونیاک عمل می‌شود. سیال خروجی در یک واحد خوب دوسویه تصفیه و آکریلونیتریل از طریق تقطیر جز به جز جداسازی می‌شود .

اکریلونیتریل بعنوان ماده اولیه تولید الیاف اکریلیک، رزینهای        و… نقش مهمی در صنایع تولیـد الیاف مصنوعـــی و شیمیایی برعهـده دارد. مـاده اولیه جهت تولید اکریلونیتریل، پروپـیلن می باشد. با  وجود مواد اولیه و بازار مصـــرف مناسب متأسفـانه تاکنون تولید اکریلونیتریل در ایران محقق نگــردیده است.

بغیر از صــنایع پایین دستی پتروشیــمی ، شرکت ملی صنایع پتروشیمی نیز خود مصرف‌کننـــده اکریلونیتریل می‌باشد بطوری که عـدم ایجاد واحد پتروشیمی جهت تولید آکریلونیتریل منجــر به خروج سالیانه حدود ۱۰۰ میلیون دلار ارز جهت واردات طی سالهای اخیر گشته است.

تولید الیاف کربن از پلی اکریلو نیتریل

پلی اکریلونیتریل شاید بهترین ماده ی اولیه ای باشد که برای تولید الیاف کربن مورد استفاده قرار می گیرد . آرایش یافتگی بالا ، بالا بودن نقطه ی ذوب و ویژگیهای دیگر ، نقاط قوتی برای این ماده محسوب می شود.

همانطور که می دانیم وجود گروه نیتریل در ترکیب اکریلو نیتریل ، ماهیت قطبی را سبب شده و همین امر نشان می دهد که جهت انجام پلیمریزاسیون می بایست ا ز حضور یک رادیکال آزاد یا یک شروع کننده با بار منفی بهره جست . افزایش ماهیت قطبی بودن که با وجود گروههای نیتریل پدید می آید باعث افزایش پیوندهای جانبی قطبی ، بالا رفتن نقطه ذوب ، حلالیت فقط در حلالهای یونی و در نهایت مناسب تر بودن برای تولید الیاف کربن می گردد . اما از طرفی وجود این فعل و انفعالات قطبی باعث جلوگیری از کریستالی شدن و ایجاد نوعی جمع شدگی می شود که این حالت در حین عملیات حرارتی رخ خواهـد داد .

پلی کربنات

 PCدر سال ۱۹۵۸ توسط AG بایر آلمان و در سال ۱۹۶۰ توسط شرکت جنرال الکتریک از ایالات متحده آمریکا معرفی شده است.

   توسط یک واکنش پلیمریزاسیون بین bisphenol A، یک مایع فرار مشتق شده از بنزن، و فسژن، گاز بسیار واکنش پذیر و سمی ساخته شده توسط واکنش مونوکسید کربن با کلر تولید می شود. پلیمرهای حال (بلند، مولکولهای چند واحد) از واحدهای تکرار شامل دو آروماتیک (بنزن) حلقه ساخته شده است و متصل به گروه:استر (CO-O) است.

برای دانلود (جلسه پانزدهم :چوب پلاستیک – پلی اکریلونیتریل- پلی کربنات) روی تصویر زیر کلیک نمائید