مقدمة للبلاستيك
البلاستيك عبارة عن مادة تتكون من مجموعة واسعة من المركبات العضوية الاصطناعية أو شبه الاصطناعية التي تكون مرنة ، وبالتالي يمكن تشكيلها في كائنات صلبة. اللدونة هي الخاصية العامة لجميع المواد التي تنطوي على تشوه دائم دون كسر. اسم البوليمرات مشتق من خصائصها المرنة والبلاستيكية.
البلاستيك عادة ما تكون البوليمرات العضوية ذات الكتلة الجزيئية العالية ، لكنها غالبًا ما تحتوي على مواد أخرى. وعادة ما تكون اصطناعية والأكثر مشتقة من البتروكيماويات. ومع ذلك ، فقد أدى تركيز اليوم على البيئة إلى عدد متزايد من المواد البلاستيكية المستمدة من مواد متجددة مثل حمض البوليليك من الذرة أو السليلوز من بياضات القطن.
تم تبني المواد البلاستيكية في مجموعة كبيرة من المنتجات المتزايدة باستمرار بفضل تكلفتها المنخفضة نسبيًا ، وسهولة التصنيع ، والتنوع ، والضغط على المياه. البلاستيك في كل مكان في المنتجات بسيطة مثل الدبوسات الورقية أو معقدة مثل الطائرات.
يتوفر مصدر مهم للمواد البلاستيكية المتنوعة عبر طيف تصنيع واسع النطاق. واحدة من أحدث مجالات التصنيع والمثيرة في الطباعة ثلاثية الأبعاد. تظهر تطبيقات جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد يوميًا تقريبًا ، وقد تم بالفعل إنتاج مجموعة متنوعة من الأشياء البلاستيكية باستخدام عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد. تستخدم استخدام هذه الأشياء بشكل أساسي في مختبرات النماذج الأولية ، والألعاب ، وصناديق التروس الميكانيكية ، والأطراف الطبية ، وغيرها الكثير.
يقوم مهندسو المواد عمومًا بتصنيف البلاستيك من خلال التركيب الكيميائي للعمود الفقري للبوليمر والسلاسل الجانبية ؛ بعض المجموعات المهمة في هذه التصنيفات تشمل:
الأكريليك
البوليستر
السيليكون
البولي يوريثان
المواد البلاستيكية الهالوجينية
لأغراض الوضوح ، نركز في هذه الوثائق على مجموعة من البوليمرات التمثيلية ، والمعروفة أيضًا باسم المواد البلاستيكية للسلع ، أو البلاستيك القياسي ، أو البلاستيك الهندسي.
المواد البلاستيكية العامة
acrylonitrile butadiene styrene (ABS)هو terpolymer تنتجها الستايرين البلمرة والأكريلونيتريل في وجود polybutadiene. يمكن لمعظم التطبيقات تحمل درجات الحرارة بين -20 - 80 درجة (-4 - 176 درجة f). تشمل التطبيقات النموذجية حالات المعدات الإلكترونية مثل شاشات الكمبيوتر والطابعات ولوحات المفاتيح وأنابيب الصرف.
بولي أميد (PA)أو يحدث النايلون بشكل طبيعي ، على سبيل المثال ، مع الصوف والحرير ، من الناحية الصناعية مثل النايلون ، والأراميد ، وبولي الصوديوم (الأسبارتات). تقوم الصناعات مثل الموضة أو السيارات أو السجاد أو الملابس الرياضية بتنفيذ البوليدات الاصطناعية في النسيج لخصائصها المتينة والقوية. يقدر أن صناعة تصنيع النقل تستهلك 35 ٪ من البولياميد في جميع أنحاء العالم (PA) على مستوى العالم. تشمل بعض التطبيقات الرئيسية الألياف ، وشعيرات فرشاة الأسنان ، والأنابيب ، وخط الصيد ، وأجزاء آلة منخفضة القوة في المحركات أو إطارات الأسلحة.
polycarbonates (PC)تنتمي إلى مجموعة البوليمرات المحتوية على كربونات الحرارية. خصائصها الصلبة والصلبة وشفافية بعض الدرجات تجعلها مناسبة للهندسة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن خصائصها المرنة تجعلها سهلة العمل والعفن والورم الحراري. العديد من التطبيقات مثل الأقراص المدمجة والنظارات ودروع الشغب ونوافذ الأمان وضوء المرور واستخدام العدسات ، وبالتالي polycarbonates (PC).
البوليستر (PES)يمكن أن يحدث بشكل طبيعي ، كما هو الحال في Cutin من بشرة النبات ، من خلال بلمرة النمو الخطوة مثل polybutyrate. البوليستر الطبيعية وعدد قليل من الاصطناعية قابلة للتحلل ، ولكن معظم البوليستر الاصطناعية ليست كذلك. يمكن العثور على البوليستر على نطاق واسع في صناعات الملابس والمنسوجات.
البولي إيثيلين (PE)هو البلاستيك الأكثر شيوعًا ، مع إنتاج عالمي سنوي يبلغ حوالي 80- مليون طن. يستخدم قطاع التغليف بشكل أساسي لإنتاج أكياس بلاستيكية وأفلام بلاستيكية وأغشية جغرافية وحاويات (بما في ذلك الزجاجات).
البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، والمعروفة أيضًا باسم البولي إيثيلين عالي الكثافة (PEHD) ، هي لدن بالحرارة مشتقة من البترول مع نسبة عالية من القوة إلى الكثافة. تستخدمها الصناعة بشكل أساسي لزجاجات المنظفات ، وأباريق الحليب ، وحالات البلاستيك المقولبة ، والزجاجات البلاستيكية ، والأنابيب المقاومة للتآكل ، والأغشية الأرضية ، والخشب البلاستيكي. عند استخدامها للأنابيب ، يطلق عليه أحيانًا القلوية أو البوليثين.
البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE)هو لدن بالحرارة مصنوعة من إيثيلين مونومر. تم إنتاجها لأول مرة في عام 1933 من قبل Imperial Chemical Industries (ICI) ، حيث توظف تصنيعها نفس الطريقة اليوم. أيضا ، لا يزال تنفيذها واسع الانتشار في الأثاث الخارجي ، والانحياز ، والبلاط الأرضيات ، والستائر الدش ، وتعبئة البطلينوس على الرغم من المنافسة من البوليمرات الحديثة.
polyethylene terephthalate (PET)، PET أو PETE المختصرة عادة ، هو راتنج البوليمر الحراري الأكثر شيوعًا في عائلة البوليستر. تستخدمها الصناعات المختلفة في الألياف لإنتاج ملابس ، وحاويات للسوائل والأطعمة ، والتشكيل الحراري للتصنيع ، ومع الألياف الزجاجية للراتنجات الهندسية. تشمل الأسماء التجارية Dacron أو Terylene أو Lavsan.
البولي بروبيلين (PP)، والمعروفة أيضًا باسم البولي بربين ، هي بوليمر إضافي مقاوم ومقاوم للتآكل والذي ينتمي إلى مجموعة البوليمر بالحرارة. بعد البولي إيثيلين هو ثاني أكثر البلاستيك الاصطناعي الذي ينتج عنه على نطاق واسع. يمكن أن تستخدم مجموعة واسعة من التطبيقات ، مثل التغليف ، ووضع العلامات ، والمنسوجات ، والقرطاسية ، والأجزاء البلاستيكية ، والحاويات القابلة لإعادة الاستخدام ، ومعدات المختبر ، ومكبرات الصوت ، ومكونات السيارات ، وملء البوليمرات.
البوليسترين (PS)هو بوليمر عطري اصطناعي مصنوع من الستايرين مونومر ويمكن أن يكون صلبًا أو فطريًا. البوليسترين للأغراض العامة واضحة وصعبة وهشة نسبيًا وغير مكلفة لكل وحدة وزن. انها شفافة بشكل طبيعي ولكن يمكن أن تكون ملونة. كواحدة من أكثر المواد البلاستيكية استخدامًا على نطاق واسع ، والتي يتم إنتاجها بملايين الأطنان سنويًا ، استخدمت الشركات الصناعية في الفول السوداني الرغوي للتغليف ، وحاويات الطعام ، وأدوات المائدة البلاستيكية ، وأكواب يمكن التخلص منها ، وألواح ، ومقدمة ، وقرص مضغوط (CD) ، وصناديق الكاسيت.
البوليسترين عالي التأثير (الوركين)هو كوبوليمر الكسب غير المشروع الذي ينتج عن خلط البوليسترين مع مطاط polybutadiene الأكثر امتدادا أثناء البلمرة ، مما يؤدي إلى البوليسترين عالي التأثير (الوركين) ، وغالبا ما يسمى "البلاستيك عالي التأثير" في الإعلانات. عادة ما يكون مصبوب الحقن لإنتاج الألعاب ، وبطانات الثلاجة ، وتغليف المواد الغذائية ، وأكواب البيع. اسم علامة تجارية واحدة هو Bextrene.
البولي يوريثان (بور وبو)هو بوليمر يتكون من وحدات عضوية انضم إليها روابط الكارباميت (يوريتان). على الرغم من أن معظم البولي يوريثان هي بوليمرات حرارية لا تذوب عند تسخينها ، تتوفر أيضًا البولي يوريثان بالحرارة. تشمل التطبيقات النموذجية رغاوي وسادة ، ورغاوي العزل الحراري ، وطلاء السطح ، وبكرات الطباعة. إنه البلاستيك الأكثر استخدامًا في السيارات.
كلوريد البولي فينيل (PVC)يُعرف أيضًا باسم PVC أو polyvinyl أو فينيل ، وهو ثالث بوليمر بلاستيكي اصطناعي تم إنتاجه على نطاق واسع بعد البولي إيثيلين والبولي بروبيلين. PVC متاح إما في شكل جامد (RPVC) أو مرنة. تشمل التطبيقات النموذجية لـ RPVC أنابيب السباكة والمزاريب والأبواب وإطارات النوافذ وبطاقات البنوك أو العضوية. تشمل التطبيقات الشائعة لـ PVC المرنة ستائر الدش والأرضيات والجلود المقلدة واللافتات وسجلات الفونوغراف والمنتجات القابلة للنفخ والتطبيقات المختلفة التي تحل محل المطاط.
