وبلاگ

:
فراینـد نفـوذ در خـلاء (Vacuum infusion) را هنـوز مـی تـوان فراینـد جدیـدی در صـنعت
کامپوزیت دانست. در این روش، از فشار خلاء برای آغشته کردن الیاف خشـک درون قالـب آب بنـدی
شده استفاده می شود. نفوذ رزین درخلاء به کمک تجهیزات و مواد مخصوصی انجام می گیـرد کـه در
ادامه تشریح خواهند شد. در روش لایه چینی معمولی، الیاف درون قالب قرار گرفته، به کمک قلـم مـو
و بصورت دستی با رزین آغشته می شوند. در روش بهبود یافته لایه چینـی، از یـک کیسـۀ خـلاء روی

قطعات آغشته شده استفاده می شود تا رزین های اضافی قبل از پخت از داخل قطعـه بیـرون کشـیده
شوند. قالبگیری کیسۀ خلاء تا حد زیادی نسبت الیاف به رزین را ارتقاء می دهد و در نتیجه قطعات بـا
استحکام بالاتر و وزن کمتر تولید می شود. هم اکنون در کشور، تقریبـاً تمـام روش هـای شـکل دهـی
کامپوزیتها وجود دارد اگرچه سهم آنها در تولید مواد کامپوزیتی یکسان نیسـت. سـهم اول مربـوط بـه
فرآیند رشته پیچی است و در مرتبه بعدی فرایند لایه گـذاری دسـتی و فراینـد قـالبگیری فشـاری در
سومین رتبه قرار می گیرد. سایر فرایندها اگرچه روند روبه رشدی دارند ولی در اقلیت قرار می گیرنـد.
با این وجود هر فرایندی ویژگی خاص خود را دارد و در بسیاری از موارد نمی توان از نظر اقتصادی یـا
حتی فنی، روش تولید را تغییر داد. مثلاً لوله هایی را که به روش فیلامنت و ایندینگ تولید می شوند،
نمی توان به روش دیگری تولید نمود و … البته در این میان استثنائاتی نیز وجود دارد. به عنوان مثـال
اغلب قطعاتی که به روش دستی تولید می شوند، قابلیت ساخت توسط فرایند نفوذ در خـلاء را دارنـد.
در سال های اخیر این تغییر فرایند در بسیاری از کشورهای صنعتی انجام شده و هنوز ادامه دارد.
در کشورما، با توجه به تعداد واحدهای زیادی که بـه روش دسـتی قطعـه تولیـد مـی کننـد، رونـد
افزایش رقابت اقتصادی در تولید و نیز ثبات و بلکه کاهش قیمت (با توجه به تورم) مواد اولیه با توجـه
به سرمایه گذاری های انجام شده در تولید الیاف و رزین در کشورهای همجوار، زمان آنست که فراینـد
VIP مورد توجه بیشتری قرار گیرد.
بسیاری از واحدهای کوچک و بزرگ داخلـی فعـال در تولیـد لـوازم بهداشـتی سـاختمان، قطعـات
خودرو، قایق سازی و مانند آن می توانند از مزایای این تغییر روش استفاده نمایند.
برای انجام این تغییر فعالیتهای زیادی بایستی در بحث ترویج (از طریق نمایشگاه هـا و سـمینارها)
آموزش (از طریق دوره های آموزشی) و تامین مواد اولیه (داخلی سازی برخی ملزومات ماننـد نـوار آب
بندی، کیسۀ خلاء و …) انجام گیرد. به نظر می رسد با توجه به جمیع جهـات، بایـد سـالهای آینـده را
متعلق به فرایند نفوذ در خلاء دانست.

كامپوزیت های پلیمری كاربردهای بسیار زیادی در صنایع مختلف دارند به دلیل مقاومت بسیار
خوب و خاصیت ضربه پذیری بسیار عالی و همچنین ظرفیت ویژه آنهادر كاهش و یا زیاد كردن
وزن عرشه كشتی مورد توجه خاص و ویژه ای در صنعت كشتی سازی قرار گرفته است. پایداری و
مقاومت آنها در برابر زنگ زدگی و تخریب تدریجی توسط محیط آبی و دریایی یكی از مزیت های
بسیار زیاد آنهاست. استفاده از پلیمرها در صنایع مخلتف همیشه نگرانی هایی در خصوص قابلیت
احتراق و حرارت به وجود می آورد. یكی از روشهای جلوگیری از این مشكل اضافه كردن تاخیر
دهنده ها و مواد بازدارنده از آتش و مواد فروكش كننده دود به رزین است. در حالی كه این كار
ممكن است در بعضی از كاربردها موثر واقع شود، اما این روش دارای ضعف هایی است، بعضی از
مكمل ها ممكن است خواص مكانیكی رزین را تخریب كنند.
وقتی كه ماده پلیمری شعله ور می شود ممكن است كه تأخیر دهنده های شعله كه برای بالا
بردن و زیاد كردن دمای احتراق و تشعشع و كاهش سرعت پخش شعله و حرارت به یك رزین
اضافه می شود باعث شود كه سرعت و درجه آزادی و رهایی دود و گازهای سمی را زیاد كند.

به خاطر ساختار و تركیب خاص شیمیایی آنها قابلیت شعله ور شدن مستلزم استفاده از رزین
هایی می باشد كه در برابر حرارت و شعله مقاومتر هستند كه این یك روش نسبتأ متفاوت برای
جلوگیری از این مشكل است. در مقایسه با دیگر رزین های ترموست نظیر پلی استرها و اپوكسی
ها رزین های فنولیك مقاومت بهتری در برابر حرارت دارند همچنین آنها ارزانتر از بسیاری از رزین
هایی هستند كه خواصی شبیه آنها مثل PEEK دارند كه آنها را برای مصارف و كاربردهایی كه
در حجم و اندازه های زیاد دارند جذاب تر می كند. مقاومت و پایداری فنولیك ها در برابر آتش
مستقیمأ به ساختار و تركیب و به مكانیزم های تخریب حرارتی و گرمایی این پلیمرها بستگی
دارد. در مقایسه با رزین های پلی استر تخریب حرارتی رزین های فنولیك منجر به تولید چار در
ساختار آن می شود كه منجر به سرعت ها و درجات بسیار كم و پائین پخش و گسترش شعله و
حرارت می شود.
فنولیك ها دارای یك مقدار بسیار زیادی اكسیژن اصلی (45 -70%) هستند و بنابراین احتراق
و شعله ور شدن آنها دشوار است و در یك شرایط سوختن حفظ می شوند. فنولیك ها همچنین
در میان پائین ترین پلاستیك های تولیدكننده دود هستند كه شناخته شده اند. علاوه بر این
فنولیك ها دودی را تولید می كنند كه از حداكثر پلاستیك های دودكننده و تأخیر دهنده شعله و
حرارت، یك رزین فنولیك استاندارد تولید شده چهار برابر كمتر منوكسید كربن شش برابر كمتر
هیدروژن كلراید و مقادیر هیدروژن برمید یك قاعده و نظمی با قدرت و حجمی پائین تر و كمتر
تولید می كند. مقاومت فنولیك ها در برابر آتش را حتی بیشتر می توان با معرفی كردن و وارد
كردن عناصر دوركننده حرارت و شعله از جمله فسفر و برم را به اثبات رساند. در مقایسه با موارد
مشابه و به دست آمده از طریق افزایش فسفر در مرحله پلیمر افزایش فسفر در مرحله مونومر تا
حد بسیار زیادی در معرض حرارتی و اضافه كردن اكسیژن محدود كننده به رزین آن را تقویت
می كند.

امروزه استفاده از ضایعات طبیعی به جای پلیمر های مصنوعی تبدیل به یكی از موضوعات جدی
تحقیقات علمی شده است. عوامل مختلفی نظیر گرمایش زمین، رشد جمعیت و به تبع آن افزایش تولید
محصولات بر پایه پلیمرهای مصنوعی و نگرانی های در مورد كاهش تدریجی منابع نفتی باعث افزایش
انگیزهی تولیدكنندگان محصولات پلیمری جهت استفاده از ضایعات طبیعی ارزان قیمت و سازگار با محیط
زیست شده است. این ضایعات طبیعی همه از منابع تجدیدپذیر به حساب می آیند و بطور مزایای فراوانی
نظیر زیست سازگاری، زیست تخریب پذیری، غیر سمی بودن، ارزانی و قابل دسترس بودن دارند كه آنها را
تبدیل به جایگزینهای مناسبی برای پلیمرهای مصنوعی كرده است. یكی از منابع وافر بیوپلیمرها، ضایعات
طبیعی هستند كه انبوهی از آنها سالانه به عنوان مواد دورریز صنایع مختلف از جمله كشاورزی، دامداری،
شیلات و چوب تولید میشود. در این میان، با این حجم عظیم از ضایعات برخوردهای مختلفی انجام

میگیرد كه در اكثر مواقع به سوزاندن و از بین بردن انرژی و پتانسیل نهفته در آنها محدود میشود. با توجه
به گزارشهای متعددی كه در مورد آلودگیهای ناشی از سوزاندن این مواد و همچنین بروز آتشسوزیهای
مكرر جنگلها بر اثر سوزاندن ضایعات مزارع منتشر شده است، قوانین زیست محیطی سختگیرانهای به
منظور جلوگیری از سوزاندن ضایعات طبیعی وضع شده است كه امروزه در كشورهای توسعه یافته با جدیت
پیگیری میشود. در عین حال، با توجه به پتانسیل بالایی كه این ضایعات ارزانقیمت جهت استفاده در
كاربردهای مختلف دارند، از بین بردن آنها رفتار منطقیای به نظر نمیآید. به همین دلیل، مطالعات
1 گستردهای در زمینه استخراج و سنتز پلیمرهای زیستسازگار نظیر پلیلاكتیكاسید
[1] و
[2] انجام گرفته است. با این وجود، فرآیند استخراج و سنتز این بیوپلیمرها 2 پلیهیدرواكسیآلكانواتها
پیچیده، زمانبر و گرانقیمت است و این موضوع باعث لطمه خوردن دیدگاه اقتصادی تولید این مواد و
محدود شدن كاربرد آنها در مقیاس صنعتی میشود. همچنین، نتایج تحقیقات مختلف در این زمینه حاكی
از آن است كه بیوپلیمرهای استخراج شده از ضایعات طبیعی به تنهایی قادر تامین خواص مكانیكی مورد
نیاز كاربردهای مختلف نیستند و نیازمند اجرای اصلاحات شیمیایی بعدی میباشند كه خود بر هزینه تولید
آنها میافزاید [3]. لذا، راهكاری كه در ادامه این مطالعات ارائه شد، آمیزهسازی ضایعات طبیعی با سایر
پلیمرها بود. استفاده از پلیمرهای پرمصرف در كنار ضایعات پلیمری، با اصلاح خواص مكانیكی بیوپلیمرها،
مسیر توسعه و استفاده آنها را در كاربردهای صنعتی هموار میكند. 

نعداد صفحه :62

قیمت : پنج هزار تومان

***

—-

پشتیبانی سایت :       

****         serderehi@gmail.com

—-

پشتیبانی سایت :       

*         parsavahedi.t@gmail.com

فرمولاسیونهای بر پایه رزین های اپوکسی مایع بدون حلال کاربردهای صنعتی بسیاری داشته
که از جمله میتوان به پوشش غوطه وری، پوشش توسط اسپری، کامپاندهای اشباع سازی و پوششهای
تقویت کننده یا غیر تقویت کننده اعمال شونده با ماله، اشاره کرد. پوششهای %100 جامد (به جز آن
1 یا بیشتر) اعمال شده و 16 دسته که با کتیمینها پخت میشوند) معمولاً در ضخامتهای بالا in
ماکزیمم مقاومت شیمیایی قابل دستیابی با رزینهای اپوکسی را ارائه میدهند.
مهمترین کاربرد این دسته از رزینها تعمیر و پوشش سازههای بتنی میباشد. این فرمولاسیونها
معمولاً بر پایه DGEBA رقیق شده بوده که حاوی افزودنی های منعطف کننده یا هاردنرهای منعطف
کننده میباشند. این کامپاندهای حاوی ماکزیمم درصد فیلر مناسب جهت کاربرد و شرایط سرویس

دهی میباشند. در طراحی این فرمولاسیونها باید با دقت بسیار تنشهای ممکن در حین سرویس دهی
را مد نظر داشت. از موارد مهم در تعمیر و پوشش سازههای بتنی تمیز کاری مناسب سطح میباشد. در
این زمینه لازم است سطح بتن فرسوده به روشهای مکانکی حذف شده و سپس به روشهای شیمیایی
شستشو داده شود.
کامپاندهای %100 جامد اپوکسی، هنگامی که در ضخامت زیاد استفاده میشوند، مزیتهای
بسیاری داشته که جوابگوی قیمت بالای آنها خواهد بود. اکثر رزینهای اپوکسی که به صورت پوششهای
حلالی استفاده میشوند زیر مجموعه DGEBA با جرم مولکولی بالاتر از 950 میباشند. رزینهای بر
پایه DGEBA با جرم مولکولی 950 -1000 معمولاً به همراه هاردنردهای آمینی یا پلی آمینها و پلی
آمیدهای چرب جهت پوششهای حلالی قابل پخت در دمای اتاق استفاده میشوند. نمونههای با جرم
مولکولی 1500 -2000 معمولاً استری شدهاند و رزینهای جرم مولکولی3000 -4000 به همراه رزینهای
فنول فرمالدئید یا آمینورزینهای به صورت کورهای به کار میروند. و رزینهای با جرم مولکولی خیلی بالا
نیاز به هیچ عاملی پختی ندارند.

پوششهای پخت شده در دمای اتاق مقاومت شیمیایی ترمالی ارائه میدهند اما ماکزیمم
مقاومت شیمیایی و سایش با استفاده از سیستمهای اپوکسی/ فنول- فرمالدئید حاصل میشود.
سیستمهای آمینورزین/ اپوکسی نیز ماکزیمم انعطافپذیری و حفظ رنگ را به همراه دارند. و اپوکسی
استرها به عنوان آلکلیدهای با خواص عالی استفاده میشوند.

پیشگفتار
عبارت اپوکسی پیشوندی است که به یک پل اکسیژنی که اتم اکسیژن از دو طرف به دو گروه
دیگر متصل باشد اطلاق می گردد.اگر اتم اکسیژن به دو اتم کربن متصل شود و اتم های کربن نیز با
یک پیوند به هم متصل شوند و تشکیل یک حلقه ی سه تایی را بدهند به این گروه عامل اپوکسید یا
اکسیران و به اتم اکسیژن آن اپی اکسیژن می گویند. این حلقه کوچکترین حلقه ی هتروسیکل ها بوده
و بیشترین فعالیت را در میان هتروسیکل ها دارد.این گروه عاملی قابلیت اتصال به بسیاری از ترکیبات
آلی را دارا می باشد. رزین های اپوکسی پلی اترهایی هستند که از واکنش تراکمی ترکیبات دارای گروه
های عامل اپوکسید با الکل ها و به ویژه فنل های چند ظرفیتی حاصل می گردد.این رزین ها در سال
1938 توسط پیرکاستان شیمی دان سوئیسی کشف شد و در سال 1947 در امریکا به صورت تجاری
تولید شد.

:
دنیای امروز، دنیای پرازپیشرفت و توسعه است . بشر همواره دوست داشته که شرایط زندگی خѧود را
مطلѧوب تѧر و راحѧت تѧر کنѧد ، بѧه همѧین خѧاطر از نیѧروی فکѧر خѧود اسѧتفاده کѧرده اسѧت و دسѧت بѧه
اختراع و اکتشافاتی زده که امروزه حتی خود انسان نیز از آنها شگفت زده شѧده اسѧت . در راسѧتای ایѧن
پیشرفت های جدید ، بشر نیازمند موادی جدید شد تا پاسخگوی خواسته های جدیدش باشѧد . بѧا تولѧد علѧم
پلیمر ، بشر توانست به مواد جدیدی دست یابѧد کѧه از لحѧاظ کیفیѧت و خѧواص مطلѧوب ، بسѧیار اهمیѧت
داشتند و تا حد زیادی پاسѧخگوی نیѧاز بѧه مѧواد جدیѧد بѧود . مسѧلما زیѧاده خѧواهی هѧای بشѧر او را درعلѧم
پلیمر نیز تشنه کرد و با وجود ساخت تعداد بی شماری پلیمر جدید بازهم نیاز به مواد جدید حس می شѧد
. دانشمندان علم پلیمر برای ساخت این مواد جدید یا مجبور به ساخت مونومرهای جدیدی می شدند و یѧا
بѧѧه فکѧѧر اسѧѧتفاده از روش هѧѧا و تکنیѧѧک هѧѧای جدیѧѧدی بѧѧرای پلیمریزاسѧѧیون بودنѧѧد و حتѧѧی قѧѧدم درراه
کوپلیمریزاسیون و ساخت کوپلیمرها نهادند . به زودی با کند شدن رشد اختراعѧاتی ازایѧن قبیѧل کѧه ذکѧر
شد ، هزینه ها برای دست آوردهѧای جدیѧد بѧالا رفѧت و وقѧت زیѧادی بایسѧتی صѧرف مѧی شѧد . بѧه زودی

مشѧخص گردیѧد کѧه آلیѧاژ نمѧودن پلیمرهѧا و کوپلیمرهѧای موجѧود ، یکѧی از روشѧهای بسѧیار جالѧب و پѧر
بازده است و معمولا خیلی اقتصادی تر بوده و سریع تر از سایر روشها به نتیجه ی مطلوب مѧی رسѧد .
توماس هانکوک ( Thomas Hancock ) اولین فردی بود کѧه بѧه فکѧر دسѧت یѧابی بѧه خѧواص بهتѧر بѧا
اسѧتفاده از روش آمیѧزه کѧاری ( آلیاژسѧازی ) افتѧاد . او بѧا اخѧتلاط لاسѧتیک طبیعѧی بѧا یѧک نѧوع صѧمغ
طبیعی به نام ” گوتا پرچا ” ( Gutta Percha ) ماده ای بدست آورد که از آن برای ساخت لباس هѧای
ضد آب استفاده شد . اولین آمیزه ی تجاری ترموپلاستیک ، آلیاژ PVC/ NBR بѧود کѧه درسѧال ١٩۴٢
به بازار جهانی عرضه شد .
درآلیاژسازی ، مهمترین مسئله ، مسئله ی اقتصادی آن است که به طور کلی دلایل اقتصادی زیѧر بѧرای
آن مطرح است :
١) اسѧتفاده ی بهتѧر و بیشѧتر از رزینهѧای مهندسѧی ، بѧه وسѧیله ی اخѧتلاط آنهѧا بѧه پلیمرهѧای ارزان
قیمت .
٢) تهیه مواد با خواص مورد نظر .
٣) دسѧѧت یѧѧابی بѧѧه آلیاژهѧѧایی بѧѧا کѧѧارآیی بѧѧالا بѧѧا اسѧѧتفاده از پلیمرهѧѧایی کѧѧه اثѧѧرات سینرجیسѧѧتیک (
Synergistic ) دارند .
۴) تنظیم ترکیب درصد اجزاء آلیاژ با مشخصات مورد نیاز مصرف کننده .
۵) بازیافت ضایعات پلاستیک های مصرفی و وارد کردن آنها در آلیاژسازی .
نکته ی مهمی که وجود دارد این است که انتخاب اجѧزاء آمیѧزه بایѧد طѧوری باشѧد کѧه مزایѧای پلیمѧر اول
پوشاننده ی معایب پلیمر دوم باشد .
در کل به دلیل مطالبی که ذکر شد و همچنین میل به کѧارگیری ضѧایعات پلیمѧری در آلیاژهѧای پلیمѧری ،
علاقه ی زیادی را در سرمایه گذاری دربخش آلیاژسازی پلیمرها به وجود آورد .
پایه ی اصلی آلیاژسازی در پروژه ی بنده ، SBS است که جزء خѧانواده ی ترموپلاسѧتیک الاسѧتومرها
است . ترموپلاستیک الاستومرها در دهه ی ١٩۶٠ میلادی معرفی شدند . ترموپلاستیک الاسѧتومرها ،
موادی با خواص فیزیکی مشѧابه الاسѧتومرها ( هماننѧد : resilience , flexibility , softness ) ولѧی
با شѧرایط فرآینѧدی ترموپلاسѧتیک هѧا هسѧتند زیѧرا عمѧل ترموسѧتینگ ( Thermosetting Process )
برای آنها اجرا نمѧی شѧود ، بѧرخلاف الاسѧتومرها کѧه بѧدون عمѧل ولکانیزاسѧیون ( Vulcanization )
غیرقابل استفاده درشرایط کاربردی مخصوص به خود هستند . این مسѧئله ی عѧدم ولکانیزاسѧیون و دارا
بودن شرایط فرآیندی ترموپلاستیک هѧا ، بازیافѧت پѧذیری ایѧن مѧواد همچѧون ترموپلاسѧتیک هѧا را سѧبب
شده است که مسئله ای بسیار مهم و اساسی است .