مقدمه ای بر مفاهیم پلیمریزاسیون (6)
بسیاری از خواص پلیمرها مانند مقاومت در برابر حلال، عوامل شیمیایی، مقاومت الکتریکی و نفوذپذیری گازی برای تعیین نحوه ی کاربرد یک پلیمرهای خاص مهم می باشد. به هر حال، ملاحظات اولیه در مورد تعیین
مترجم: حبیب الله علیخانی
منبع:راسخون
منبع:راسخون
کاربرد پلیمرها
خواص مکانیکی
بسیاری از خواص پلیمرها مانند مقاومت در برابر حلال، عوامل شیمیایی، مقاومت الکتریکی و نفوذپذیری گازی برای تعیین نحوه ی کاربرد یک پلیمرهای خاص مهم می باشد. به هر حال، ملاحظات اولیه در مورد تعیین استفاده های عمومی یک پلیمر، رفتار مکانیکی آنهاست. این رفتار مکانیکی به معنای یک پلیمر می تواند با بررسی رفتارهای تنش- کرنش تعیین شود. این مسئله اغلب شامل بررسی رفتار یک پلیمر در زمان اعمال تنش های کششی می باشد. در این حالت، میزان کرنش نمونه، اندازه گیری و ترسیم می شود. نتایج به صورت یک نمودار تنش – کرنش ترسیم می شود. تنش معمولا به صورت نیوتن بر سانتیمتر مربع و یا مگا پاسکال بیان می شود که هر یک مگاپاسکالی، برابر 100 نیوتن بر سانتیمتر مربع می باشد. کرنش یک افزایشی کسی در طول نمونه ی پلیمری دارد. کرنش می تواند به صورت درصد ازدیاد طول بیان شود (یعنیمدول: مقاومت در برابر تغییر شکل که به صورت تنش اولیه تقسیم بر کرنش، بیان می شود.
استحکام نهایی و یا استحکام کششی : در حقیقت تنش مورد نیاز برای ایجاد گسستگی در نمونه.
ازدیاد طول نهایی: میزان ازدیاد طول در نقطه ای که نمونه گسستگی پیدا می کند.
ازدیاد طول الاستیک: الاتسیسیته ی اندازه گیری شده بر اساس میزان ازدیاد طول بازگشتی.
پلیمرها به طور قابل توجهی از لحاظ رفتار مکانیکی متفاوت می باشند. این مسئله بستگی به میزان کریستالی شدن و یا میزان پیوند عرضی و همچنین مقادیر
الاستومرها، الیاف و پلاستیک ها
تفاوت میان الیاف، پلاستیک ها و الاستومرها، در نمودار تنش- کرنش شکل 1، مشهود می باشد. مدول مربوط به یک پلیمر در حقیقت شیب نمودار در محل اولیه یا مکان خطی بودن نمودار است. الاستومرها گروه هایی از پلیمرهای هستند که به سادگی متحمل ازدیاد طول بزرگ و برگشت پذیر می شوند. حتی این ازدیاد طول، در برخی موارد می تواند تا 500 تا 1000 % هم باشد. این مسئله نیازمند این است که پلیمر به طور کامل آمورف باشد و دمای انتقال به حالت شیشه ای آن نیز پایین باشد. در واقع این مولکول الاستومرها باید دارای نیروی ثانویه ی پایینی باشند تا بدین صورت موبیلیته ی زنجیره ی پلیمری، بالا باشد. پیوند عرضی متوسط در این محصولات مورد نیاز می باشد به نحوی که تغییر شکل به صورت سریع و برگشت پذیر، ایجاد شود. مدول اولیه ی یک الاستومر، باید بسیار پایین باشد اما این مدول، باید به سرعت و با افزایش ازدیاد طول، افزایش یابد. در غیر این صورت، این ماده ی الاستومری، استحکام کلی ندارد و در کرنش های پایین، متحمل گسستگی می شوند. بیشتر الاستومرها، استحکام مورد نیاز خود را از طریق پیوندهای عرضی بدست می آورند. البته برخی از آنها نیز استحکام خود را از طریق الیاف غیر آلی بدست می آورند. برخی الاستومرها، در طی ازدیاد طول، به میزان اندکی کریستالی می شوند، مخصوصاً در ازدیادهای طولی بالا. این مسئله در حقیقت یک مکانیزم استحکام دهی اضافی در این محصولات است.
پلاستیک ها در واقع گروه بزرگی از محصولات پلیمری است که رفتار مکانیکی آنها بین الاستومرها و الیاف می باشد. دو نوع پلاستیک وجود دارد. یکی پلاستیک های انعطاف پذیر و دیگری پلاستیک های صلب. پلاستیک های انعطاف پذیر، دارای میزان کریستالینیتی بالایی هستند و گستره ی دمای بین
پلاستیک های صلب نسبت به پلاستیک های انعطاف پذیر، متفاوت می باشند. پلاستیک های صلب به دلیل صلبیت بالا و مقاومت در برابر تغییر شکل، شاخص می باشند. این نوع از پلاستیک ها، دارای مدول بالایی هستند (70000 تا 350000 نیوتن بر سانتیمتر مربع). همچنین میزان استحکام کششی آنها متوسط و بالاست (3000 تا 8500 نیوتن بر سانتیمتر مربع). البته این مواد پیش از گسستگی، ازدیاد طول بسیار پایینی دارند (کمتر از 0.5 تا 3 %). پلیمرهای این گروه، پلیمرهای آمورفی هستند که دارای زنجیره های بسیار صلب می باشند. میزان صلبیت بالای این زنجیره ها، در برخی موارد به دلیل وجود پیوندهای عرضی بالا در این محصولات می باشد. مثال هایی از این محصولات، عبارتند از: فنول- فرمالدهید، اوره- فرمالدهید و ملامین- فرمالدهید. در سایر پلیمرها، صلبیت بالا به دلیل گروه های جانبی بزرگ در زنجیره ی پلیمری، ایجاد می شود. این مسئله موجب می شود تا مقدار
منبع مقاله :
Principles of polymerization / George Odian/ fourth edition
تازه های مقالات
ارسال نظر
در ارسال نظر شما خطایی رخ داده است
کاربر گرامی، ضمن تشکر از شما نظر شما با موفقیت ثبت گردید. و پس از تائید در فهرست نظرات نمایش داده می شود
نام :
ایمیل :
نظرات کاربران
{{Fullname}} {{Creationdate}}
{{Body}}