انواع ترموپلاستیک

---

مقدمه

در این مقاله به مبحث ” انواع ترموپلاستیک ” می‌پردازیم. انواع ترموپلاستیک موجود در بازار هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند.

ترموپلاستیک‌ها دسته‌ای از پلیمرها هستند و بر اساس ساختار شیمیایی و خواص به انواع مختلفی دسته‌بندی می‌شوند. 

برخی از ترموپلاستیک‌ها به دلیل استحکام خود کاربرد دارند. در حالی که برخی دیگر دارای انعطاف پذیری هستند و در صنعت بسته بندی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دریافت مشاوره، استعلام قیمت محصول پارافرمالدهید

بازرگانی اسپوتا:

021-26415084 | 09129533282

انواع خاصی نیز از نظر مقاومت در برابر گرما و مواد شیمیایی برتری دارند، در حالی که برخی دیگر شفافیت نوری را ارائه می‌دهند و امکان استفاده در پنجره‌ها و لنزها را دارا می‌باشند. 

در نهایت، برخی از ترموپلاستیک‌ها دارای خواص عایق الکتریکی هستند و در تولید قطعات الکترونیکی و الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انواع ترموپلاستیک

انواع ترموپلاستیک را می‌توان بر اساس ترکیب شیمیایی و ساختار مولکولی دسته بندی کرد. یک دسته شامل پلیمرهای مشتق شده از هیدروکربن‌های مبتنی بر نفت است که طیف وسیعی از خواص و کاربردها را ارائه می‌دهد.

دسته دیگر شامل پلیمرهای سنتز شده از منابع تجدیدپذیر مانند مواد گیاهی است و رویکرد پایدارتری برای تولید پلاستیک دارد.

دسته سوم شامل پلیمرهایی است که برای نشان دادن خواص منحصر به فرد از طریق ترکیب مواد افزودنی یا اصلاحات در ساختار مولکولی تولید می‌گردند.

این ترموپلاستیک‌های مهندسی شده اغلب در زمینه‌هایی مانند مقاومت در برابر حرارت، استحکام ضربه یا تاخیر در اشتعال عملکرد بهتری را نشان می‌دهند و امکان استفاده از آنها در کاربردهای سخت میسر می‌باشد.

تنوع ترموپلاستیک‌ها فراتر از ترکیب شیمیایی آنها است و شامل تغییرات در ویژگی‌های پردازش و خواص فیزیکی می‌شود. برخی از ترموپلاستیک‌ها به راحتی قابل قالب گیری و انعطاف پذیری هستند، در حالی که برخی دیگر استحکام بیشتری از خود نشان می‌دهند. 

این تغییرات منتج به تولید طیف وسیعی از محصولات مصرفی روزمره تا اجزای صنعتی تخصصی می‌شود. بنابراین خرید ترموپلاستیک در صنایع مختلف بسیار متداول است.

ترموپلاستیک الاستومر چیست؟

در ادامه مبحث انواع ترموپلاستیک به ذکر پاره ایی از توضیحات در مورد ترموپلاستیک‌های الاستومر می‌پردازیم.

ترموپلاستیک‌های الاستومر (TPEs) ویژگی‌های ترموپلاستیک‌ها و الاستومرها را یکجا دارا می‌باشند. این مواد دارای انعطاف پذیری و خاصیت ارتجاعی لاستیک هستند. لذا تحت فشار بدون شکستگی تغییر شکل می‌دهند.

در حالی که از قابلیت استفاده مجدد ترموپلاستیک‌ها نیز برخوردارند. این ترکیب منحصر به فرد از ساختار مولکولی آنها ناشی می‌شود و هر دو بخش سخت و نرم را در خود جای داده است. بخش‌های سخت مولکول ساختاری دارای استحکام و پایداری می‌باشند، اما بخش‌های نرم در انعطاف پذیری و کشش موثر هستند.

قطعات سخت از پلیمرهای کریستالی یا نیمه کریستالی مانند پلی آمیدها، پلی استرها یا پلی یورتان‌ها تشکیل می‌شوند. متعاقباً قطعات نرم از پلیمرهای آمورف مانند پلی الفین‌ها، پلی استرها یا پلی بوتادین‌ها تشکیل شده‌اند. این نوع از پلیمرها زنجیره‌های انعطاف پذیری را ایجاد می‌کنند که به راحتی تغییر شکل می‌دهند. 

انواع ترموپلاستیک الاستومر

در ادامه مبحث انواع ترموپلاستیک به ذکر پاره ایی از توضیحات در مورد ترموپلاستیک‌های آلیاژی و سنتزی می‌پردازیم:

ترموپلاستیک آلیاژی

فرآیند تولید ترموپلاستیک آلیاژی شامل اتصال یک ماده ترموپلاستیک با یک پلیمر نرم مانند لاستیک برای ایجاد ماده‌ای با انعطاف پذیری است. 

ترکیب این مواد منجر به یک محصول چند منظوره می‌شود و به راحتی برای کاربردهای مختلف پردازش و قالب گیری می‌گردد. واحدهای کامپاندر در بخش اکسترودرهای صنعتی نقش کلیدی در تولید ترموپلاستیک آلیاژی دارند و به دو گروه

• الفینی (EPDM)
• استایرن

طبقه‌بندی می‌شوند. این ترموپلاستیک نوآورانه طیف وسیعی از مزایا و کاربردها را در صنایع مختلف ارائه می‌دهد.

ترموپلاستیک سنتزی

الاستومرهای ترموپلاستیک (TPEs) مواد مهندسی شده‌ای هستند که از ترکیب یا سنتز مونومرهای سخت و نرم ایجاد می‌گردند. این ترکیب منحصر به فرد خواص مطلوب ترموپلاستیک‌ها و الاستومرها را دارند. دو رویکرد متمایز در ایجاد TPE ها به کار گرفته می‌شود:

• مصنوعی
• آلیاژی.

در TPE های مصنوعی یک پیوند شیمیایی بین مونومرهای سخت و نرم برقرار می‌شود و یک ساختار واحد و یکپارچه ایجاد می‌کند. 

در مقابل، TPE های آلیاژی از ترکیب فیزیکی پلیمرهای سخت و نرم تشکیل شده‌اند که هیچ پیوند شیمیایی بین آنها تشکیل نمی‌گردد.

مونومرهای سخت و نرم نقش مکمل در تعیین خواص کلی TPE دارند. مونومرهای نرم که معمولاً از مواد الاستومری مانند پلی بوتادین به دست می‌آیند، در انعطاف‌پذیری و کشسانی مواد موثر می‌باشند.

مونومرهای سخت که اغلب از پلیمرهایی مانند پلی استایرن یا پلی آمیدها به دست می‌آیند، استحکام و سفتی را ایجاد می‌کنند و در توانایی مواد برای حفظ شکل خود تاثیر دارند.

این گروه پرکاربرد از الاستومرهای ترموپلاستیک را می‌توان به چندین زیرگروه طبقه بندی کرد که هر کدام دارای مجموعه‌ای از خواص و کاربردهای منحصر به فرد هستند.

انواع ترموپلاستیک سنتزی

دسته قابل توجه از ترموپلاستیک‌ها از مونومرهای پیچیده سنتز شده‌اند و اغلب دارای گروه‌های عاملی یا زنجیره‌های جانبی خاص هستند.

این مواد معمولاً در کاربردهای تخصصی مورد استفاده قرار می‌گیرند و طیف وسیعی از خواص از جمله استحکام افزایش یافته، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت شیمیایی را دارا می‌باشند. انواع ترموپلاستیک‌ سنتزی به ترتیب عبارتند از:

ترموپلاستیک پلی یورتان TPEU

در ادامه مبحث انواع ترموپلاستیک به ذکر پاره ایی از توضیحات در مورد ترموپلاستیک‌های پلی یورتان می‌پردازیم.

TPEU یا الاستومر پلی اورتان خواص ترموپلاستیک و الاستومر را با هم دارد. این ترمو پلاستیک در اصل نوعی پلی یورتان است، اما دارای ماهیت گرمانرم بوده و به طور مکرر با حرارت دادن نرم شده و با سرد کردن، سخت می‌شود.

برخلاف پلی یورتان‌های معمولی که به طور دائم از طریق یک واکنش شیمیایی سخت می‌شوند. این ماهیت گرمانرم TPEU ها را به راحتی قابل قالب گیری و بازیافت می‌کند و انعطاف پذیری در فرآیندهای تولید را میسر می‌سازد.

خواص منحصر به فرد TPEU از طریق ساختار مولکولی به دست می‌آید. این ماده شامل ساختاری از بخش‌های سخت و نرم است که به یکدیگر متصل می‌شوند تا یک شبکه پیچیده و در عین حال قوی را تشکیل دهند.

بخش‌های سخت معمولاً از پلی‌استرها تشکیل می‌گردند و موجب ویژگی استحکام می‌شوند. متعاقباً بخش‌های نرم اغلب بر پایه پلی‌اترها هستند و به کشسانی و انعطاف‌پذیری معطوف می‌گردند.

تأثیر متقابل بین این بخش‌ها همان چیزی است که به TPEU ها ویژگی‌های متمایز، قدرت متعادل کننده، انعطاف پذیری و پردازش پذیری بیشتری می‌دهد.

ترموپلاستیک پلی اولفینی TPEO

در ادامه مبحث انواع ترموپلاستیک به ذکر پاره ایی از توضیحات در مورد ترموپلاستیک‌های پلی اولفینی می‌پردازیم.

TPEO نوعی ماده ترموپلاستیک است که از ترکیبی از پلی پروپیلن و لاستیک اتیلن- پروپیلن به دست می‌آید. این ترکیب منتج به ماده‌ای می‌شود که انعطاف پذیری و کشش لاستیک را با تطبیق پذیری ترموپلاستیک‌ها دارا می‌باشد.

الاستومر پلی الفین ترموپلاستیک به دلیل دوام عالی، مقاومت شیمیایی و قابلیت تطبیق با آب و هوا شناخته می‌شود و یک گزینه مناسب برای کاربردهای مختلف صنعتی می‌باشد.

یکی از ویژگی‌های کلیدی TPEO توانایی در قالب‌گیری و شکل‌دهی آسان با استفاده از روش‌های سنتی مانند قالب‌گیری تزریقی و اکستروژن است. این امر موجب می‌شود تا اشکال و طرح‌های پیچیده به راحتی ایجاد شود. بنابراین این ماده برای طیف گسترده‌ای از کاربردها در صنایعی مانند خودروسازی، ساخت و ساز و کالاهای مصرفی ایده آل می‌باشد. همچنین الاستومر پلی اولفین ترموپلاستیک را می‌توان به راحتی بازیافت و استفاده مجدد کرد.

TPEO به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت عالی در برابر سایش و پارگی و ضریب اصطکاک کم مورد استفاده قرار می‌گیرد. می‌توان الاستومر پلی اولفین ترموپلاستیک را با افزودنی‌های مختلف برای افزایش خواص مانند تثبیت کننده‌های UV برای استفاده در فضای باز یا برای کاربردهایی که مقاومت در برابر آتش مورد نیاز است، مهندسی کرد. 

ترموپلاستیک ولکانیزه TPEV

در ادامه مبحث انواع ترموپلاستیک به ذکر پاره ایی از توضیحات در مورد ترموپلاستیک‌های ولکانیزه می‌پردازیم.

ترموپلاستیک‌های ولکانیزه (TPEVs) دارای ویژگی‌های ترموپلاستیک و لاستیک ترموست می‌باشد. این ترموپلاستیک با ترکیب کردن یک ماتریس ترموپلاستیک با فاز لاستیکی متقاطع در فرآیندی به نام ولکانیزاسیون ساخته می‌شود.

مواد TPEV به دست آمده تعادل منحصر به فردی از خواص مانند کشش، انعطاف پذیری و دوام را ارائه می‌دهند و برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب می‌باشند.

فرآیند ولکانیزاسیون TPEV ها شامل تشکیل پیوندهای شیمیایی بین ماتریس ترموپلاستیک و فاز لاستیکی است که ساختار شبکه‌ای ایجاد می‌کند و خواص مکانیکی مواد را افزایش می‌دهد.

این فرآیند مقاومت مواد را در برابر گرما، مواد شیمیایی و هوازدگی بهبود می‌بخشد و TPEV ها را به یک ماده بادوام مبدل می‌سازد. همچنین TPEVها بر پایه ترموپلاستیک‌ها هستند و می‌توان آنها را به راحتی با استفاده از تکنیک‌های قالب گیری پلاستیک معمولی پردازش کرد.

TPEV ها به دلیل ترکیب منحصر به فرد از خواص، کاربرد وسیعی در صنایع مختلف مانند خودروسازی، کالاهای مصرفی و تجهیزات پزشکی دارند.  TPEVها علاوه بر خواص مکانیکی عالی، سبک وزن و قابل بازیافت می‌باشند. 

ترموپلاستیک پلی اتر آمیدی TPEA

در ادامه مبحث انواع ترموپلاستیک به ذکر پاره ایی از توضیحات در مورد ترموپلاستیک‌های پلی اتر آمیدی می‌پردازیم.

TPEA که با نام پلی اترامید ترموپلاستیک شناخته می‌شود، نوعی پلیمر از خانواده الاستومرهای ترموپلاستیک است. ترموپلاستیک پلی اتر آمیدی TPEAیک ماده چند منظوره با انعطاف پذیری لاستیک و استحکام و دوام ترموپلاستیک‌ها می‌باشد.

این ترموپلاستیک‌ها به دلیل خواص و ویژگی‌های منحصر به فرد معمولاً در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. یکی از ویژگی‌های کلیدی TPEA توانایی در قالب گیری و تغییر شکل در هنگام قرار گرفتن در معرض گرما است. لذا یک ماده پرکاربرد در فرآیندهای قالب گیری تزریقی می‌باشد.

ترموپلاستیک پلی اتر آمیدی TPEA را می‌توان بدون از دست دادن خواص خود به راحتی دوباره گرم کرد و تغییر شکل داد. همچنین TPEA مقاومت بسیار خوبی در برابر سایش، مواد شیمیایی و شرایط آب و هوایی ارائه می‌دهد. لذا برای کاربردهایی که به دوام و عملکرد طولانی‌ مدت نیاز دارند، مناسب است.

TPEA را می‌توان برای برآوردن نیازهای خاص با تغییر در فرمولاسیون و پارامترهای پردازش سفارشی کرد. بنابراین خواصی مواد مانند سختی، انعطاف پذیری و استحکام متناسب با کاربردهای مختلف تنظیم می‌گردد.

ترموپلاستیک پلی استایرنی TPES

در ادامه مبحث انواع ترموپلاستیک به ذکر پاره ایی از توضیحات در مورد ترموپلاستیک‌های پلی استایرنی می‌پردازیم.

ترموپلاستیک TPES دسته‌ای از پلیمرها هستند که می‌توان آنها را حرارت داد و در حالت مذاب به اشکال مختلف درآورد. این ترموپلاستیک‌ها را می‌توان چندین بار بدون تغییرات شیمیایی قابل توجه دوباره گرم کرد و تغییر شکل داد. درست برخلاف پلاستیک‌های ترموست که در هنگام حرارت دادن دچار خشک شدن غیرقابل برگشت می‌شوند.

یکی از ویژگی‌های کلیدی ترموپلاستیک TPES توانایی در نرم شدن هنگام قرار گرفتن در معرض گرما و سخت شدن در هنگام خنک شدن است.

این ویژگی ترموپلاستیک  TPES را به یک ماده ایده‌آل برای فرآیندهای مختلف تولیدی که شامل قالب‌گیری، اکستروژن و چاپ سه‌بعدی است مبدل می‌سازد. 

ترموپلاستیک TPES تعادلی بین دوام و انعطاف پذیری ارائه می‌دهد و برای طیف گسترده‌ای از کاربردها در صنایع مختلف مناسب می‌باشد.

ترموپلاستیک TPES به دلیل مقاومت شیمیایی عالی، جذب رطوبت کم و استحکام کششی بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. لذا برای کاربردهایی که دوام، انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر عوامل محیطی ضروری است، مناسب می‌باشد. همچنین ترموپلاستیک TPES را می‌توان به راحتی رنگ، قالب گیری و اصلاح کرد.

ترموپلاستیک پلی اتر استری TPEE

در ادامه مبحث انواع ترموپلاستیک به ذکر پاره ایی از توضیحات در مورد ترموپلاستیک‌های پلی اتر استری می‌پردازیم.

TPEE  نوعی پلیمر ترموپلاستیک است. این ترکیب منحصر به ‌فرد انعطاف‌پذیری و خاصیت ارتجاعی بالایی دارد و قابلیت قالب‌گیری و تغییر شکل را در هنگام حرارت دیدن ارائه می‌دهد. ترموپلاستیک‌های TPEE خواصی از استحکام، دوام و تطبیق پذیری را دارا می‌باشند.

یکی از مزایای کلیدی ترموپلاستیک‌های TPEE خواص مکانیکی عالی آنها مانند مقاومت در برابر ضربه و استحکام کششی بالا است. این ویژگی باعث می‌شود برای استفاده در کاربردهای سخت که در آن دوام و استحکام نیاز است، ایده آل باشند. همچنین مواد TPEE مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی و اشعه ماوراء بنفش دارند و برای استفاده در فضای باز و قرار گرفتن در معرض محیط‌های خشن مناسب هستند.

ترموپلاستیک‌های TPEE را می‌توان به راحتی با استفاده از روش‌های سنتی مانند قالب گیری تزریقی و اکستروژن پردازش کرد. لذا  اشکال و قطعات پیچیده ایجاد می‌شود. مواد TPEE را می‌توان بازیافت و مجدداً مورد استفاده قرار داد.

مشخصات انواع ترموپلاستیک

مشخصات انواع ترموپلاستیک‌ ذکر شده در مقاله عبارتند از:

1. می‌توان چندین بار ذوب و تغییر شکل داد.

2. وقتی حرارت داده شوند نرم و وقتی حرارت از دست می‌دهند سفت می‌گردند.

3. پرکاربرد و به اشکال مختلف شکل می‌گیرند.

4. سبک و بادوام.

5. انعطاف پذیر و مقاوم در برابر ضربه.

6. به طور معمول ارزان‌تر از پلاستیک‌های ترموست.

7. قابل بازیافت و سازگار با محیط زیست.

کاربرد انواع ترموپلاستیک

کاربرد انواع ترموپلاستیک به ترتیب عبارتند از:

1. مواد بسته بندی، مانند بطری، ظروف و بسته بندی فیلم.

2. اجزای خودرو از جمله تزئینات داخلی، سپرها، و پانل‌های بیرونی.

3. کالاهای مصرفی مانند اسباب بازی و لوازم خانگی.

4. وسایل پزشکی مانند سرنگ، لوله و ابزار جراحی.

5. قطعات الکتریکی و الکترونیکی از جمله کابل‌ها، کانکتورها و محفظه‌ها.

6. مصالح ساختمانی مانند لوله‌ها، پنجره‌ها و عایق‌ها.

7. کاربردهای صنعتی از جمله تسمه نقاله، مهر و موم و واشر.

8. قطعات هوافضا مانند پانل‌های داخلی، کانال کشی و مخازن سوخت.

9. الیاف و پارچه‌های نساجی مورد استفاده در پوشاک، اثاثه یا لوازم داخلی و فرش.

10. چاپ سه بعدی برای ایجاد اشکال پیچیده و نمونه‌های اولیه.

جمع‌بندی

انواع ترموپلاستیک گروهی از پلیمرها هستند که با توجه به ترکیبات شیمیایی و خواص دسته بندی می‌شوند. برخی از آنها به دلیل استحکامشان ارزشمند هستند، در حالی که برخی دیگر به دلیل انعطاف پذیری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انواع خاصی مقاومت در برابر گرما و مواد شیمیایی از خود نشان می‌دهند، متقابلاً برخی دیگر به دلیل شفافیت نوری و مناسب بودن برای استفاده در پنجره‌ها و لنزها مناسب می‌باشند. همچنین برخی از ترموپلاستیک‌ها دارای خواص عایق الکتریکی هستند و در ساخت قطعات الکترونیکی و الکتریکی کاربرد دارند.

سوالات متداول