ترموپلاستیک ، انواع ترموپلاستیک و موارد کاربرد آن

قبل از پرداختن به موضوع کاربرد پلی اتیلن در صنعت روتومولدینگ، شناخت مواد ترموپلاستیک ضروری است.
ترموپلاستیک‌ها یا پلاستیک‌های گرمانرم Thermoplastics، دسته ایی از پلیمرها هستند که در اثر حرارت دادن، نرم و جاری می شوند و سپس به راحتی با استفاده از فرآیندهای مانند اکستروژن Extrusion، قالب گیری تزریقی Injection moulding، قالب‌گیری فشاری Compression molding ، ترموفرمینگ Thermoforming و قالب گیری بادی Blow moulding شکل دهی می شوند و با کاهش درجه حرارت، سخت و جامد می شوند.
از آنجایی که روند نرم شدن با گرما و جامد شدن در اثر سرما را می‌توان به دفعات برای مواد ترموپلاستیک انجام داد، این مواد به راحتی قابل بازیافت هستند.

انواع مواد ترموپلاستیک :

زنجیره های پلیمری مواد ترموپلاستیک دارای شاخه های جانبی با ممانعت فضایی های مختلف می باشند.
اگر زنجیره های پلیمری، شاخه های جانبی کوتاه با ممانعت فضایی کم داشته باشند، نواحی منظم تشکیل می شود و اگر زنجیره ها دارای شاخه های جانبی بلند با ممانعت فضایی زیاد باشند، امکان تشکیل نواحی منظم وجود ندارد.
بر این اساس مواد ترموپلاستیک به دو دسته کریستالی Crystalline و آمورف Amorphous تقسیم می شوند. همچنین قابل توجه است که برای پلیمرهایی با نواحی کریستالی، نواحی آمورف بین کریستال ها وجود دارد، بنابراین این مواد ترموپلاستیک را نیمه کریستالی Semi crystalline می نامند.

1- ترموپلاستیک های آمورف:

در پلیمر های آمورف، وجود گروه های عاملی حجیم در مولکول ها باعث افزایش ممانعت فضایی می شود و زنجیر های پلیمری امکان نزدیک شدن به یکدیگر را ندارند در نتیجه زنجیر های پلیمری بدون نظم خاصی و کاملا بطور تصادفی جهت گیری می شوند.
از جمله مواد ترموپلاستیک آمورف می توان به پلی استایرن (PS) ، پلی وینیل کلراید (PVC) و پلی کربنات (PC) و پلی متیل متاکریلات (PMMA)  اشاره داشت.

شماتيكى از زنجيرهاى پليمرى مواد آمورف

ویژگی ترموپلاستیک های آمورف

از آنجايی كه نور توسط کریستال ها پراکنده می شود، ترموپلاستيك هاى آمورف به دليل عدم ساختار كريستالى، ظاهرى شفاف و شيشه ايی مانند دارند و بطور کلی برای تهيه محصولاتى که در آن بحث شفافیت نوری مورد نیاز باشد، كاربرد دارند.

از سويی ديگر، عدم ساختار كريستالی باعث می شود ترموپلاستيك های آمورف مقاومت شيميايی كمی در برابر نفوذ حلال ها و گازها داشته باشند. همچنين ترموپلاستيك های آمورف در برابر عوامل محيطی، مقاومت ترك خوردگی كمی از خود نشان می دهند.

به دليل ساختار اتمی نامنظم، ترموپلاستيك های آمورف نقطه ذوب مشخصی ندارند و در محدوده ايی از درجه حرارت ذوب می شوند.

2- ترموپلاستیک های نیمه کریستالی:

در پلیمر های نيمه كريستالی، امكان تاخوردن زنجيرهای پليمری chain folding باعث می شود جهت گيری و ساختار اتمی منظمی ايجاد شود. پلی اتیلن ها (PE) و پلی پروپیلن (PP) و پلی آمید ها (PA)  از جمله  مواد ترموپلاستیک نیمه کریستالی هستند.

شماتيكى از زنجيرهاى پليمرى مواد نيمه كريستالى

ویژگی ترموپلاستیک های نیمه کریستالی

از مواد نيمه كريستالی برای کاربردهایی که  در آن بحث شفافیت نوری مورد نیاز باشد استفاده نمی شود. به طور كلی در مواردی كه پایداری ابعادی – حرارتی بالا، عدم نفوذپذيری حلال و گازها، مقاومت در برابر عوامل شیمیایی و ترک خوردگی محیطی مدنظر باشد گزینه بسیار مناسبی می باشند.
برای شكستن پيوندهای مولكولی در ترموپلاستيك های نيمه كريستالی نياز به حرارت بيشتری است، در نتيجه اين پلیمر ها در مقايسه با ترموپلاستيك های آمورف دمای ذوب بالاتری دارند. همچنين قابل ذكر است كه برخلاف پليمرهای آمورف، ترموپلاستيك های نيمه كريستالی در يك دمای مشخص ذوب و جاری می شوند.