ترموپلاستیک یا گرمانرم چیست و انواع آن کدامند؟
ترموپلاستیک یا گرمانرم ها، دسته ای از پلاستیک ها هستند که با گرم شدن، نرم و شکل پذیر می شوند و با سرد شدن دوباره سخت می شوند. این ویژگی منحصر به فرد به آنها اجازه می دهد تا بارها و بارها گرم، شکل داده و سرد شوند بدون اینکه از نظر شیمیایی تخریب شوند.
ترموپلاستیک ها از زنجیره های بلندی از مولکول ها به نام مونومر تشکیل شده اند. این زنجیرها می توانند به صورت خطی، شاخه ای یا به هم پیوسته باشند. نوع پیوند بین مولکول ها و ساختار زنجیره ها، خواص نهایی ترموپلاستیک را تعیین می کند.
ویژگی های ترموپلاستیک
برخی از ویژگی های مهم ترموپلاستیک ها عبارتند از:
قابلیت شکل پذیری: انواع ترموپلاستیک را می توان به راحتی با استفاده از روش های مختلف مانند قالب گیری تزریقی، اکستروژن، دمیدن و فشرده سازی شکل داد.
قابلیت بازیافت: ترموپلاستیک ها را می توان ذوب و دوباره به محصولات جدید تبدیل کرد، که آنها را به یک انتخاب پایدار برای بسیاری از کاربردها تبدیل می کند.
مقاومت: ترموپلاستیک در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی، حلال ها و شرایط آب و هوایی مقاوم است.
وزن کم: ترموپلاستیک ها به طور کلی سبک تر از فلزات و سایر مواد سنتی هستند، که آنها را برای کاربردهایی که وزن مهم است ایده‌آل می کند.
عایق حرارتی و الکتریکی: انواع مواد ترموپلاستیک عایق های حرارتی و الکتریکی خوبی هستند، که آنها را برای استفاده در سیم ها، لوله ها و لوازم الکترونیکی مناسب می کند.
کاربردهای ترموپلاستیک
ترموپلاستیک یا گرمانرم به دلیل ویژگی های منحصر به فردی مانند شکل پذیری، قابلیت بازیافت، مقاومت و وزن کم، به عنوان مواد اولیه در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در اینجا به برخی از مهم ترین کاربردهای ترموپلاستیک ها در حوزه های مختلف اشاره می کنیم.
بسته بندی
ترموپلاستیک ها به طور گسترده در صنعت بسته بندی به دلیل انعطاف پذیری، مقاومت و قابلیت چاپ پذیری بالا استفاده می شوند. از جمله موارد کاربرد آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
بطری: بطری های نوشابه، آب، شیر، مواد شوینده و …
کیسه: کیسه های زباله، نانوایی، فریزر، خرید و …
فیلم: سلفون، استرچ، روکش مواد غذایی و …
فوم: بسته بندی ظریف میوه ها، قطعات الکترونیکی و …
ساخت و ساز
انواع ترموپلاستیک به دلیل وزن کم، مقاومت در برابر خوردگی و پوسیدگی، و سهولت نصب، در صنعت ساختمان جایگزینی مناسب برای مصالح سنتی مانند فلز و چوب هستند. از جمله کاربردهای آنها در این حوزه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
لوله: لوله‌های آب و فاضلاب، لوله های گرمایشی و …
پنجره و در: پروفیل های UPVC، فریم های آلومینیومی با روکش PVC و …
لوازم جانبی: زهوار، قرنیز، گچبری پیش ساخته و …
عایق: عایق های صوتی و حرارتی
صنعت خودرو
ترموپلاستیک ها به دلیل وزن کم، استحکام بالا و قابلیت شکل پذیری، در صنعت خودرو به منظور کاهش وزن و افزایش راندمان مصرف سوخت، و همچنین ارتقای ایمنی و زیبایی خودروها مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله کاربردهای آنها در این صنعت می توان به موارد زیر اشاره کرد:
قطعات داخلی: داشبورد، رودری ها، صندلی ها، فرمان و …
قطعات خارجی: سپر، چراغ ها، گلگیرها، آینه ها و …
لاستیک: لاستیک خودرو، تیوب ها و …
لوازم الکترونیکی
مواد ترموپلاستیک به دلیل عایق الکتریکی بودن، وزن کم و قابلیت شکل پذیری بالا، در ساخت انواع لوازم الکترونیکی کاربرد دارند. از جمله موارد استفاده آنها می شود موارد زیر را نام برد.
محفظه ها: بدنه لپ‌تاپ، موبایل، تبلت و …
دکمه ها: دکمه های کیبورد، ریموت کنترل و …
سیم ها: روکش سیم ها و کابل ها
مصارف پزشکی
ترموپلاستیک ها به دلیل استریل شوندگی، انعطاف پذیری و سازگاری با بدن انسان، در مصارف پزشکی کاربردهای فراوانی دارند. از جمله موارد استفاده آنها می توان کاربردهای زیر را نام برد.
ابزار جراحی: سرنگ، آنژیوکت، ماسک و …
پروتزها و ایمپلنت: مفصل های مصنوعی، دندان های مصنوعی و …
لوازم آزمایشگاهی: لوله های آزمایش، پلیت های کشت سلول و …
منسوجات
انواع ترموپلاستیک به دلیل تنوع در رنگ، بافت و خواص، در صنعت نساجی کاربردهای گسترده ای دارند. از جمله موارد استفاده آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
لباس: تی شرت، شلوار، جوراب و …
فرش: فرش های ماشینی، موکت و …
اثاثیه منزل: رومبلی، پرده و …
کاربردهای دیگر
علاوه بر موارد ذکر شده، ترموپلاستیک ها در صنایع و کاربردهای دیگری نظیر اسباب بازی، لوازم ورزشی، لوازم التحریر، قطعات صنعتی و … نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع ترموپلاستیک
انواع مختلفی از ترموپلاستیک با خواص و کاربردهای مختلف وجود دارد. برخی از رایج ترین انواع ترموپلاستیک عبارتند از:
پلی‌اتیلن (PE): ارزان ترین و پرکاربردترین ترموپلاستیک، که در کیسه های پلاستیکی، فیلم ها و لوله ها استفاده می شود.
پلی‌پروپیلن (PP): پلیمری قوی و سفت، که در لوله ها، قطعات خودرو و منسوجات استفاده می شود.
پلی‌وینیل کلرید (PVC): که در لوله ها، پنجره ها، کفپوش و لباس استفاده می شود.
پلی اتیلن ترفتالات (PET): شفاف و مقاوم در برابر ضربه، که در بطری ها، الیاف و فیلم ها استفاده می شود.
پلی استایرن (PS): سخت و شکننده است که در ظروف یکبار مصرف، عایق و فوم به کار گرفته می شود.
آکریلونیتریل-بوتادین-استایرن (ABS): قوی و ضربه پذیر است و در لوازم جانبی خودرو، لوله ها و لوازم خانگی مورد استفاده قرار می گیرد.
پلی کربنات (PC): بسیار شفاف و مقاوم در برابر ضربه، که در عینک های ایمنی، دیسک های فشرده و قطعات خودرو استفاده می شود.
پلی استال
که با نام‌های POM و هوستافرم نیز شناخته می شود، یک ترموپلاستیک مهندسی با استحکام و مقاومت بالا در برابر سایش، ضربه، مواد شیمیایی و حرارت است. این ماده به دلیل ضریب اصطکاک پایین، برای ساخت قطعات متحرک مانند چرخ دنده ها و یاتاقان ایده آل است.
پلی استال به طور طبیعی سفید رنگ و نیمه شفاف است، اما می توان آن را در رنگ های مختلف نیز تولید کرد. این ماده در دو گرید عمده هموپلیمر و کوپلیمر ارائه می شود که هر کدام خواص و کاربردهای خاص خود را دارند.
پلی استال به دلیل قابلیت ماشینکاری آسان، در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، لوازم خانگی، صنعت برق و الکترونیک، صنعت نساجی، ساخت قطعات صنعتی و … کاربرد دارد.
ویستامکس
یک نام تجاری از ترموپلاستیک های الاستومری (TPE) است که توسط شرکت اکسون موبیل تولید می شود. این ماده بر پایه پلی پروپیلن و اتیلن ساخته شده و از نظر خواص به لاستیک شباهت دارد، اما قابلیت شکل پذیری و فرآوری ترموپلاستیک ها را نیز دارا است.
ویستامکس به دلیل شفافیت بالا، انعطاف پذیری فوق العاده، مقاومت ضربه ای عالی و چسبندگی خوب به طیف گسترده ای از مواد، در صنایع مختلف کاربرد دارد. از جمله مصارف رایج آن می توان به تولید فیلم های بسته بندی، لوله ها، قطعات خودرو، اسباب بازی، لوازم ورزشی و… اشاره کرد.
ویستامکس به دلیل سهولت فرآوری و سازگاری با پلی‌الفین ها، به عنوان افزودنی در انواع کامپاند پلیمری نیز مورد استفاده قرار می گیرد.