امروزه پلاستیک ها قطعا از پر کاربرد ترین مواد در صنایع هستند. در واقع در دنیای امروزه، با نگاه به پیرامون خود انواع مختلفی از پلاستیک ها و مواد پلاستیکی را مشاهده می کنیم. حال ممکن است بپرسید که مواد اولیه پلاستیک چیست؟ مواد خام پلاستیک چیست و چه کاربرد هایی دارد؟ یا انواع مختلف مواد اولیه پلاستیک کدامند؟ در این مقاله در وب سایت ثامن تجارت قصد داریم تا پاسخ این سوالات را بدهیم و با این نوع مواد بیشتر آشنا شویم.
در ابتدا می خواهیم پاسخ این سوال را بررسی کنیم که مواد اولیه پلاستیک چیست؟ پلاستیک ها معمولا از ماده اولیه خام طبیعی مثل سلولز، ذغال، گازوئیل، نمک و البته نفت خام تولید می شوند. نفت خام در ترکیبات بسیار زیادی در طبیعت وجود دارد. برای استفاده از این ماده باید ابتدا آن را به محصول دیگری تبدیل کنیم. مواد پلاستیک یکی از محصولات بدست آمده از نفت است که زندگی امروزی ما را متحول کرده است. در طی این پروسه، نفت خام ابتدا تبدیل به بعضی مواد اولیه مانند پلیمر های مختلف شده و سپس از پلیمر های مختلف، پلاستیک تولید می شود.
در جدول زیر می توانید لیستی از مواد اولیه پلاستیک را مشاهده کرده و با خواص و برخی از مهم ترین کاربرد های آنها اشنا شوید.
| مواد اولیه | خواص |
| ABS | مقاومت هزینه پایین آسیب پذیر در برابر حلال ها کاربردها: محصولات مصرفی، محفظه ها |
| Nylon (PA 6, 66 & 11) | استحکام بالا مقاومت شیمیایی بالا جاذب رطوبت کاربرد ها: وسایل خودرو، چرخدنده ها |
| HDPE | امکان ساخت جزئیات دقیق مقاومت بالا در برابر ضربه استحکام پایین کاربردها: محصولات مصرفی، قطعات پزشکی |
| Delrin (POM) | استحکام و سختی بالا خود-روان کننده مستعد تاب برداشتن هنگام تزریق پلاستیک کاربردها: لوازم خانگی و قطعات مکانیکی |
| Polycarbonate (PC) | مقاومت بالا در برابر ضربه مقاومت گرمایی بالا مستعد ترک خوردگی کاربردها: محصولات مصرفی، چراغ خودروها |
| ABS/PC | مقاومت بالا در برابر ضربه و گرما سختی بالا آسیب پذیری بالا در برابر حلال ها کاربردها: محفظه لوازم الکترونیکی، لوازم خودرو و… |
| PEI (Ultem) | ترموپلاستیک با عملکرد بالا مقاومت بالا در برابر آتش و گرما هزینه بالا کاربردها: صنعت هوا فضا و محصولات پزشکی |
| مواد اولیه پلاستیک PEEK | ترموپلاستیک با عملکرد بالا خواص مکانیکی خوب و مقاومت شیمیایی بالا هزینه بالا کاربردها: صنعت هوا فضا، گاز و نفت |
| Polystyrene (PS) | ارزان ترین ترموپلاستیک دارای انواع Food-safe خواص مکانیکی ضعیف کاربردها: لوازم خانه و بسته بندی |
| Polypropylene (PP) | مقاومت شیمیایی و رطوبتی بالا دارای انواع Food-safe خطای بالا در ساخت کاربردها: مایعات و بسته بندی |
پلاستیک ها و مواد اولیه پلاستیک تقریبا در همه صنایع و ساخت اکثر وسایل به کار می آیند. در ادامه قصد داریم تا بخش مهمی از کاربرد های مواد پلاستیک و ماده خام پلاستیک را برای شما نام ببریم. کاربرد های مختلف پلاستیک عبارتند از:
پلیمر هایی مانند پلی اتیلن، پی وی سی یا مواد پلاستیک ABS که معمولا مشخصات و ویژگیهای شبیه به هم و خصوصیت های معمولی یک پلیمر را دارند، ویژگی های بیشتری ندارند و آنهارا پلیمر های معمولی می نامند. نمونه هایی از پلاستیک عادی عبارتند از:
پلیمر های مهندسی شده، در واقع به دسته ای از پلیمر های ترموپلاستیک و مواد پلاستیک گفته می شود. همچنین جزء مواد اولیه پلاستیک می باشد که در برابر گرما و حرارت بسیار مقاوم اند و می توان از آنها به طور همیشگی در دما های بین 100 تا 150 درجه سانتی گراد استفاده کرد. این نوع از پلیمر ها معمولا طوری طراحی و ساخته می شوند تا بتوان از آن در برخی شرایط که امکان استفاده از پلیمر های عادی و معمولی نیست، استفاده کرد. از پلیمر های مهندسی نیز میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
به پلیمر هایی مانند تفلون و پودر آن یا پلیمر پلی اتراترکتون یا PEEK نیز پلیمر های فوق مهندسی می گویند. برای تولید این نوع از پلیمر ها، از روش های خاصی از علم مهندسی پلیمر استفاده می شود تا آنها را تقریبا بی نقص درست کنند. مثال هایی که در ابتدا نام بردیم، دو نمونه از پرکاربرد ترین پلیمر های فوق مهندسی هستند.
همانطور که در ابتدا ذکر شد پلیمر ها نقش بسیار کلیدی در تولید پلاستیک دارند. پلیمر یک نوع درشت مولکول است که از تعداد زیادی تکرار شونده تشکیل شده است. پلیمر انواع مختلفی دارد و انواع آن ویژگی های خاصی به پلاستیک می دهند. به طور کلی مواد اولیه پلاستیک در پنج گروه مختلف پلیمر، دسته بندی می شود.
این مواد پلاستیک اولیه به دو حالت سبک و سنگین وجود دارد. پلی اتیلن های سبک (LDPE) نوعی از این ماده است که به جای اتم های هیدروژن یک زنجیر بلند از اتم های کربن دارد. پلی اتیلن های سنگین (HDPE) زنجیر پلیمری بدون شاخه هستند بنابراین نیروی کشش بین مولکولی و استحکام کششی آنها بسیار زیاد می شود. برای اطلاع از «قیمت پلی اتیلن» در نوع سبک و سنگین روی لینک بزنید.
این دسته یکی از پر مصرف ترین مواد اولیه پلاستیک در جهان است. این گروه که با نام PP نیز شناخته می شود، ماده ای بی بو و غیرسمی است که سبک است و سختی مناسبی دارد. ویژگی هایی همچون مقاومت، شفافیت، انعطاف پذیری و هزینه کمتر نسبت به دیگر مواد اولیه، سبب می شود تا به طور گسترده ای از پلی پروپیلن در تولید محصولات پلاستیک استفاده کنند.
این بخش یک پلیمر مصنوعی مطعر از مونومر استایرن است که به سه دسته معمولی، مقاوم و انبساطی تقسیم می شود. پلی استایرن از مونومر استایرن تولید می شود. تولید ظروف پلاستیکی یکبار مصرف از متداول ترین کاربرد های پلی استایرن ها است. شفافیت و مقاومت این ماده اولیه باعث شده تا از آن در تولیدات گوناگونی استفاده شود.
دسته ای دیگر از مواد اولیه پلاستیک یا مواد خام پلاستیک، پلاستیک های مهندسی هستند که با داشتن ویژگی مکانیکی و حرارتی بهتر، به صورت وسیعی در جهان و در صنایع مختلف استفاده می شود. قیمت مواد اولیه پلاستیک مهندسی نسبت به دیگر مواد مشابه خود قیمت بالاتری دارد. این نوع از پلاستیک توان تحمل دمای بالا را دارد و در ساخت بدنه لوازم خانگی همچون ماشین لباسشویی یا تلویزیون نیز از آن استفاده می شود. جالب است بدانید که از این نوع پلیمر می توان چندین بار استفاده کرد و قابل بازیافت می باشد.
این نوع پلی اتیلن نیز در صنعت نساجی بسیار کاربرد دارد و بیشتر به اسم پلی استر شناخته می شود. این پلیمر از پلیمر های سبک، شفاف، غیر شکستنی و بی رنگ است که استحکام خوبی دارد. از این نوع ماده اولیه برای ساخت بطری های نوشیدنی نیز استفاده می شود.
همانطور که گفته شد پلی اتیلن ها یکی از مواد خام پلاستیک ها هستند که در ایران نیز تولید می شوند. انواع مختلف پلی اتیلن هایی که در ایران تولید می شوند عبارت اند از:
انواع مختلفی از پلی پروپلین هم در صنعت پتروشیمی ایران تولید میشود که بعضی از آنها عبارت اند از: PPR60, PPR40, PPR200, M1600, RO340, 440G, 440L, 550J, 510L, 552R, C30S, Z30S, PP548R, PPZE230, PPMR230 که به دو دسته هموپلیمر (پلیمر های همگن) و کوپلیمر (پلیمر های نا همگن) تقسیم می شوند. آنها در تولید قطعات سنگین و محکم، قطعات خودرویی، تولید لوله و اتصالات پلی پروپلینی کاربرد دارند.
پلاستیک می تواند “مصنوعی” یا “زیست پایه” باشد. پ مواد اولیه پلاستیک‌های مصنوعی از نفت خام، گاز طبیعی یا زغال سنگ به دست می‌آیند. در حالی که پلاستیک زیستی از محصولات تجدیدپذیر مانند کربوهیدرات، نشاسته، چربی و روغن‌های گیاهی، باکتری‌ها و سایر مواد بیولوژیکی ساخته می‌شوند.
اکثریت قریب به اتفاق پلاستیکی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد، به دلیل سهولت روش‌های تولید در پردازش نفت خام، مصنوعی است. با این حال، تقاضای فزاینده برای ذخایر محدود نفت، نیاز به پلاستیک‌های جدیدتر از منابع تجدیدپذیر مانند زیست توده زباله یا محصولات زائد حیوانی از صنعت را تحریک می‌کند. اکثر پلاستیک‌های مورد استفاده امروزه از مراحل زیر بدست می‌آیند:
استخراج مواد خام عمدتاً شامل نفت خام و گاز طبیعی و زغال سنگ میشود که مخلوط پیچیده ای از هزاران ترکیب بوده و از این رو پس از آن نیاز به پردازش دارند.
فرآیند پالایش، نفت خام را به فرآورده‌های نفتی مختلف تبدیل می‌کند. این محصولات برای تولید مواد شیمیایی مفید از جمله “مونومرها” (مولکولی که بلوک‌های سازنده اساسی پلیمرها است) تبدیل می‌شوند. در فرآیند پالایش، نفت خام در یک کوره گرم میشود و سپس به واحد تقطیر فرستاده میشود، جایی که نفت خام سنگین به اجزای سبک‌تری به نام فراکسیون جدا میشود. یکی از اینها که نفتا نام دارد، ترکیب حیاتی و مهم‌ترین مواد اولیه پلاستیک برای ساختن مقدار زیادی پلاستیک است.
پلیمریزاسیون فرآیندی در صنعت نفت است که در آن گازهای الفین سبک (بنزین) مانند اتیلن، پروپیلن، بوتیلن (یعنی مونومرها) به هیدروکربن های با وزن مولکولی بالاتر (پلیمر) تبدیل می شوند. این زمانی اتفاق می‌افتد که مونومرها از نظر شیمیایی به زنجیره‌ها متصل می‌شوند. دو مکانیسم مختلف برای پلیمریزاسیون وجود دارد:
واکنش پلیمریزاسیون افزودنی زمانی است که یک مونومر به مونومر بعدی (دایمر) و دایمر به بعدی (تریمر) و غیره متصل میشود. این با معرفی یک کاتالیزور، معمولاً یک پراکسید به دست می‌آید. این فرآیند به عنوان پلیمرهای رشد زنجیره‌ای شناخته میشود؛ زیرا هر بار یک واحد مونومر اضافه می‌کند. نمونه‌های رایج پلیمرها و مواد اولیه پلاستیک افزودنی شامل: پلی اتیلن، پلی استایرن و پلی وینیل کلراید هستند.
پلیمریزاسیون تراکمی شامل اتصال دو یا چند مونومر مختلف با حذف مولکول‌های کوچک مانند آب است. همچنین برای انجام واکنش بین مونومرهای مجاور به یک کاتالیزور نیاز دارد. این به عنوان رشد پله ای شناخته شده، زیرا برای مثال ممکن است یک زنجیره موجود را به زنجیره دیگری اضافه کنید. نمونه های رایج پلیمرهای متراکم پلی استر و نایلون هستند.
در فرایندترکیب، مخلوط‌های مختلفی از مواد با مذاب مخلوط می‌شوند تا فرمول‌هایی برای پلاستیک‌ها ساخته شود. عموماً از نوعی اکسترودر برای این کار استفاده کردخ که به دنبال آن مخلوط را گلوله می‌کنند. سپس اکستروژن یا فرآیند قالب‌گیری متفاوت، این گلوله‌ها را به یک محصول نهایی یا نیمه‌تمام تبدیل می‌کند. ترکیب اغلب در یک اکسترودر دو مارپیچ اتفاق می‌افتد که در آن گلوله‌ها سپس به اشیاء پلاستیکی با طراحی منحصر به فرد، اندازه، شکل، رنگ مختلف با خواص دقیق مطابق با شرایط از پیش تعیین شده در دستگاه پردازش تبدیل می‌شوند.
در این مقاله در سایت ثامن تجارت تلاش داشتیم تا شما را به طور کامل با مواد اولیه پلاستیک، مواد خام پلاستیک و انواع و ویژگی های آنها آشنا کنیم.
1.مواد پلاستیک چیست؟
پلاستیک ها معمولا از مواد خام طبیعی مثل سلولز، ذغال، گازوئیل، نمک و البته نفت خام تولید می شوند.
2.کاربرد پلاستیک چیست؟
پلاستیک ها و مواد اولیه پلاستیک تقریبا در همه صنایع و ساخت همه نوع وسیله ای به کار می آیند مانند: منسوجات، در ها و پنجره ها، بسته بندی مواد غذایی، عایق الکتریکی و حرارتی و مبلمان.
منبع: thisisplastics.com
