شناخت انواع پلاستیک | با کاربرد ها و مواد تشکیل دهنده پلاستیک آشنا شوید

پلاستیک ماده‌ای ساخته شده از طیف گسترده‌ای از ترکیبات مصنوعی و یا نیمه مصنوعی است. این ترکیبات در ساخت انواع پلاستیک تاثیر گذار است و باعث ایجاد خواص و ویژگی های متفاوتی در هر کدام از آن ها می شود. آن ها معمولا پلیمر هایی با جرم مولکولی بالا هستند و اغلب از مواد پتروشیمی تولید می شوند. مدل های جدید‌‌‌تر این مصالح به دلیل افزایش نگرانی ها درباره آلودگی های ناشی از این ماده، با استفاده از مواد تجدید پذیری مانند پلی لاکتیک اسید، مواد سلولزی و الیاف پنبه ساخته می شوند. آن ها به واسطه ویژگی هایی که دارند می توانند کاربرد های فراوانی داشته باشند.

ساختار پلاستیک

برای شکل گیری این ماده، مونومر ها طی یک فرایند به یک‌دیگر متصل می شوند و زنجیره ای تکرار شونده را به وجود می آورند. این زنجیره ها می توانند ساختاری خطی یا زیگزاگی داشته باشند. مونومر‌ها ممکن است از طریق “پلیمریزاسیون” افزودنی به هم بچسبند. پلی اتیلن و استایرن با این روش شکل می گیرند اما روش دیگری هم وجود دارد که به آن تراکمی گفته می شود. طی این فرایند با متصل شدن مونومر‌ها، مولکولی کوچک حذف می شود. پلی یورتان پلیمری است که از طریق روش تراکمی تولید می شود.

انواع پلاستیک

در طی پنجاه سال گذشته استفاده از این ماده در همه جنبه های زندگی انسان افزایش یافته است. این ماده به دلیل مقرون به صرفه بودن توانسته در برخی حوزه ها، جایگزین مناسبی برای فلز و چوب شود. به طور کلی حدود 45 نوع پلاستیک وجود دارد که هر کدام ده ها مدل گوناگون دارند. دو نوع اصلی آن شامل “ترموپلاستیک” و “ترموست” است. در ادامه به معرفی ساختار، مزایا و معایب هر کدام می پردازیم.

ترموپلاستیک

این مدل در صورت حرارت دادن و گرم شدن نرم و انعطاف پذیر می شود و پس از سرد شدن دوباره به حالت سخت بر می گردد. آن ها رایج ترین نوع پلاستیک ها هستند و میزان ویسکوزیته در این مدل بیشتر از ترموست ها است. یکی از تفاوت های این دو مدل در این است که در ساختار ترموپلاست از مواد افزودنی تقویت کننده استفاده نمی شود، در حالی که ترموست ها با استفاده از فیبر کربن و فایبرگلاس تقویت می شوند. انواع مختلفی از ترموپلاست ها وجود‌ دارند که در این‌جا برخی از آن ها آورده شده اند.

اکریلونیتریل

ماده ای آلی است که ظاهری بی رنگ و بویی شبیه بوی سیر دارد.

• سخت و براق است
• ثبات ابعادی قابل قبولی دارد.
• ویسکوزیته در آن پایین است.
• از این مدل در ساخت مواردی مانند دستگیره، تلفن و لوازم خانگی استفاده می شود.

پلی آمید

یک نوع ماده مصنوعی است که از طریق روش تراکمی شکل می گیرد. این ماده یکی از پر بازده ترین انواع ترموپلاست ها به حساب می آید.

• این ماده سخت و مستحکم است.
• عایق حرارتی و الکتریکی مناسبی محسوب می شود و در برابر تشعشعات یونیزه مقاوم است.
• قیمت پلی آمید تقریبا بالا است.
• در تجهیزات صنعت هوافضا، الیاف های تقویت کننده و فوم های مقاوم در برابر دمای بالا استفاده می شود.

اتیلن وینیل

نوعی پلیمر است که به علت سازگاری با محیط زیست و مقاومت بالا در برابر رطوبت کاربرد فراوانی دارد. آن ها بیشتر در صنایع بسته بندی به کار می روند.

• انعاف پذیر در دمای پایین
• دارای مقاومت شیمیایی و ضریب اصطکاک بالا است.
• برای ساخت لوله های منعطف و دستگیره ها به کار گرفته می شود.

مزیت های ترموپلاست

• در مقایسه با ترموست مقاومت بالاتری در برابر ضربه دارد به طوری که در برخی از انواع مدل ها این مقاومت 10 برابر بیشتر است.
•  چکش خوار است.
• قابلیت بازیافت و استفاده مجدد در این مدل بسیار بیشتر است زیرا می توان آن را با حرارت دادن نرم کرد و شکل جدیدی به آن بخشید و در موارد مختلف و زمانی طولانی تر استفاده کرد.

معایب

• اضافه کردن فیبر تقویت کننده به آن دشوار است. برای این کار لازم است تا نقطه ذوب گرم شود و تحت فشار، الیاف اضافه شود و تا زمان سرد شدن فشار حفظ شود.
• ابزار و تجهیزات ویژه ای که برای اضافه کردن تقویت کننده ها لازم است بسیار گران و پیچیده هستند.

ترموست

نوعی پلیمر است که در صورت حرارت دیدن و گرمای زیاد ذوب نمی شود و به طور دائم جامد باقی می ماند اما ممکن است به طور کلی تخریب شود. در این مدل، مولکول های رزین خام از طریق یک واکنش شیمیایی به یک دیگر متصل می شوند. از طریق این واکنش پیوند های عمیقی شکل می گیرد و رزین را از مایع به جامدی سفت تبدیل می کند. در ادامه با برخی از انواع آن آشنا می شویم.

پلی اورتان

یکی از پرکاربرد ترین انواع پلیمر است که از واکنش بین دی ایزوسیانات و پلی ال ها شکل می گیرد. این پلیمر در انواع مختلفی مانند فوم، چسب و درزگیر تولید می شود.

• دچار ساییدگی نمی شود و در برابر مواد شیمیایی بسیار مقاوم است.
• در برابر گاز ها، غیر قابل نفوذ است.
• آن ها در طیف گسترده ای و با میزان سختی متفاوتی ساخته می شوند.
• بیشتر در چرخ ها و ضربه گیر ماشین ها به کار می رود.

وینیل استر

پوششی از جنس رزین است که رنگ های مختلفی دارد. این مواد از اپوکسی و اکریلیک اسید ساخته می شود و مصارف آن در جلوگیری از آسیب دیدن سازه های فولادی و بتنی است.

• ویسکوزیته در آن کم است
• شفاف و سخت است و دچار خوردگی نمی شود بنابراین در مخازن شیمیایی و لوله کشی ها به کار می رود.

فنولیک PF

نوعی رزین مصنوعی است که کاربرد های فراوانی دارد. این پلیمر از دو ماده اصلی فنول و فرمالدئید و از طریق روش تراکمی شکل می گیرد و به دو حالت جامد و مایع تولید می شود.

• ظاهری مات دارد.
• از مقاومت الکتریکی و حرارتی مناسبی برخوردار است.
•  تغییر شکل نمی دهد.
• هزینه پایینی دارد و در برابر اکثر اسید ها مقاوم است.
• در ساخت لوازم خانگی و قطعات آهنی برقی استفاده می شود.

مزایا

• کار با آن ساده است و می توان به راحتی از تقویت کننده هایی مانند فیبر کربن استفاده کرد.
• هزینه مواد اولیه آن پایین است.
• در برابر حلال ها و مواد خورنده مقاومت دارد.
• تحت تاثیر حرارت زیاد قرار نمی گیرد.
• دارای خاصیت ارتجاعی مناسب است.
• قدرت چسبندگی عالی دارد.
• کیفیت مناسبی برای پرداخت و رنگ آمیزی دارد.

معایب

• پس از شکل گیری امکان تغییر شکل وجود ندارد. بنابراین بازیافت این ماده دشوار است.

ویژگی های پلاستیک

پلاستیک ماده ای است که به واسطه خواص و ویژگی هایی که دارد در صنعت ساختمان سازی به طور گسترده به کار می رود. این خواص و ویژگی ها در انواع پلاستیک ممکن است متفاوت باشد. در زیر این ویژگی ها مورد بررسی قرار گرفته اند.

ظاهر

اگر شما هم دقت کرده باشید این ماده در رنگ های مختلف و ظاهر متفاوتی تولید می شود. به طور مثال برخی از آن ها شفاف و برخی دیگر مات یا رنگی ساخته می شوند. این تنوع می تواند در ظاهر ساختمان تاثیر مثبتی داشته باشد.

مقاومت شیمیایی

مقاومت انواع پلاستیک در برابر مواد شیمیایی مختلف بالا است، بنابراین ترکیبات شیمیایی نمی توانند به آسانی به آن آسیب برسانند. مواد شیمیایی به کار رفته در ساخت آن میزان مقاومت را مشخص می کند. این مقاومت بالا باعث شده تا در خطوط لوله کشی آب و فاضلاب کاربرد زیادی داشته باشد. این ماده می تواند جایگزین مناسبی برای لوله های فلزی باشد زیرا در برابر خوردگی از مقاومت بالایی برخوردار است.

پایداری در شکل

اگر‌‌چه مدل ترموپلاستیک به راحتی می تواند تغییر شکل دهد و در قالب ها و فرم های مختلف ساخته شود، اما در بیشتر انواع آن امکان تغییر شکل و قالب گیری مجدد وجود ندارد.

شکل پذیری

 انواع پلاستیک قابلیت پایینی در برابر شکل پذیری و فشار های کششی دارند. این به آن معناست که در صورت سایش مواد دیگر بر روی آن ها به راحتی آسیب می بینند.

دوام

این مواد دوام و ماندگاری خوبی دارند اما ممکن است توسط حشرات و موریانه دچار خوردگی شوند. این اتفاق معمولا در مدل ترموپلاست بیشتر است.

عایق الکتریکی

آن ها در برابر نیرو الکتریکی مقاومت بالایی دارند و مانع عبور آن می شوند به همین دلیل برای پوشش کابل های برق و دیگر ابزار های الکتریکی استفاده می شوند.

مقاومت در برابر آتش

میزان مقاومت در برابر آتش در انواع پلاستیک، متفاوت است. به طور مثال آن هایی که با استفاده از سلولز ساخته شده‌اند، سرعت سوختن در آن ها پایین است و یا پی وی سی ضد حریق است و آتش گرفتن به سختی اتفاق می افتد.

تعمیر

تعمیر این مواد کار ساده ای است. برای تعمیر آن ها می توان از مته، چسب و یا پیچ استفاده کرد.

رطوبت

مقاومت این مواد در برابر رطوبت به نوع و مواد تشکیل دهنده‌شان وابسته است. انواع سلولزی آن ها رطوبت را به خود جذب می کنند اما در مقابل، لوله های پی وی سی از مقاومت بالایی برخوردار هستند و به سختی دچار پوسیدگی می شوند.

نگهداری

نگهداری خاصی برای حفاظت از انواع پلاستیک لازم نیست چرا که احتیاجی به روغن و رنگ و … ندارند.

نقطه ذوب

این مدل مصالح ساختمانی، نقطه ذوب پایینی دارند. برخی از انواع پلاستیک ممکن است در دمای 50 درجه هم ذوب شوند، بنابراین در مناطقی با دمای بسیار بالا و موقعیت هایی که در معرض حرارت هستند نمی توان از آن ها استفاده کرد. برای حل این مشکل برای بالا بردن نقطه ذوب از تقویت کننده هایی با جنس الیاف شیشه در ساخت آن ها استفاده می شود اما باید توجه داشت که این کار بازیافت آن ها را با مشکل رو به رو می کند.

ویژگی نوری

در میان انواع پلاستیک، برخی شفاف هستند و نور را از خود عبور می دهند، برخی دیگر به صورت نیمه شفاف ساخته می شوند که نور را از خود عبور می دهند اما جهت پرتو های آن را تغییر می دهند.

بازیافت پلاستیک

یکی از اصلی ترین عوامل آلودگی های زیست محیطی این مواد هستند که به سختی تجزیه می شوند. نکته مثبت مربوط به این مواد قابل بازیافت بودن آن ها است. از بازیافت این مواد می توان در ساخت لوله های زهکشی، نرده ها، فرش ها و نیمکت ها به کار برد.

جذب صدا

با قرار دادن رزین های فنولیک می توان این مواد را به عایقی در برابر صدا تبدیل کرد. از این مدل معمولا در محیط هایی مانند سالن های سمینار و تئاتر استفاده می شود.

قدرت و استحکام

به طور کلی می توان این مواد را محکم دانست زیرا مقاومت آن ها در برابر وزن و فشار بالا است. اما به دلیل هزینه سنگین و حساسیت به دما نمی توان آن ها را برای ساخت سازه مناسب دانست بلکه تنها در بخش هایی از آن ها می توان استفاده کرد. برای تقویت استحکام انواع پلاستیک، می توان مواد فیبری را به آن اضافه کرد.

خواص حرارتی

برخی از انواع پلاستیک مانند مدل فوم دار به عنوان عایق حرارتی می توانند به کار گرفته شوند زیرا رسانای حرارتی آن بسار پایین است.

مقاومت در برابر آب و هوا

اکثر مدل های مختلف در برابر شرایط آب و هوایی مختلف مقاوم هستند. نکته قابل توجه در این خصوص این است که آن ها تحت تاثیر نور خورشید، بسیار شکننده می شوند. برای افزایش مقاومت آن ها در برابر اشعه فرا بنفش از پر کننده های مخصوص و برخی رنگدانه ها استفاده می کنند.

وزن پلاستیک

آن ها وزن سبکی دارند به همین دلیل می توان آن ها را در حجم زیاد به مکان های مختلف جا به جا کرد و از نظر حمل و نقل دشواری وجود ندارد.

کاربرد های پلاستیک

به طور کلی از انواع پلاستیک در بخش های زیادی استفاده می شود. از این ماده در بسته بندی، ساخت و ساز، منسوجات، محصولات مصرفی، حمل و نقل، برق و الکترونیک و ماشین آلات صنعتی به کار گرفته می شود. بعد از بسته بندی بیش ترین بخشی که از این ماده استفاده می شود، ساخت و ساز است. علت استفاده از این ماده در صنعت ساختمان ویژگی های منحصر به فرد آن است. معمولا در ساختمان سازی تمایل به استفاده از مواد سنتی و مطمئن وجود دارد، پلاستیک اما فرصت نوآوری و خدمات جدیدی را فراهم می کند. در زیر اصلی ترین کاربرد های آن را آورده ایم.

 پنل های نما

برای این کار از پوشش ساندویچ پنل با پی وی سی، صفحات پلاستیکی و فوم های پلی اورتان یا پوشش ساندویچ پنل با ورق پلی استر چند لایه و هسته فوم پلی اورتان استفاده می شود. در پوشش خارجی از بتن با پوشش پلی استر یا پلی یورتان اسپری شده با توده شن و ماسه استفاده می شود.

پنجره ها

پوشش پی وی سی روی قالب فلزی قرار می گیرد. ممکن است ورق چند لایه پلی استر بر روی قالب گیری چوبی قرار داده شود.

کف

در کف سازی هم به صورت دال پلاستیکی آزبست یا پوشش لاستیکی استفاده می شود.

لوله کشی

تقریبا 35 درصد تولیدات این ماده در زمینه ساخت لوله و لوله کشی به کار می رود. از آن ها انواع مختلف لوله ها را تولید می کنند از جمله لوله هایی با قطر زیاد برای فاضلاب، زهکشی آب باران و لوله کشی های آب آشامیدنی.

روکش و پروفیل

روکش ها و پروفیل پنجره ها، در ها، روکش های خارجی با استفاده از فنولیک، جایگزین الوار می شوند و خطر آتش سوزی را کاهش می دهند.

عایق

عایق ها به طور کلی از فوم سفت و سخت پلی استایرن و در قالب ساندویچ پنل ساخته می شوند و درون دیوار ها و سقف ها قرار داده می شوند. آن ها همزمان از دو ویژگی استحکام و وزن پایین برخوردار است. سبک بودن آن ها نصب آسان را به دنبال دارد.

آب بندی

از این ماده همچنین در ساخت نوار هایی که به عنوان درزگیر در نقاط مختلف قرار داده می شوند، استفاده می کنند. برای ساخت آن ها از پلیمری به اسم کلروپرن استفاده می شود که قابلیت مقاومت در برابر آب و هوا و حفظ خاصیت ارتجاعی خود را دارد.

آلودگی های پلاستیک

اگر به اطراف خود نگاه کنید متوجه حجم زیادی از مواد و زباله های پلاستیکی می شوید. این میزان از زباله که غیر قابل تجزیه هستند روز به روز افزایش می یابند و محیط زیست ما را بیشتر تحت تاثیر خود قرار می دهند. این مواد اگرچه فواید زیادی دارند و در همه زمینه ها به کار می روند اما لازم است موارد استفاده از آن ها مدیریت شود و راه حلی مناسب برای دفع این مواد در نظر گرفته شود.

معمولا برای از بین بردن این زباله ها از روش هایی مانند دفن و یا سوزاندن استفاده می شود. از آن جا که این ماده با استفاده از نفت و گاز تولید می شود، هنگام سوختن گرمای زیادی تولید می کند بنابراین منطقی به نظر می رسد که از این روش برای تولید برق استفاده کرد. همچنین اگر روش هایی به وجود آید که از این گرما بتوان برای گرم کردن دفاتر و منازل استفاد کرد، روشی کارآمد به حساب می آید. این روش اگرچه ممکن است مفید به نظر برسد اما هنگام سوزاندن دیوکسین های مضری تولید می شوند که اگر زباله سوز ها کارآمد و سالم نباشند این مواد مضر را به بیرون منتشر می کنند.

از آن جا که این مواد تقریبا تجزیه نا‌پذیر هستند، دفن آن ها به این معنا است که بدون از بین بردنشان به طور دائمی به درون زمین منقل کرده ایم. بهترین راه رهایی از این دست زباله ها بازیافت و استفاده در زمینه های گوناگون است تا آسیب های آن به حداقل برسد.