کاربرد انواع پلیمر در صنعت چیست؟

به طور کلی از پلیمرها در صنایع خودروسازی، صنایع پزشکی، بسته بندی، الکترونیک، لوازم خانگی، صنعت ساختمان، لوازم ورزشی و صنعت هوا و فضا استفاده می‌شود. گروه بازرگانی رهپویان یکی از شرکت های باسابقه در تامین مواد اولیه صنایع پلیمری و شیمیایی در ایران است که سعی در ارائه بهترین خدمات ممکن و تامین مواد با بهترین کیفیت و مناسب ترین قیمت برای کارخانجات و کارگاه های تولیدی دارد.

پلیمر چیست؟

کلمه پلیمر از دو کلمه یونانی پلی (Poly) به معنی «بسیار» و مر (Mer) به معنی «قسمت» تشکیل شده است. پس پلیمر به معنی ماده ‌ای با ساختاری عظیم و طولانی است که از قسمت‌ های تکراری کوچکتر تشکیل شده است. ترجمه فارسی آن، «بسپار» است که شامل دو بخش «بس» به معنی بسیار و «پار» به معنی قطعه قطعه است.

اولین پلیمر مصنوعی (سلولوئید) در سال 1869 توسط جان وسلی هایت اختراع شد. همچنین اولین پلیمر ترکیبی با نام بالکیت در سال 1907 تولید شد و فرایند صنعتی سازی و توسعه ی انواع پلیمرها از آن تاریخ آغاز شد.

پلیمرهای طبیعی بوسیله گیاهان و حیوانات تولید می‌شوند. به عنوان مثال، سلولز از گیاهان، کراتین از مو و ناخن، و چربی از بافت چربی حیوانات ساخته می‌ شود. پلیمرهای طبیعی به دلیل تخریب توسط باکتری ‌ها و قارچ ‌ها معمولا در مدت زمان کوتاهی تجزیه می‌‌شوند.

پلیمرهای مصنوعی از موادی مانند نفت، گاز طبیعی، ذرات ذوب شده پلیمر و سایر مواد معدنی ساخته می‌شوند. این پلیمرها مقاوم تر و پایدارتر از پلیمرهای طبیعی هستند و به دلیل مقاومت بیشتر به تخریب، قابل تجزیه در طبیعت نیستند و ممکن است به محیط زیست آسیب برسانند.

کاربرد پلیمرها در صنعت

برخی از کاربردهای پلیمرها عبارتند از:

تولید قطعات خودرویی مانند لوازم داخلی، سیستم های سوخت و روانکاری، لاستیک و...
تولید بسته ‌بندی‌ های مواد غذایی، دارویی و مواد شیمیایی
ساخت لوازم خانگی مانند مبلمان و کفپوش
در صنعت ساختمان برای تولید لوله ‌ها، پوشش ‌های سقف، در و پنجره‌ ها و سایر محصولات ساختمانی
برای تولید بال‌ های هواپیما، شیشه هایی با کارایی بالاو قطعات نظامی دیگر
تولید لوازم ورزشی مانند توپ‌ های فوتبال، کیف ورزشی، راکت و...
ساخت ابزارهای پزشکی مانند ایمپلنت ها، تجهیزات آزمایشگاهی، تجهیزات خون ‌گیری و تشخیصی، تولید رگ های مصنوعی، عینک و...
در صنایع دارویی برای تولید بسته ‌بندی دارو، شیرین‌ کننده ‌ها، ابزار تزریقات و سایر محصولات دارویی
در صنایع غذایی برای تولید ظروف یکبار مصرف، بسته ‌بندی و محافظت از مواد غذایی و...
استفاده در صنایع الکترونیک برای تولید قطعات الکترونیکی مانند مدارهای چاپی، قطعات کامپیوتر، صفحه نمایش ها و...
استفاده به عنوان مواد لازم برای ساخت قطعات مختلف توسط پرینترهای سه بعدی

با توجه به ویژگی‌ های منحصر به فرد پلیمرها، احتمالا در آینده نیز کاربردهای جدیدی برای آنها در صنایع مختلف پیدا خواهد شد.

نحوه انتخاب پلیمر مناسب

انتخاب نوع پلیمر برای یک کاربرد خاص، بستگی به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن پلیمر و نیازهای کاربردی دارد. به طور کلی، برای انتخاب پلیمر مناسب باید به عوامل زیر توجه کرد:

خواص مکانیکی: شامل استحکام، سختی، انعطاف پذیری، مقاومت در برابر ضربه، وزن و سایر خصوصیات فیزیکی پلیمر می‌شود.

خواص حرارتی: شامل دمای نرم شدن، دمای کار، مقاومت در برابر حرارت و سایر خصوصیات مربوط به حرارت است.

خواص شیمیایی: مقاومت در برابر مواد شیمیایی مختلف مانند اسیدها و بازها، میزان حل شدن در حلال های مختلف، ویژگی ‌های الکتریکی و... از جمله مواردی است که در انتخاب پلیمر مناسب باید به آن توجه شود.

قابلیت پردازش: پلیمرهایی با قابلیت پردازش بالا برای تولید قطعات با شکل های پیچیده و دقیق، مانند قطعات پزشکی، قطعات الکترونیکی و محصولات مصرفی مناسب هستند.

شفافیت: برای کاربردهایی مانند بسته بندی، پوشش ها، لوازم التحریر و کاربردهای مشابه، شفافیت یک ویژگی مهم است.

هزینه: هزینه تولید، قیمت بازار، دسترسی به مواد اولیه و سایر عوامل مرتبط با هزینه های اقتصادی از دیگر مواردی است که باید مورد توجه قرار گیرد.

بنابراین، برای انتخاب نوع پلیمر مناسب برای یک کاربرد خاص، باید به همه این عوامل توجه کرد و با توجه به نیازهای کاربردی خود، پلیمری را انتخاب کرد که بیشترین خواص مطلوب را دارد.

معرفی برخی از انواع پلیمرهای صنعتی

پلیمرها به صورت گسترده در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می ‌گیرند و بر اساس ساختار، رفتار و خواص آنها به چند دسته مختلف تقسیم می ‌شوند. در ادامه به معرفی برخی از پلیمرهای مورد استفاده در صنایع مختلف می‌پردازیم.

پلی استال

پلی استال (Polyacetal) یک نوع پلیمر حرارتی است که به عنوان یک پلاستیک مهندسی به کار گرفته می‌شود. این پلیمر با نام های تجاری مختلفی مانند هوستافرم و پلی ‌اکسی ‌متیلن (POM) نیز شناخته می‌شود.

پلی استال دارای خواص فیزیکی و مکانیکی بسیار خوبی است که شامل مقاومت بالا در برابر خوردگی، سایش، و اشعه UV می‌شود. این پلیمر دارای سختی و استحکام زیاد و دوام بسیار بالایی است و در دماهای بالا تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد، مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهد. همچنین این پلیمر بسیار سخت و مقاوم در برابر خمش، خردگی و ضربه است.

پلی استال به دلیل خواص فوق ‌العاده‌ای که دارد، در صنایع مختلف مانند صنایع خودروسازی، الکترونیک، و صنعت پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال، در صنعت خودروسازی از پلی استال برای تولید قطعاتی مانند لوازم داخلی در، پیستون ترمز، پمپ بنزین، سیستم های تهویه و قطعات سیستم جریان سوخت استفاده می‌شود.

در صنعت الکترونیک برای تولید محصولاتی مانند موتورهای کوچک، گیره های کابل و باتری، میکروسوئیچ ها و... به کار گرفته می ‌شود. همچنین در صنعت پزشکی برای تولید قطعاتی مانند تزریق کننده های دارویی، کنترلرهای پزشکی و دستگاه های جراحی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پلی کربنات

پلی کربنات (Polycarbonate) یک نوع پلاستیک ترموپلاستیک حرارتی است که به دلیل خواص ضد ضربه، شفافیت و مقاومت در برابر آتش در بسیاری از صنایع مانند خودروسازی، الکترونیک، ساخت و ساز، پوشاک، و صنایع پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پلی کربنات از واکنش بین بیسفنول آ و کربنات دی فنیل تولوئن به دست می‌‌آید. این پلاستیک دارای خواص مهمی همچون شفافیت بالا (تا ۹۰%)، وزن کم (نسبت به شیشه) و مقاومت بسیار خوب در برابر ضربه و شکنندگی است. همچنین پلی کربنات دارای مقاومت بسیار خوب در برابر اشعه UV و درجه حرارت ‌های بالاست. این خواص باعث شده که پلی کربنات در تولید محصولاتی مانند انواع کاورهای دستگاه‌ های الکترونیکی، بطری آب، کلاه ایمنی، قاب‌ عینک، سقف ‌های شفاف، در و پنجره و... استفاده شود.

پلی کربنات در صنعت خودروسازی برای تولید قطعات داخلی خودرو مانند شیشه، باربند خودرو، آینه ‌های داخلی و داشبورد استفاده می ‌شود. همچنین در صنایع الکترونیک به دلیل خواص ضد ضربه و شفافیت بالا، در تولید صفحات نمایش LCD، کلاه ‌های ایمنی، و سایر قطعات الکترونیکی کاربرد دارد.

پلی اولفین الاستومر

پلی اولفین الاستومر (POE) یک نوع پلیمر ترموپلاستیک است که از ترکیب پلیمرهای اتیلن و پروپیلن در دماهای پایین تولید می ‌شود. این پلیمرها دارای خواص الاستومری (انعطاف‌پذیری و کشش قابل توجه) و خواص پلیمری (مانند مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر خوردگی، پایداری شیمیایی و الکتریکی و غیره) هستند.

پلی اولفین الاستومر در صنایع مختلفی مانند صنعت خودرو، بسته ‌بندی، لوازم خانگی و صنایع الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. در صنعت خودرو از پلی اولفین الاستومر برای تولید قطعات داخلی مانند داشبورد، سیستم‌ تهویه هوا و سیستم‌ نگهدارنده لوازم استفاده می‌شود. همچنین در صنایع بسته ‌بندی برای تولید انواع پلاستیک ‌های قابل بازیافت به کار گرفته می‌شود.

مزایای استفاده از پلی اولفین الاستومر شامل مقاومت در برابر حرارت و شرایط آب و هوایی، مقاومت در برابر مواد شیمیایی مختلف، خواص الاستومری مناسب و قابلیت بازیافت و بازیابی مواد پس از مصرف است.

پلی آمید

پلی آمید یا نایلون یکی از انواع پلیمرهای مصنوعی است که اولین بار در سال ۱۹۳۰ ساخته شد. این پلیمر از واحدهای آمیدی با مولکول طولانی ساخته شده است و دارای خواصی نظیر مقاومت بالا در برابر سایش، خمیری شدن در دمای بالا، ضربه پذیری، انعطاف پذیری و استحکام بالا است.

پلی آمیدها در صنایع مختلفی نظیر صنایع پوشاک، ورزشی، خودروسازی، الکترونیک، بسته بندی و مصارف پزشکی استفاده می ‌شوند. برای مثال، در صنعت پوشاک از پلی آمید به عنوان نخ مصنوعی برای تولید جوراب، لباس زیر، پارچه هایی با بافت چرمی و کفش استفاده می ‌شود. در صنعت خودروسازی نیز برای تولید قطعات داخلی و خارجی خودرو نظیر تسمه های بلند، لوازم جانبی، دسته‌ های در و... مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اتیلن وینیل استات

اتیلن وینیل استات (EVA) یک پلیمر ترموپلاستیک است که از مونومرهای اتیلن، وینیل استات و برخی مواد دیگر ساخته می‌شود. اتیلن وینیل استات به دلیل خواص زیادی که دارد، شامل مقاومت به شکستگی، انعطاف پذیری، شفافیت، خواص الکتریکی، مقاومت به پوسیدگی و خوردگی، مقاومت به حرارت، قابلیت بسته‌بندی و خواص لاستیکی در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برخی از کاربردهای اتیلن وینیل استات شامل تولید لباس ‌های شنا، کفش ‌های ورزشی، سطوح قابل شستشو، قطعات خودرو، تولید بسته بندی و فیلم های لاستیکی، کفپوش‌ ها، لاستیک‌ های مصنوعی، پوشش ‌های کف، لوازم ورزشگاه‌ ها، نوار‌های لاستیکی و... است.

اخبار مرتبط