مقدمه‌ای بر پلیمر

[mani24 29,665]

تاریخچه استفاده از چسبسابقه استفاده از چسب توسط انسان رامی‌توان در واقع از عصر سنگ و دوران غارنشینی در تهیه تیر و کمان و یا نقاشیحیوانات غول پیکر بر روی تخته سنگها با استفاده از رنگدانه‌ها دانست. بدون شک ،خون نخستین ماده‌ای بود که بشر از آن به عنوان چسب استفاده می‌کرد که البته کیفیتخوبی نداشت و متداول نشد. به تدریج بشر به وجود مواد چسب دار طبیعی پی برد واستفاده از آنها را آموخت.در واقع اولین ماده چسب دار که بطور گسترده مورد استفادهقرار گرفته بود، مواد نشاسته‌ای ، قندی ، صمغ‌ها ، و شیره‌های برخی از گیاهان بود.مثلا رومیان از سقز (ماده چسبدار وصمغی که از درختان برگ سوزنی نظیر سرو و کاج و یا درخت صنوبر ترشح می‌شود) در صنعتکشتی سازی استفاده می‌کردند. به تدریج مواد دیگری مانند موم ، عسل و یا مواد ژلهمانندی از ماهی ، شاخ حیوانات یا شیر و تخم مرغ بکار گرفته شده بعدها ، با پیشرفتصنایع و استخراج و پالایش نفت ، از قیر و قطران چوب و ... به عنوان چسب استفاده بهعمل آمد. اگر چه کائوچوی طبیعی (شیوه لاتکس) از مدتها قبل شناخته شده بود، اما چونحلال مناسبی برای آن موجود نبود، کاربردی به عنوان ماده چسبی پیدا نکرد تا اینکهبا دستیابی به روغن‌های نفتی که کائوچو را در خود حل کرده و مایع چسبناکی را بهوجود می آورند، کاربرد آن به عنوان ماده چسبی متداول شد. üکاربردهای متنوع چسب‌ از قرن نوزدهم بتدریج با پیدایش چسب‌هایسنتتیک ساخته شده در صنعت پلیمر ، چسب‌های سنتی و گیاهی و حیوانی از صحنه خارج شدهاست. صنعت چسب به صورت گسترده ای در حال رشد می‌باشد و تعداد محدودی وسایل مدرنساخت بشر وجود دارد که از چسب در آنها استفاده نشده است. در اتصالات اغلب وسایل ازیک جعبه بسیار ساده غلات گرفته تا هواپیمای پیشرفته بوئینگ 747 از چسب استفاده شدهاست.امکانات بشر می‌تواند بوسیله چسب‌هااصلاح گردد. این مطلب ، شامل استفاده از سیمان‌های سخت شده توسط UV در دندانپزشکیو سیمان‌های پیوند آکلریلیک در جراحی استخوان می‌باشد. پیشرفت جدیدی که اخیرا درکاربرد چسب حاصل گشت، اتصال ریل‌های فولادی و تراموای جدید شهر منچستر بود. چسب‌هانه تنها برای موادی که بایستی چسبانده و بهم پیوسته شوند، بلکه در ایجاد چسبندگیبرای موادی از قبیل جوهر تحریر ، رنگها و سایر سطوح پوششی ، وسایل بتونه کاری ووجوه میانی در مواد ترکیبی از قبیل فولاد یا بافت پارچه ، در تایرهای لاستیکی وشیشه‌ یا الیاف در پلاستیک‌ها ضروری هستند. ü اجزای تشکیل دهنده چسب‌ها· مواد پلیمری چسب‌ها ، همگی حاوی پلیمر هستند یاپلیمرها در حین سخت شدن چسب‌ها بوسیله واکنش شیمیایی پلیمر شدن افزایشی یا پلیمرشدن تراکمی حاصل می‌شوند. پلیمرها به چسب‌ها قدرت چسبندگی می‌دهند. می‌توان آنهارا به صورت رشته‌هایی از واحدهای شیمیایی همانند که بوسیله پیوند کووالانسی به هممتصل شده‌اند، در نظر گرفت.پلیمرها در دماهای بالا روان می‌گردندو در حلال‌های مناسب حل می‌گردند. خاصیت روان شدن آنها در چسب‌های حرارتی و خاصیتحل شوندگی آنها در چسب‌های بر پایه حلال ، یک امر اساسی می‌باشد. پلیمرهای شبکه‌ایدر صورت گرم شدن جریان نمی‌یابند، ممکن است در حلال‌ها متورم گردند، ولی حل نمی‌شوند.تمامی چسب‌های ساختمانی ، شبکه‌ای هستند، زیرا این مورد خزش (تغییر شکل تحت بارثابت) از بین می‌برد. فزودنیهای دیگر بسیاری از چسب‌ها ، علاوه بر موادپلیمری دارای افزودنیهایی هستند از قبیل: · مواد پایدار کننده در برابر تخریب توسط اکسیژن و UV. · مواد نرم کننده که قابلیت انعظاف را افزایش می‌دهد و دمای تبدیلشیشه‌ای (Tg ) را کاهش می‌دهد. · مواد پر کننده معدنی که میزان انقباض در سخت شدن را کاهش می‌دهد وخواص روان شدن را قبل از سخت شدن تغییر می‌دهد و خواص مکانیکی نهایی را بهبود می‌بخشد.· مواد تغلیظ کننده. · معرف های جفت کننده سیلانی. · آماده سازی سطح برای چسبندگی آماده سازی نامناسب یا نادرست سطح ،احتمالا دلیل عمده شکسته شدن اتصالات چسبی می‌باشد. آماده‌ سازی سطح یک جسم با روش‌هایزیر انجام می‌گیرد: روش های سائیدگی ، استفاده از حلال‌ها ، تخلیه شعله وکرونا ،حک کردن تفلون ، حک کردن فلزات ، آندی کردن فلزات ، استفاده از چند سازه ها. ü انواع چسب‌ها چسب‌هایی که توسط واکنش شیمیایی سختمی‌شوند· چسب‌های اپوکسیدی:اپوکسیدها ، بهترین نوع چسبهای شناختهشده ساختمانی هستند و بیشترین کاربرد را دارند. رزین اپوکسی که اغلب در حالت معمولاستفاده می‌شود، معمولا دی گیلیسریل اتراز بیس فنلDGEBA)A) نامیده می‌شودو بوسیله واکنش نمک سدیم از بیس فنل A با اپیکلروهیدرین ساخته می‌شود. آمینهای آروماتیک و آلیفاتیک به عنوان عامل سخت کنندهاستفاده می‌شوند. این چسب‌ها به چوب ، فلزات ، شیشه ، بتن ، سرامیک‌ها و پلاستیک‌هایسخت بخوبی می‌چسبند و در مقابل روغن‌ها ، آب ، اسیدهای رقیق ، بازها و اکثر حلال‌هامقاوم هستند. بنابراین کاربرد بیشتری در چسباندن کفپوش‌های وینیلی در سرویس‌ها ومکان‌های خیس و به سطوح فلزی دارند. · چسب‌های فنولیک برای فلزات:وقتی که فنل با مقدار اضافی فرمالدئیدتحت شرایط بازی در محلول آبی واکنش کند، محصول که تحت عنوان رزول شناخته شده والیگومری شامل فنل‌های پلدار شده توسط اتروگرومتیلن روی حلقه‌های بنزن می‌باشد،بدست می‌آید. برای جلوگیری از تشکیل حفره‌های پر شده از بخار ، اتصالات چسب‌هایفنولیک تحت فشار ، معمولا بین صفحات پهن فولادی گرم شده توسط پرس هیدرولیک سخت می‌شوند.بدلیل شکننده بودن فنولیکها ، پلیمرهایی از جمله پلی وینیل فرمال ، پلی وینیلبوتیرال ، اپوکسیدها و لاستیک نیتریل اضافه می‌شود تا سخت‌تر گردند. · چسب‌های تراکمی فرمالدئید برای چوب:تعدادی از چسب‌های مورد استفاده برایچوب نتیجه تراکم فرمالدئید با فنول و رزوسینول (1و3 دی هیدروکسی بنزن) هستند. بقیهبا اوره یا ملامین متراکم می‌شوند. · چسب‌های آکریلیک:چسب‌های ساختاری شامل منومرهایآکریلیک توسط افزایشی رادیکال آزاد در دمای محیط سخت می‌شوند. منومر اصلی ، متیلمتاکریلات (MMA) می‌باشد، اما موارد دیگری از قبیل اسید متاکریلات برای بهبودچسبندگی به فلزات بوسیله تشکیل نمکهای کربوکسیلات و بهبود مقاومت گرمایی و اتیلنگلیکول دی متیل اکریلات برای شبکه‌ای کردن نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرد.کلروسولفونات پلی اتیلن ، یک عامل سختکننده لاستیک است و کیومن هیدورپراکساید و N,N دی متیلنآنیلین ، اجزاء یک آغازگر اکسایشی- کاهشی هستند. پیوند دهنده هایی که برای اتصالاتمحکم مصنوعی به استخوان‌های انسان و پوششهای چینی برای دندان‌ها استفاده می‌شودنیز بر مبنای MMA هستند و بطورکلی برای جسباندن فلزات ، سرامیک‌ها ، بیشتر پلاستیک‌هاو لاستیک‌ها استفاده می‌شود و اتصالات پرقدرتی را ایجاد می‌کنند. · چسب‌های غیر هوازی:چسب‌های غیر هوازی در غیاب اکسیژن کهیک بازدارنده پلیمر شدن است، سخت می‌گردد. این چسب‌ها اغلب بر پایه دی متاکریلات‌هاییاز پلی اتیلن گلیکول هستند. کاربرد این چسب‌ها ، اغلب در محل اتصال چرخ دنده ها ،تقویت اتصالات استوانه‌ای و برای دزدگیری می‌باشد. · چسب های پلی سولفیدی:پلی سولفیدها در ابتدا به عنواندزدگیر استفاده می‌شدند و یک کاربرد مهم دزدگیری لبه‌های آینه‌های دوبل می‌باشد.هر دو برای اینکه واحدها را باهم نگه دارند و مانعی در برابر نفوذ رطوبت ایجادکنند. آنها به وسیله بیس (2- کلرواتیل فرمال) با سدیم پلی سولفید تهیه می‌شوند وبه منظور کاهش قیمت از پرکننده های معدنی استفاده می‌شود. به عنوان نرم کننده ، ازفتالات‌ها و معرف‌های جفت کننده سیلانی استفاده می‌شود و عامل سخت کننده آنها شاملدی اکسید منگنز و کرومات هستند. ü

[mani24 29,665]

سفت شدن لاستیکی چسب‌هایساختمانی:بسیاری از چسب‌های ساختمانی ،پلیمرهای لاستیکی حل شده ای در خودشان دارند. وقتی که چسب‌ها سخت می‌شوند، لاستیکبه صورت قطراتی با قطر حدود 1µm رسوب می‌کند.لاستیکهای استفاده شده در این روش شامل پلی وینیل فرمال (pvf) و پلی وینیلبوتیرال (PVB) هستند که هر دو بوسیله واکنش آلدئید مناسب با پلی وینیل الکلساخته می‌شوند. سیلیکون‌ها:چسب‌های یک جزئی سیلیکون اغلب به چسب‌هایولکانیزه شونده در دمای اطاق (rtv) معروفند وشامل پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) با جرم‌هایمولکولی در محدود 1600-300 با گروههای انتهای استات ، کتوکسیم یا اتر هستند. اینگروهها توسط رطوبت اتمسفر ، هیدرولیز شده ، گروههای هیدروکسیل تشکیل می‌دهند کهبعدا با حذف آب متراکم می‌شوند.چسب‌های سیلیکونی نرم و مطلوب هستند ودارای مقاومت محیطی و شیمیایی خوبی هستند. این چسب‌ها به عنوان بهترین پوشش برایاستفاده در حمام شناخته شده‌اند. چسب‌هایی که بدون واکنش شیمیایی سختمی‌شوند این چسب‌ها شامل سه نوع زیر می‌باشند1) چسب‌هایی که در اثر حذف حلال سخت می‌شوند: چسب‌هایتماسی:چسبهای تماسی احتمالا از معروف‌ترین چسب‌ها بر پایه حلال هستند. این‌ها محلول‌هاییاز پلیمر در حلال آلی هستند که در دو سطح بکار می‌روند تا متصل شوند. ماده اصلیاین چسب‌ها ، لاستیک پلی کلروپرن (پلی کروپرن ، پلی کلرو بوتادین) است و برایچسباندن روکش‌های تزئینی و پلاستیکهای محکم دیگر مثل ABS , DVC به چوپ ومحصولات فلزی و چسبهای تماسی DIY برای تخت کفشبکار می‌روند. چسب‌های پمادی: چسب‌های بر پایه حلالمشهور که در ظروف پماد مانند به عموم فروخته می‌شوند، اغلب محلول‌هایی از لاستیکنیتریل (همی‌پلیمر یا بوتادین و آکریلونیتریل) در حلال‌های آلی هستند. 2) چسب‌هایی که با از دست دادن آب سخت می‌شوند: محلول‌های آبی و خمیرها: نشاسته ، ذرتو غلات ، منابع عمده برای استفاده چسب هستند. موارد مصرف عمده برای چسباندن کاغذ ،مقوا و منسوجات می‌باشد. کاربردهای آن شامل صفحات موجدار ، پاکتهای کاغذی ،پنجرگیری تیوپ ، چسباندن کاغذ دیواری و چسب‌های تر شدنی مجدد با آب می‌باشد. چسب‌هایتر شدنی توسط آب شامل پلی (وینیل الکل) (DVOH) که در تمبر‌هایپُستی مورد استفاده قرار می‌گیرند و از لاتکس صمغهای طبیعی (مثلا صمغی و دکسترین)و پلی وینیل استات (DVN) همراه با مقدار زیادی DVOH پایدار کنندهتولید می‌شوند. DVOH تنها پلیمرمعروفی است که از منومر خودش ساخته نمی‌شود. امولسیونهای آبی: اجزا ترکیبی برایپلیمریزه شدن امواسیونی عبارتند از: آب ، منومرها ، پایدار کننده ها و آغازگر.محصول پلیمر شدن امولسیونی ، شیرابه ای از ذرات پلیمر با پایدار کننده‌های جذب شدهمی‌باشد. معروف‌ترین مثال ،‌ چسب چوب DIY است که شیرابهآن ، شامل پلیمر پلی وینیل استات (DVA) است و بهمیزان زیادی در کارهای کارگاهی و در چسباندن اتصالات تاق و زبانه برای درها ،پنجره ها و مبلمان در کارخانه‌ها استفاده می‌شود و مثال دیگر در رنگهای امولسیونیبر پایهDVA هستند که برای پوشش سطح یا به عنوان چسب استفاده می‌شود. 3) چسب‌هایی که به وسیله سرد کردن سخت می‌شوند: چسب‌های ذوبی: ماده اولیه چسب‌هایذوبی که از ابزار تفنگ شکلی خارج می‌شود، معمولا اتیلن وینیل استات (EVA) می‌باشد.کاربرد این چسب‌ها شامل استفاده در جعبه‌های مقوایی ، صفحه کتاب ، اتصالات حرارتیو نئوپان می‌باشد. از دیگر چسب‌های ذوبی می‌توان چسب‌های ذوبی پلی آمیدی ، پلیاورتان ، استرهای آلیفاتیک ، پلی استر اشاره کرد. چسب‌های حساس به فشار چسب‌های حساس به فشار ، دائما چسبناکباقی می‌مانند و به خاطر استفاده در نوار چسب‌ها و برچسب‌ها معروف هستند. این چسب‌هابطور عمده بر پایه لاستیک طبیعی ، همی پلیمر دسته‌ای و تصادفی ، استیرن - بوتادینو آکریلیک هستند. PVC نرم شده و پلی اتیلن ، مواد نوار معمولی هستند. یک طرف نوار با یکآستری یا لایه زیری پوشیده شده است. به همین دلیل ، چسب دائما چسبناک می‌ماند وطرف دیگر ، دارای پوشش آزاد کننده ای است که وقتی که نوار باز می‌شود، با چسب جدامی‌گردد. مواد آزاد کننده که اغلب استفاده می‌شود، همی پلیمری از وینیل الکل ووینیل اکتادسیل کاربامات است که در اثر واکنش با DVOH با اکتادسیلایزوسیانات ساخته می‌شود. ü معایب و مزایای چسب‌ها :· معایب × عموماچسب‌ها بوسیله آب یا بخار آب سست می‌شوند. × محدودهرهایی کار آنها کمتر از چسباننده‌های فلزی (مهره ها ،پیچ ها و بست‌های آهنی وغیره) است. ×چسب‌هاتوسط دمای تبدیل شیشه ای (Tg) و تخریبشیمیایی محدود شده‌اند. · مزایا × اتصالمواد غیر مشابه و لایه‌های نازک از مواد × گسترشبار بر روی یک ناحیه وسیع × زیباییو حالت آئرودینامیک آنها بر روی سطوح خارجی اتصال × کاربردآنها با استفاده از ماشین روبات می‌باشد.کلمات کلیدی: تولید چسب، صنعت چسب،روش های تولیدچسب‌های بسیاری برای متصل کردن اجساممشابه یا غیر مشابه در دسترس هستند. امروزه تقریبا استفاده از چسباننده‌های طبیعیمثل سریش بجز موارد استفاده خاصی منسوخ شده است. در عوض هر روز شاهد تولید و سنتزچسب‌های جدیدی هستیم که منشأ پلیمری دارند. چسب‌ها در اشل صنعتی به شیوه‌هایگوناگونی تهیه می‌شوند که در این بحث برخی از مهمترین روشها را معرفی می‌کنیم. پخت یا پروراندن رزین چسب به صورت یکجسم جامداپوکسی‌ها معروفترین چسبهای این گروههستند که با استفاده از رزینهای سیکلوآلیفاتیک ، طوری فرمولبندی می‌شوند که دردماهای بالا قابل استفاده باشند. برای سنتز چسبهای قوی و نیمه انعطاف‌پذیر ازرزینهای اپوکسی با عوامل پخت پلی آمین یا پلی آمید استفاده می‌شود و بیشتر اپوکسی‌هابدون استفاده از مواد افزودنی هم چسبندگی خوبی دارند. زمان پخت می‌تواند از ثانیه‌هاتا روزها طول بکشد که این امر به کاتالیزورها و دما بستگی دارد.اپوکسی فنولی با استفاده از این چسبهامی‌توان اتصالاتی پدید آورد که تا 315ºC پایدار هستند.این چسبها در دماهای بالا پرورده می‌شوند و از آنها برای پیوند ساختمانی و لانهزنبوری استفاده می‌شود. از دیگر چسبهای این گروه می‌توان از پلی استرها (که ارزانقیمت و زودگیر و شکننده هستند)، سیلیکونها ، سیانوآکریلاتها و آکریلیها ، نام برد.تبخیر حلال از محلول پلیمر گرمانرم مواد پلیمری حل شده در حلالها می‌توانندچسبهای مفیدی تشکیل دهند. با تبخیر حلال ، پلیمر گرمانرم جامدی حاصل می‌شود که بهچسب حلال معروف است. از این گروه می‌توان نیتروسلولز را نام برد که سالها محلول 10تا 25 در صد آن به عنوان چسب هواپیما و یا برای مصارف خانگی استفاده می‌شد.آکریلیها ، محلول رزینهای آکریلیکپرورده شده هستند و به چسبهای پلاستیک مشهورند و برای متصل کردن پلاستیکهای ABS ، پلی استیرن وآکریلی مؤثرند. سیمانهای لاستیکی هم جزو چسبهای حلال می‌باشند. تبخیر آب از یک شیرابه پلیمری شیرابه‌ها از ذرات کوچک پلیمرپرورانده شده معلق در آب تشکیل شده‌اند و در موقع تبخیر آب ، ذرات بوسیله نیروهایواندرواسی به یکدیگر متصل می‌شوند. رزین خشک شده ، دیگر در آب حل نمی‌شود. از اینچسبها می‌توان پلی وینیل استات را نام برد که برای اتصال قطعات چوبی بکار می‌رود وبه صورت شیرابه (محلول در آب) عرضه می‌شود و به نام چسب سفید یا چسب چوب معروفاست. سرد کردن پلیمر گرمانرم ذوب شده پلیمرهایی که در دمای مناسب ذوب می‌شوندو دارای نیروهای جاذبه زیادی می‌باشند، بعنوان چسب داغ ذوب شناخته می‌شوند. ازانواع پلی استرهای گرمانرم ، پلی آمیدها و پلی اتیلنها ، بعنوان چسب داغ ذوباستفاده می‌شود. این چسبها به صورت لوله‌هایی با ضخامت کم در بازار موجود می‌باشد.در اثر حرارت دادن ، لوله ذوب و جاری می‌شود و با مالیدن به سطح جسم و فشردن سطوحبه همدیگر ، اتصال در ضمن سرد شدن انجام می‌شود.عوامل اتصال دهنده موادی که با شیمی دوگانه وجود دارند،می‌توانند به چسبندگی کمک کنند. این ترکیبات دارای دو گروه عاملی متفاوت در دوانتها می‌باشند و معمولیترین آنها عوامل اتصال دهنده سیلان می‌باشند. یک انتهایاین ترکیبات ، تولید چسبندگی با شیشه یا مواد معدنی دیگر می‌کند و انتهای دیگر ازنظر شیمیایی فعال می‌باشد.اخیرا ترکیباتی به نام تیتاناتها واردبازار شده‌اند که مانند سیلان دارای شیمی دوگانه هستند و شبیه آنها عمل می‌کنند،اما برتریهایی هم در برخی خواص نسبت به سیلانها دارند.کلمات کلیدی: چسب، چسب سازی، طبقهبندی، چسب گیاهی، چسب حیوانی، سرشیم، چسب سنتزی، نوار چسب، بتونههر چند از چسب در صنعت ، مخصوص آبنوسکاران و صحافان و بیشتر برای چسباندن قطعات چوبی و یا اشیای کاغذی بود. اما بهتدریج دامنه کاربرد آن گسترش یافت. به طوری که امروزه به جای استفاده از میخ ، پیچ، بست ، لولا و... برای اتصال قطعات فلزی ، چوبی ، کائوچویی ، ... از بخاری گرفتهتا تهیه اسباب بازی , صنایع مونتاژ و حتی برخی از قسمتهای هواپیماهای مافوق صوت ,از چسب‌های گوناگون و ویژه‌ای که به روش سنتزی تهیه می‌شوند , استفاده می‌شود. طبقه بندی چسب‌ها چسب گیاهی چسب نشاسته ، دکسترین ، سرشیم ،دکسترین و نشاسته که از چسب‌های محلول در آب‌اند و از آنها در چسبانیدن تمبر ،پاکت ، کاغذ ، مقوا ، چوب ، ... استفاده می‌شود.صمغ عربی که از درختی به نام صمغسنگالی بدست می‌آید، سفید رنگ و محلول در آب است و عمدتا شامل هیدرات‌های کربناست. چسب حیوانی ژلاتین که از اعضای بدن حیوانات ازجمله استخوان تهیه می‌شود و قدرت چسبانندگی آن از چسب‌های گیاهی بیشتر است و بیشتردر تهیه فیلم عکاسی و پوشش کپسول موارد دارویی مصرف دارد.سرشیم حیوانی که مانند ژلاتین است ولیدرصد خلوص گلوبین آن کم است و از استخوان ، پوست و یا شیر حیوانات تهیه می‌شود. ودر نجاری ، کارتن سازی ، کبریت سازی ، تهیه کاغذ سمباده و غیره مصرف دارد.لاک که در نجاری برای جلای سطح اشیایچوبی مصرف دارد و از نوعی حشره به نام ترمزدانه که در کشور هند فراوان است، به دستمی‌آید.چسب کانی مانند فسفات‌ها و سیلیکات‌های قلیاییکه در اتصال اشیای سرامیکی ، کوارتزی و شیشه‌ای کاربرد دارند. و بر خلاف چسب هایگیاهی و حیوانی در مقابل گرما و آب مقاوم‌اند. از این رو از آنها در ساختن اجاقهایبرقی و گازی و آجرهای نسوز استفاده می‌شود. چسب سنتزی الاستومرها : که شامل چسب‌هایکائوچویی مصنوعی است و در صنعت کشتی سازی و صنایع هواپیما سازی کاربرد دارند.مانند چسب لاستیک که محلول کائوچو در بنزین است و یا چسب «اوهو» و مشابه آن که ازمشتقات وینیلی در حلال‌هایی نظیر استون و اسید استواستیک حاصل می شود، این نوع چسب‌هاقدرت چسبانندگی همه چیز (غیر از لاستیک) را دارند. از این رو ، کاربردهای گوناگونو مهمی در صنعت ، تجارت و منازل پیدا کرده اند.ترموپلاست‌ها : که شامل پلی اکریل وسیانواکریلات‌هااند که به «چسب فوری» معروف‌اند و اتصال محکم بین قطعات مختلفایجاد می‌کند. (در حد چسب‌های اپوکسی). برخی معتقدند که سیانواکریلات یک منومرفعال است که در مجاورت مختصر رطوبت موجود در هوا بصورت پلیمر در می‌آید. از این رو، برای محیط‌های خشک مناسب نیست.چسب اپوکسی : که از تراکم دی فنیلوپروپان و اپیکلرهیدرین حاصل می‌شود. نوعی از آن در تجارت به نام چسب دوقلو متداولاست که شامل دو قسمت است، یک قسمت ماده چسب‌دار ، و قسمت دیگر یک ماده کاتالیزوراست که موجب تغییر در ماده چسب‌دار و عمل چسبانندگی آن می‌شود. قدرت چسبانندگی چسباپوکسی فوق‌العاده زیاد است و در هواپیما سازی ، ساختن اطاق خودروها ، و پل سازی و... کاربرد دارد.نوار چسب‌ها : جنس این نوع نوارهاممکن است از پارچه ، کاغذ ، طلق ، و یا پلاستیک پلی کلرید وینیل (p.v.c) باشد که بهچسب‌هایی مانند چسب‌های کائوچویی و سرشیم آغشته شده‌اند. چسب بتونه‌ای بتونه‌ها ، خمیرهای نرم و چسبناکی‌اندکه به کندی در هوا خشک می‌شوند و برای پرکردن شکاف‌ها و منافذ ، بویژه در بخاریمصرف می‌شود. مهمترین انواع بتونه‌ها عبارت است از :بتونه شیشه : که از مخلوط پودر کربناتکلسیم و روغن کتان تهیه می‌شود و در هوا نسبتا به سرعت خشک و سخت می‌شود. اما پس ازسخت شدن ، دوباره در روغن کتان به صورت خمیر نرم و قابل استفاده در می‌آید.بتونه آبی : که در تهیه آکواریم مصرفدارد و از مخلوط کردن پودر اکسید سرب (Pbo) با روغن کتانبدست می‌آیند. بتونه گلسیرین و اکسید سرب : ازاختلاط اکسید سرب و گلسیرین تهیه می‌شود و در مقابل آب ، اسید و قلیا مقاوم است وپس از 45 دقیقه سفت می‌شود و برای بتونه کردن چوب ، شیشه ، چینی ، سرامیک و اشیایسنگی مصرف دارد.گرد بتونه : که به صورت آرد سفید رنگیشامل چهار قسمت گچ پخته و یک قسمت صمغ عربی است و در موقع استفاده ، آن را در آب ویا محلول اسید بوریک به صورت خمیر در می‌آورند و با آن اشیای ظریف ساخته شده ازسنگ سفید ، چینی ، و شاخ سفید را بتونه می‌کنند.کلمات کلیدی: رنگ، تولید رنگ، رنگروغن، رنگ پلاستیکی، رنگ دانه، رنگ اتومبیلرنگ در دنیای امروز نقش بسیار مهمی درپرورش ذوق و قرایح بشری و ارضای نیازهای زیبا شناختی وی ایفا می کند. بدین جهت استکه احساس رنگ را به تعبیری حس هفتم می گویند. انسان در پهنه تولید تزئین خانه ها ،پوشاک و حتی نوشابه ها در هنر ، نقاشی ، صنایع کشتیرانی و امور ارتباطات محصولاتمصرفی در صنایع فضایی و خلاصه در همه شئونات با رنگ سر و کار دارد . بطور کلی ازرنگ علاوه بر ایجاد زیبایی محیط جهت حفاظت اشیا در مقابل عوامل طبیعی و غیرهاستفاده می شود . تاریخچه سابقه استفاده از مواد رنگی توسطانسان به دوران غارنشینی می رسد. اولین کاربرد واقعی و عملی مواد رنگی را می تواندر ساختن کشتی نوح مربوط دانست که برای جلوگیری از نفوذ آب و پوسیدگی آن از موادرنگی استفاده شده بود. بعدها از مواد رنگی برای حفاظت چوب از پوسیدگی در بناهایچوبی و زمانی که استفاده از وسایل آهنی متداول شد. برای جلوگیری از زنگ زدن آنهااستفاده می شد . اجزای تشکیل دهنده رنگ ها هر رنگ اصولا از دو قسمت اصلی تشکیلشده است که عبارتند از:رنگ دانه :که ماده رنگی نامحلول در آن است ( خاکرس ناخالص رنگی و پودر برف از سنگهای رنگی به عنوان اولین رنگ دانه ها مورداستفاده انسان قرار می گرفتند ).محمل رنگها:مایعی است که با رنگ دانه مخلوط شدهکاربرد آنرا آسان می کند و در چسبیدن آن کمک می کند ( از سفیده تخم مرغ چسب عسلمحلول قند به عنوان محمل های رنگ استفاده می شد. امروزه متداول ترین محمل های رنگدانه ها را آب یا روغن تشکیل می دهد. از اینرو رنگ ها را به دو دسته رنگ‌های روغنیو رنگ‌های آلی تقسیم می کنند. انواع رنگ دانه ها اکسید ها : لیمونیت ( Fe2O3.2H2O ) برای تهیهرنگ قرمز مصرف می شود و یکی از قدیمی ترین رنگ دانه هاست.هماتیت ( Fe2O3 ) برای تهیهرنگ قرمز روشن بکار می رود.دی اکسید تیتان ( TiO2 ) برای تهیهرنگ سفید روشن و بسیار مرغوب که در هوا تیره نمی شود به کار می رود. معمولا آن رابا سولفات باریم مخلوط می کنند.ZnO که از مهم ترینرنگ دانه های سفید است و از تجزیه کربنات روی و یا سوزاندن فلز روی در هوا حاصل میشود.سرنج ( Pb2O3 ) که رنگ سرخیا قرمز تیره دارد و بیشتر برای پوشانیدن سطح قطعات فو لادی به منظور حفاظت آن هااز زنگ زدن ، کاربرد دارد.سولفید روی و لیتوپن :سولفید روی برای تهیه رنگ سفید ماتمصرف می شود و از مزایای آن این است که بر خلاف سفید اب سرب در هوا سیاه نمی شود.این رنگ دانه معمولا در تجارت بصورت مخلوطی از سولفید روی و سولفات باریم به ناملیتوپن مصرف دارد که رنگ سفید بسیار مرغوب است.سفید اب سرب :این رنگ دانه عمدتا شامل Pb(OH)2 , pbCO3 که از قرن هاپیش شناخته شده بود . قدرت پوشش آن ها زیاد است ولی در هوا به علت وجود H2O به مرور سیاهمی شود . برای تبدیل مجدد آن به رنگ سفید می توان از تاثیر پر اکسید هیدروژن بر آناستفاده کرد.دوده چراغ و زغال استخوان :یکی از اجزایی رنگ سیاه و مرکب است وبرای تغییر رنگ سفید به میزان دلخواه نیز مصرف می شود.رنگ دانه های فلزی :مانند پودر آلومینیم در روغن جلا کهکه از آن برای حفاظت وسایل آهنی و فولادی استفاده می شود. برنز آلومینیم ( آلیاژ AL,CU) در روغن جلاکه از آن برای ایجاد رنگ بسیار زیبای طلایی برای دور قاب ها و ... استفاده می شود.رنگ دانه های الوان :رنگ دانه های آبی :مهم ترین این این رنگ دانه ها آبیپروس و آبی نیلی یا لاجورد است. آبی پتروس که یکی از مهم ترین رنگ های آبی است .لاجورد نیز یکی از رنگ های آبی مرغوب است که از حرارت دادن مخلوط کائولین ، کربناتسدیم ، گوگرد و زغال سنگ در غیاب هوا حاصل می شود.رنگ دانه های زرد :مهم ترین این رنگ دانه ها کرومات رویو کرومات سرب است . از قطران زغال سنگ نیز رنگ دانه های الوانی بصورت نمک هاینامحلول فلزات به دست می آید که در هیدروکسید آلومینین بصورت ژله می بندد. این ژلهرا پس از خشک کردن به صورت پودر با رنگ دانه های نظیر کربنات کلسیم و سیلسس مخلوطمی کنند و در انواع رنگ های مورد نیاز به کار می برند. رنگ‌های روغنی در این نوع رنگ‌ها ، رنگ دانه را دریک روغن خشک شونده که استر گلیسیرین با اسیدهای چرب نظیر اسیدهای اولیک و یالینولنیک می باشد حل می کنند. این روغن‌‌ها در هوا اکسیده شده و به ترکیبات سیرشده تبدیل می شوند و لایه‌ای سخت مقاوم و محافظ تشکیل می دهند که از نفوذ آب دررنگ دانه جلوگیری می کنند. رقیق کننده :برای رقیق کردن و سهولت کاربرد رنگ بهکار می رود و معمولا یک حلال هیدرو کربنی نظیر ترپنتین است که به روغن تربانتینشهرت دارد.خشک کننده :یکی از اجزای رنگ‌های روغنی است که درحقیقت نقش کاتالیزور در تسریع اکسیداسیون و خشک شدن رنگ ها را دارد و معمولامخلوطی از اکسید های سرب ، منگنز و کبالت در ( روغن بزرک )بصورت استر مصرف می شود.رنگ‌های پلاستیکی با اضافه کردن رزین های سنتزی نظیررزین حاصل از فنل و فرمالدئید که خاصیت پلاستیکی دارد در روغن جلا رنگ هایپلاستیکی حاصل می شود. این نوع رنگ ها به خاطر دوام و قابل شستشو بودن اهمیت وکاربردهای زیادی دارد. رنگ‌های لعابی یا مات با اضافه کردن رنگ هایی نظیر TiO2 به روغن جلا آنرا به صورت مات درآورده و بعد برای مات کردن هر نوع رنگی به کار می رود . رنگ اتومبیل این نوع رنگ ها باید این ویژگی راداشته باشند که به سرعت در هوا خشک شوند. برای این منظور رنگ دانه را در حلال هایآلی بسیار فرار نظیر استات آمیل ، استات اتیل یا استات بوتیل حل می کنند . برایرنگ‌های متالیک ( فلزی ) از رنگ دانه های فلزی استفاده می شود . رنگ‌های محلول در آب این نوع رنگ ها از معلق کردن رنگ دانهها در آب مخلوط با یک چسب محلول در آب تهیه می شوند. از رنگ‌های روغنی ارزانترند وقابل شستشو نمی باشند .

[unstoppable 5,989]

برای تازه واردهایی مثل خودم...!!!

 

تقسیم بندی پلیمر ها به 6 روش صورت میگیره :

1.پلیمرهای طبیعی و پلیمرهای مصنوعی

2.ساختار پلیمر

3.آرایش یافتگی زنجیره ها

4.چیدمان مونومرها در زنجیره پلیمری

5.مکانیسم پلیمر شدن یا پلیمریزاسیون

6.رفتار حرارتی(گرمایی)

 

حالا درباره هرکدوم یه خلاصه ای میگم...

 

 

 

 

 

 

1.پلیمرهای طبیعی و پلیمرهای مصنوعی

الف) پلیمرهای طبیعی (Natural Polymers): تهیه این گونه پلیمرها با تغییر دادن و به عمل آوردن مواد طبیعی بزرگ مولکول مانند نشاسته، سلولوز، لاستیک طبیعی، کائوچو و ... امکان پذیر است.

ب) پلیمرهای مصنوعی (Synthetic Polymers): تهیه این گونه پلیمرها با به هم آمیختن مواد پایه کوچک مولکول (مونومر) و تبدیل آنها به مواد بزرگ مولکول امکان پذیر است؛ پایه اصلی این مواد نفت، گاز طبیعی، زغال و ... است و در ساختمان آنها کربن و هیدروژن به وفور یافت می شود.

[unstoppable 5,989]

2.ساختار پلیمر

الف) خطی (Linear)

ب) شاخه دار (Branched)

پ) شبکه ای (Cross-Linked)

 

 

[unstoppable 5,989]

3.آرایش یافتگی زنجیره ها

الف) بلوری (کریستالی): هرگاه زنجیره های پلیمر از حالت مذاب، سرد و یا از حالت محلول، تغلیظ شوند و به آرایش منظمی برسند به آن پلیمر، بلوری (کریستالی) گویند؛ البته باید گفت به علت طولانی بودن زنجیره ها امکان دستیابی به آرایش 100% کریستالی وجود ندارد.

ب) بی شکل (آمورف): هرگاه زنجیره های پلیمری از حالت مذاب، سرد و یا از حالت محلول، تغلیظ شوند و نتوانند به آرایش منظمی برسند و به اصطلاح مانند کلاف کاموا شوند به آن پلیمر، بی شکل (آمورف) گویند.

 

مهم ترین خصوصیت این گونه پلیمرها این است که به علت عبور نور از بین زنجیره ها این پلیمرها شیشه ای و شفاف هستند.

البته باید گفت که اغلب پلیمرها چیزی ما بین این دو با درصد بیشتر زنجیره های بی شکل (آمورف) هستند.

 

[unstoppable 5,989]

4.چیدمان مونومرها در زنجیره پلیمری

همو پلیمر: اگر تنها یک واحد تکرار شونده (مونومر) در مولکول پلیمر وجود داشته باشد، همو پلیمر گویند.

 

کو پلیمر: اگر بیشتر از یک نوع واحد تکرار شونده (مونومر) در مولکول پلیمر وجود داشته باشد، کو پلیمر گویند.

کو پلیمرها نیز بسته به طرز قرار گرفتن مونومرها در طول زنجیره پلیمری به متناوب، اتفاقی ، دسته ای و یا پیوندی تقسیم می شوند.

در شکل زیر به ترتیب:

1) همو پلیمر (Homopolymer)

 

2) کوپلیمر متناوب (Alternating Copolymer)

 

3) کوپلیمر اتفاقی (Random Copolymer)

 

4) کوپلیمر دسته ای (Block Copolymer)

 

5) کوپلیمر پیوندی (Graft Copolymer)

 

[unstoppable 5,989]

5.مکانیسم پلیمر شدن یا پلیمریزاسیون

پلیمریزاسیون فرآیندی است که طی آن ترکیباتی با وزن مولکولی کم با هم ترکیب شده و یک ترکیب پیچیده با وزن مولکولی بالا تشکیل می دهند.

الف) پلیمریزاسیون زنجیره ای (Chain Polymerization)

پلیمریزاسیون زنجیره ای از سه مرحله اصلی تشکیل شده است: 1. شروع 2. انتشار 3. اختتام

در این روش مولکول های مونومر در یک حالت خود به خودی و خیلی سریع در طول یک واکنش زنجیری به هم اضافه می شوند؛ این واکنش محصول فرعی ندارد.

 

ب) پلیمریزاسیون مرحله ای (Step Polymerization)

در این روش پلیمر در طول فرآیند به وسیله واکنش بین گروه های عاملی مونومر ساخته می شود؛ واکنش به طور مرحله ای اتفاق می افتد (یعنی مرحله به مرحله) بنابراین سرعت تشکیل پلیمر کند است.

این روش نیز به 2 مکانیسم تقسیم می گردد:

1.پلیمریزاسیون تراکمی (Condensation Polymerization)

در پلیمریزاسیون تراکمی که اکثرأ برای ساخت ترموست ها بکار می رود در طی فرآیند چیزی متراکم یا فشرده در اثر واکنش حاصل می شود و آب در اثر تراکم از محیط خارج می شود.

2.پلیمریزاسیون افزایشی (Addition Polymerization)

در پلیمریزاسیون افزایشی هر مونومر به مونومر بعدی متصل می شود و به این ترتیب پلیمر تشکیل می شود.

[unstoppable 5,989]

و آخرین روش :

6.رفتار حرارتی(گرمایی)

از دیدگاه علمی مفید ترین تقسیم بندی پلیمرها بر اساس رفتار حرارتی (گرمایی) آنها است (یعنی پاسخ ترمودینامیکی) که در این صورت پلیمرها به 2دسته ترموپلاست (گرما نرم) و ترموست (گرما سخت) تقسیم بندی می شوند.

تعریفی ساده از ترمو پلاستیک ها (Thermoplastic): همان طور که از نامشان پیداست در اثر گرما و فشار نرم می شوند و جریان می یابند و در اثر سرما سخت می شوند و شکل قالب را به خود می گیرند و این چرخه می تواند چندین بار بدون کاهش خواص پلیمر تکرار شود.

تعریفی کامل از ترمو پلاستیک ها: موادی هستند که به طور کامل واکنش دادهاند یا پلیمریزه شده اند. این مواد وقتی در معرض حرارت قرار می گیرند نرم می شوند و اعمال فشار باعث جریان یافتن آنها می شود و می توان آنها را شکل دهی کرد و پس از سرد شدن، شکل آنها تثبیت می شود. همچنین اشکال ناقص و ضایعاتی را می توان دوباره ذوب و شکل دهی کرد.

چند نمونه ترمو پلاست: PE,PP,PS,PA

 

تعریفی ساده از ترموست ها (Thermoset): این پلیمرها هنگام گرم شدن در اثر واکنش شیمیایی، پیوند های عرضی در آنها ایجاد شده و پلیمر جامد می شود؛ این نوع پلیمرها معمولأ به صورت پودر، مایع و یا به صورت پیش پلیمر وجود دارند و آنها را می توان با اعمال حرارت و فشار به شکل دلخواه در آورد.

تعریفی کامل از ترموست ها: موادی هستند که معمولاً واکنش آنها به طور کامل انجام نمی شود و صد در صد پلیمریزه نمی شوند و به کمک عوامل مؤثر مانند حرارت واکنش آنها کامل می شود. محصولات تولید شده از این مواد دارای ساختار شبکه ای بوده و با حرارت دادن مجدداً نرم نمی شوند، بنابراین قابل فرایند مجدد و شکل دهی دوباره نیستند.

چند نمونه ترموست: اوره فرمالدهید UF (Urea Formaldehyde)، فنول فرمالدهید PF (Phenol Formaldehyde) یا (باکلیت Bakelite)، اپوکسی ها EP (Epoxies)، پلی استرهای اشباع نشده UP (Unsaturated Polyesters)، ملامین فرمالدهید MF (Melamine Formaldehyde).

 

[amir ghasemiyan 4,517]

پلیمرها یا بسپارها ، ترکیباتی هستند که از بهم پیوستن چندین مولکول منومر بوجود می‌آیند. پلیمرها را به طرق مختلف طبقه‌بندی می‌کنند. یکی از روشهای تقسیم بندی پلیمرها ، تقسیم بندی از نظر خواص است. پلیمرها از نظر خواص به سه دسته عمده تقسیم بندی می‌شوند.

ترموپلاستها

ترموپلاستها ، پلیمرهایی هستند که در اثر فشار ، تغییرشکل (Deformation) می‌دهند و بعد از حذف نیروی خارجی ، این تغییر شکل ، همچنان باقی می‌ماند. به عبارت دیگر این پلیمرها ، خاصیت پلاستیسیتی دارند. این پلیمرها در اثر گرما بتدریج نرم می‌شوند. با افزایش دما به حالت مذاب در می‌آیند. بعد از حذف گرما به حالت فیزیکی جامد خود تبدیل می‌شوند.این خصلت ، کاربرد صنعتی این نوع پلیمرها را تضمین می‌کند.

اگر ترموپلاستیکی را به صورت پودر یا حلقه‌های کوچک در آوریم و سپس حرارت دهیم، ابتدا نرم و سپس مذاب و ویسکوز می‌شود و اگر آنرا در قالب بگیریم، شکل قالب را به خود می‌گیرد و این علت کاربرد بسیار زیاد این مواد است.

الاستومرها

الاستومرها ، پلیمرهایی هستند که در اثر نیروی خارجی تغییرشکل پیدا می‌کنند. بعد از حذف نیرو ، تغییر شکل از بین می‌رود و دوباره به حالت اولیه باز می‌گردند. این پلیمرها در اثر گرما ، نرم می‌شوند، ولی برخلاف ترموستها(ترموپلاستیکها) به حالت ویسکوز یا مایع سیال در نمی‌آیند. موقعی که این پلیمرها در اثر حرارت نرم شدند، آنرا با اضافه کردن افزودنی های مورد نیاز در داخل قالب پخت می‌کنند. عملیات پخت را Curing گویند.

 

ترموسیتینگها

این پلیمرها ، پلیمرهایی هستند که در اثر گرما نرم نمی‌شوند.بلکه با افزایش دما ، سخت تر و محکم تر می‌شوند و با بالا رفتن بیشتر دما ، درجه سختی آنها افزایش می‌یابد. این پلیمرها برای قالب گیری ، درون قالب ریخته می‌شوند و قالب گیری می‌شوند. گاهی ممکن است فرایند پلیمریزاسیون نیز همزمان درون قالب انجام شود و بعد از پلمریزاسیون ، پلیمر شکل قالب را به خود می‌گیرد.

 

مقایسه ترموستها ، الاستومرها و ترموسیتینگها ازنظر ساختمانی

ترموستها و الاستومرها ، پلیمرهای یک‌بعدی هستند. بنابراین در حلال‌های مرسوم شیمیایی که بسته به نوع ساختمان پلیمر تعیین می‌شود، حل می‌گردند. اماترموسیتینگها ، جزو پلیمرهای سه بعدی یا مشبک می‌باشند و بنابراین در هیچ حلالی حل نمی‌شوند.