ترموپلاستیک

ترموپلاستیک یا گرمانرم به پلیمرهایی گفته می‌شود که با افزایش دما بدون تغییر شیمیایی ذوب می‌شوند. این پلیمرها را می‌توان به دفعات ذوب و دوباره جامد نمود. چنین پلیمرهایی در حالت مذاب مانند مایعات جاری می‌شوند و از این لحاظ با پلیمرهای دارای اتصالات عرضی متمایزند. ترموپلاستیک در دمای بیش از دمای انتقال شیشه‌ای ()خود، منعطف هستند. اغلب ترموپلاستیک ها در دمای کمتر از نقطه ذوب خود حاوی مناطق بلورینی هستند که بین نواحی آمورف قرار دارند. نواحی آمورف، ویژگی کشسانی و نواحی بلورین، استحکام و صلبیت را به ماده می‌بخشند. در دمای بیش از نقطه ذوب، نواحی بلورین از بین رفته و گرانروی به شدت کاهش می‌یابد. ترموپلاستیک ها را می‌توان به طور پیوسته در چرخه ذوب/انجماد قرار داد. این ویژگی، ترموپلاستیک را قابل بازیافت می‌سازد.

تعاریف :

ترموپلاستیک:

ترموپلاستیک ترکیبی از یک پلاستیک و یک لاستیک می باشند. این آلیاژها با دارا بودن نقاط قوت لاستیک و پلاستیک دارای خواص فیزیکی مکانیکی ویژه‌ای هستند. از این مواد به شکل وسیعی در صنایع خودرو سازی و سایر صنایع استفاده می‌شود.

پلاستیک هایی که دارای فرمول یا ساختمان شیمیایی با زنجیر گسترده ، و یا زنجیر گسترده با شاخه های فرعی می باشند ، از خانواده ترموپلاستیک ها (گرمانرم ها ، و .) هستند تعداد پلاستیک های شناخته شده از این گروه شاید از دهها نوع تجاوز نکند و هر یک نیز مثل پلی اتیلن ، پلی پروپیلن و یا پلی استایرین در داخل خودشان هم قسمت بندی شده و مختلف هستند .

مواد گروه ترموپلاستیک ، به دلیل شکل و ساختمان ماکرومولکول ، یا آمورف هستند و یا قسمتی کریستالیت .کارخانجات تولید کننده مواد خام نیز آن ها را در شکل های مختلف نظیر دانه ، عدسی شکل ، مکعب ، استوانه و یا پودر تولید و عرضه میکنند . قطر دانه ها معمولا حدود ۳ میلی متر است . پلاستیک هایی مثل پی وی سی و یا پلی تترا فلورواتیلن به صورت پودر و گاهی نیز به شکل مایع غلیظ خمیر هم به بازار عرضه می شوند ، و این نوع،بیشتر در صنایع رنگ سازی و چسب مورد مصرف قرار می گیرد .

ویژگی های خاص ترموپلاستیک ها :

ویژگی خاص مواد گروه ترموپلاستیک این است که می توان آن ها را به دفعات تغییر فرم داد .یعنی هر بار در مقابل حرارت ، نرم و ذوب می شوند ،‌ولی با دور کردن حرارت ،دوباره سرد شده و منجمد می گردند .بطور رایج ، مواد مزبور در حالت مذاب قالب گیری شده و سپس با خنک کردن قالب ، منجمد گردیده و شکل تازه ای به خود می گیرند . ماشین های مورد استفاده برای این گروه از مواد ، شامل انواع اکسترودر ، پرس ، “ماشین های دورانی ” ، ماشین های بادی و ماشین های تزریقی هستند ، که گروه اخیر ماشین ها ، بیشترین مصرف را در رابطه با مواد اولیه ترموپلاستیک دارند .قطعات تولید شده از مواد ترموپلاستیک را می توان به دفعات خرد کرده و دوباره مصرف نمود و فرم جدیدی به آن داد . البته این گونه مواد (مواد ضایعاتی / آسیابی ، و) هر بار حرارت ببینند و مجددا شکل بگیرند ، مقداری از خواص مکانیکی خود را از دست می دهند ، لذا ضرورت دارد میزان درصد مخلوط کردن مواد نو و مواد بازیابی شده حداکثر در حدود ۱۰ درصد باشد . مواد ترموپلاستیک پودری و یا خمیری شکل را می توان به کمک دستگاه های کلندر به انواع کف بوش ها ، مشمع و غیره تبدیل کرد .همچنین از سیال های غلیظ این گونه مواد (نظیر پلاستی زول ها ) می توان در ماشین های دورانی ، برای تولید انواع اجسام تو خالی نظیر عروسک ، توپ و قطعاتی شبیه آن ها استفاده کرد.

ترموپلاستیک ها قابل جوش دادن هستند و می توان آن ها را به یکدیگر جوش داد .هنگام جوش کاری باید توجه داشت که دو قطعه مورد جوش ، هر دو از یک نوع پلاستیک باشند ، و حتی مفتول جوش کاری هم باید از همان نوع پلاستیک باشد ، لذا نمی توان دو نوع مختلف پلاستیک را به دلیل اختلاف در فرمول شیمیایی و خواص ، به یکدیگر جوش داد ، همچنین برخی از ترموپلاستیک ها را می توان به کمک چسب و یا مواد شیمیایی (حلال ها ،و.) به یکدیگر متصل نمود .

درگیری‌های فیزیکی همچون گره خوردگی‌های بین زنجیری ( Entanglements ) باعث عدم شارش زنجیرها می‌شود و نیروهای بین زنجیری مانند پیوندهای هیدروژنی این درگیری‌ها را تشدید می کنند و باعث مستحکم تر شدن ساختار ماده و بهبود خواص آن می شوند . یک چنین ساختاری در ترموپلاستیک‌ها سبب می‌شود که ماده، توانایی ذوب شدن را داشته باشد و درنتیجه قابل بازیافت تلقی شود . دلیل این امرنیز ضعیف تربودن نیروهای بین زنجیری نسبت به نیروی کووالانسی درون زنجیری میان مونومرهای تشکیل دهندهٔ زنجیر پلیمر است که با افزایش دما می توانیم براین نیروی بین زنجیری غلبه کرده و پلیمررا ذوب کنیم که این مسئله بیانگر فرآیند پذیری آسان و همچنین وجود صرفهٔ اقتصادی است . پلیمرهای مشهوری چون PC , PMMA , PS , PP , PE و… جزﺀ این خانواده هستند .