هر چند که دسته دیگری هم به نام الاستومرها وجود دارد اما قیاس کنونی بین پلیمرهای گرمانرم و گرماسخت است. پلیمرها از زمانی که پا به عرصه صنعت گذاشتند در قالب دو طبقه ی مجزا معرفی شدند. طبقه ی پلیمرهای گرمانرم که به ترموپلاستیک های مهندسی معروف هستند و طبقه گرماسخت ها که به آن ها ترموست گفته می شود. 

معرفی انواع پلیمرهای گرمانرم

آیا می دانید اساس و زیربنای این طبقه بندی چیست؟ چه شد که شیمیدان ها پلیمرها را در این دو دسته جای دادند؟ برای اینکه بتوانیم آشنایی بیشتر و بهتری با انواع پلیمرهای گرمانرم داشته باشیم بد نیست در ابتدا نگاهی به تعریف پلیمر گرماسخت و پلیمر گرمانرم داشته باشیم.

• پلیمر گرمانرم یا ترموپلاستیک مهندسی چیست؟

گرمانرم ها پلیمرهایی هستند که بعد از حرارت دهی، ساختارشان از حالت کریستالی به آمورف تغییر پیدا می کند؛ آن هم بدون هیچ گونه تغییر شیمیایی. گرمانرم ها را می توان هزاران بار با حرارت دهی ذوب کرد بدون اینکه تغییری در ساختار آن ها ایجاد شود و یا اینکه دچار تخریب شوند. زنجیره های پلیمری در گرمانرم ها با نیروی بین مولکولی به هم اتصال پیدا می کنند و به محض حرارت دهی این اتصال ضعیف می شود. بنابراین ماده ای چسبنده و خمیری شکل خواهیم داشت که با سرد شدن مجدد، به ساختار اولیه باز می گردد.

• پلیمر گرماسخت یا ترموست چیست؟

این داستان اما برای گرماسخت ها به شکل دیگری خواهد بود. با حرارت دهی به گرماسخت ها شاهد تغییر در پیوندهای عرضی و تغییر ساختار شیمیایی پلیمر خواهیم بود. در واقع به هنگام حرارت دهی به پلیمرهای گرماسخت به جای ذوب شدن پلیمر، تجزیه و تخریب آن ها صورت می پذیرد.

بعد از قطع حرارت نیز خبری از تغییر حالت پلیمر به شرایط اولیه نخواهد بود. رزین، پلی استر، وینیل استر، اپوکسی و پلی یورتان از پلیمرهای گرماسخت هستند و از آن ها در تولید پارچه، الیاف، رنگ، چسب، دکوراسیون داخلی، کفپوش و تجهیزات پزشکی استفاده می شود.

آشنایی با ترموپلاستیک پلی اتیلن (PE)

به جرئت می توان لقب معروف ترین و پر کاربردترین پلیمر گرمانرم جهان را به پلی اتیلن PE داد. پلی اتیلن اولین پلیمر کشف شده توسط شیمیدان ها بود. پلی اتیلن از لحاظ گرید دارای طبقه بندی خاص خود می باشد. این پلیمر را از لحاظ دانسیته به انواع LDPE، LLDPE، MDPE، UHMWPE و HDPE دسته بندی می کنند. افزایش ویسکوزیته در این پلیمر گرمانرم منجر به افزایش درجه سختی آن خواهد شد.

پلی اتیلن در برابر اسیدهای معدنی قوی بوده و بیشترین کاربرد را در حوزه سیستم های لوله کشی و آبرسانی و خطوط فاضلاب دارد. از پلی اتیلن در تولید فیلم های بسته بندی، قوطی های مواد غذایی، کابل های برق فشار قوی، تانکرهای آب و حوزه کشاورزی و دامداری استفاده می شود. اما بیشترین کاربرد آن استفاده به‌عنوان تخته‌کار پلاستیک فشرده پلی‌اتیلن در رستورانها، قصابی‌ها و به عنوان میز کار در کارگاه‌های صنعتی می‌باشد. پلی اتیلن دارای مقاومت حرارتی پایینی بوده و تحت تابش پرتو UV دچار تخریب خواهد شد.

آشنایی با ترموپلاستیک ABS

پلیمر گرمانرم اکرونیتریل بوتادین استایرن یک پلیمر مقاوم در برابر ضربه بوده و در مصارف صنعتی استفاده می شود. مقاومت شیمیایی بالای ABS از ویژگی های اصلی آن است. ABS دارای استحکام بالا، عایق پذیری عالی، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر ضربه حتی در دماهای پایین، ثبات ابعادی عالی و قابلیت جوش پذیری بسیار خوب می باشد.

این پلیمر در برابر اسیدهای رقیق شده و قلیاها مقاوم بوده و از آن در صنعت خودروسازی، مصالح ساختمانی سه بعدی، ساخت نمونه اولیه ماشین، لوله و اتصالات و ساخت بدنه لپتاپ و سیستم های کامپیوتری استفاده می شود.

آشنایی با ترموپلاستیک تفلون (PTFE)

تفلون یک گرمانرم با دمای ذوب ۳۲۷ درجه سانتیگراد می باشد. و اساسا همین ویژگی منجر به تمایز آن شده است. مقاومت بالای تفلون در برابر عوامل شیمیایی و حلال ها، مقاومت در برابر چسبندگی، مقاومت عالی در برابر سایش، خواص دی الکتریک و ضریب اصطکاک پایین موجب شده، تا از این گرمانرم در صنعت تولید لاینینگ تفلون ptfe استفاده شود.

آشنایی با ترموپلاستیک پلی وینیل کلراید (PVC)

از ترموپلاستیک PVC در کاربردهای صنعتی استفاده می شود. واکنش دهی گاز استیلن و اسیدهیدروکلریک در حضور کاتالیزور منجر به تولید این گرمانرم پلیمری خواهد شد. PVC در برابر اسیدها و بازهای معدنی مقاوم بوده و پر استفاده ترین پلیمر در لوله های آب سرد می باشد. پلی وینیل کلراید بعد از کلرینه شدن مقاومت بیشتری در برابر خوردگی پیدا می کند و حدود ۲۰ تا ۳۰ درجه افزایش مقاومت در برابر دما و حرارت پیدا خواهد کرد.

از PVC در ساختمان سازی، لوله کشی و ساخت تانک ها و پمپ هایی که در تماس با مایعات خورنده هستند استفاده می شود.

آشنایی با ترموپلاستیک پلی وینیل استات (PVA)

پلی وینیل استات از مهمترین گرمانرم ها می باشد که از آن در تولید رنگ، چسب و آدامس استفاده می شود. این پلیمر در واقع حاصل پلیمریزاسیون مونومر وینیل استات است. چسب چوب، چسب کاغذ، چسب موکت، چسب لباس و به طور کلی تمام چسب هایی که بر پایه آب هستند. توسط این پلیمر تولید می شوند. PVA یک گرمانرم آمورف و غیر کریستالی است و در تماس با سطوح چسبندگی بالایی دارد. این پلیمر دارای دمای انتقال شیشه ۳۰۵ درجه سانتیگراد بوده و در برابر اکسیداسیون و اشعه UV بسیار مقاوم است.

آشنایی با ترموپلاستیک پلی استایرن (PS)

پلی استایرن یک گرمانرم ناهمسان می باشد. این پلیمر را به هیچ عنوان نباید در مواجهه با مواد شیمیایی به کار برد. این پلیمر همچنین در مواجهه با اشعه UV به رنگ زرد تمایل پیدا می کند. با این حال مقاومت حرارتی نسبتا خوبی دارد. از پلی استایرن به عنوان پوشش تجهیزات الکترونیکی و برای ساخت اتصالات لوله کشی و ظروف استفاده می شود. بعد از PE و PP این گرمانرم جایگاه سومین پلیمر پر مصرف بازار را به خود اختصاص داده.

آشنایی با ترموپلاستیک اکریلیک (PMMA)

پلی متیل متاکریلات یک جایگزین عالی برای شیشه بوده و از آن در ساخت کلاه کاسکت، پنجره خودرو، پنجره هواپیما، پوشش سقف و همچنین کاربردهای پزشکی چون ساخت لنز و پروتز استفاده می شود.

آشنایی با ترموپلاستیک پلی آمید (PA)

پلی آمید را در بازار با نام نایلون می شناسند. بهره مندی از مقاومت بالا در برابر سایش، ضربه و کشش و دارا بودن سختی و چقرمگی مطلوب از ویژگی های PA است. از پلی آمید در صنعت خودروسازی، پوشاک و الیاف، پزشکی، صنایع نظامی، الکترونیک، لوازم خانگی، ساختمان سازی و بسته بندی استفاده می شود. در روند پلیمریزاسیون PA، پلیمرهایی چون PA6، PA612، PA11 و PA6/66 حاصل می شوند.

پلی آمید در برابر نفوذ اکسیژن بسیار نفوذناپذیر می باشد، دارای پایداری ابعادی بسیار خوب است. ضریب اصطکاک پایینی دارد و در برابر روغن ها، حلال ها و مواد شیمیایی مقاوم است. این پلیمر گرمانرم با انواع تقویت کننده‌ها و پر کننده‌ها سازگاری دارد و می‌توان جهت خرید میلگرد پلی‌آمید به فروشگاه پکیلون مراجعه کرد.

نتیجه گیری در باب پلیمرهای گرمانرم

پلیمرهای گرمانرم جزو پر مصرف ترین پلیمرهای دنیای صنعت هستند. پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی استایرن، پلی استرها، پلی کربنات، نایلون ها و تفلون ها همگی ترموپلاستیک های گرمانرم هستند. از جمله ویژگی های مشترک گرمانرم می توان به محکم و با دوام بودن آن ها، بهره مندی از ضریب کششی بسیار خوب، انعطاف پذیری در بارگذاری های مختلف، مقاومت در برابر سایش و اصطکاک، پایداری ابعادی بالا، مقاومت شیمیایی مطلوب، مقاومت هیدرولیکی بالا و مقاومت در برابر تشعشع اشاره کرد.

این پلیمرها در برابر شعله‌های آتش مقاوم هستند و قابل بازیافت می‌باشند. در این مطلب از پکیلون pakilon.com به تعدادی از پرکاربردترین گرمانرم‌ها اشاره شد. با این حال تعداد این پلیمرها محدود نیست و هر روز به شمار آنها افزوده می‌شود.