الیاف پلیمری مصنوعی ۲

الیاف تک کریستال پلی دی استیلن ( Polydiacetylene Single Crystal fiber) ما قبلا درمورد درجه ی کریستالینیتی در پلیمرها صحبت کردیم. همچنین این حقیقت را گفتیم که تولید یک پلیمر ۱۰۰% کریستالی بسیار مشکل است.مخصوصا درمورد الیاف تک کریستالی پلی دی استیلن این مسئله نمود دارد. درواقع این الیاف به روش پلیمریزاسیون حالت جامد تولید می شوند.دراین فرآیند مونومر تک کریستال به روش رسوب از فاز بخار (Dapor phase deposition) یا رسوب ازیک محلول آبکی بدست می آید.این مونومر سپس بوسیله ی پلیمریزاسیون حالت جامد ( به صورت هموژن یا هتدوژن) به پلیمر تبدیل می شوند. دراین فرآیند پلیمریزاسیون از تابش سینگروترونی ( Synchrotron radiation) ، اشعه ی گاما ویا گرما برای فعال سازی وشروع پلیمرایزاسیون بهره گرفته می شود. الیاف تولیدی بوسیله این روش دارای نقایصی هستند مثلا این الیاف دارای طول بسیار کوتاهی هستند. این طول از ۵- ۱۰ سانتیمتر تجاوز نمی کند.همچنین تولید آنها نسبتا آهسته است.همچنین این مساله باید اضافه گردد که تنها دی استیلین را می توان به روش پلیمریزاسیون حال جامد به صورت تک کریستال تولید کرد واین تکنیک برای سایر سیستم های مشابه قابل کاربرد نیست.

الیاف الاستومری (elastomeric fibers)

الا ستومرها را می توان به روش بسیار کلی تعریف کرد. برطبق این تعریف کلی وعمومی الاستومرها پلیمرهایی هستند که رفتار رابرای (rubbery behavior) دارند.یعنی آنها رفتار الاستیک غیر خطی دارند. انجمن آزمایش ومواد آمریکا (ASTM) تعریفی دقیقتر از الاستومرها ارائه کرده است. برطبق این تعریف یک الاستومر ماده ای است که می تواند در دمای اتاق به طور مکرر کشید شود و حداقل به اندازه ی دو برابر طول اولیه اش کش آید. وسریعاً پس از برداشتن نیروی وارده برآن به طور تقریبی به اندازه ی اولیه ی خود برگردد. بنابرتعریف ارائه شده بوسیله ی ASTM تعداد زیادی از کوپلیمرها دارای این ویژگی هستند. وبنابراین به آنها الاستومر گفته می شود. به هر حال همه ی این مواد توانایی تبدیل شدن به فیبر را ندارند. به طور خلاصه باید گفت که : الاستومرها موادی هستند که میزان کرنش الاستیک غیر خطی آنها بالاست. بیشتر الاستومرها دارای مدول یانگ (E) بسیار پایینی هستند. اگر چه مواد الاستومری دارای سختی به نسبت پایینی هستند اما خواص دمپینگ (ضربه گیری) خوبی دارند. خاصیت عمده ی این مواد این است که آنها دارای گسترده ی کرنش الاستیک وسیعی هستند. این گستره کرنش الاستیک همچنین دارای دو ویژگی مهم است یکی آن که کرنشی برگشت پذیر است و دیگری اینکه کرنش آن غیر خطی است. برای مثال یک الاستومر می تواند در تحت تنش تا ۷۰۰ درصد از خود کرنش نشان دهد. واین درحالی است که کرنش یک قطعه ی فولاد تحت تنش قرار گرفته ، تقریباً O.1 درصد است. کرنش اتفاق افتاده در فلزات و سرامیک ها بدلیل تغییرات الاستیکی است که در اتم ها اتفاق می افتد. از لحاظ ریزساختاری الاستومرها پلیمرهایی با زنجیره ی ملکولی طویل هستند که دمای تبدیل به حالت شیشه یا (Tg) آنها کمتر از دمای اتاق (۲۹۸k) است. حالت کشدار بودن الاستومرها بدلیل ساختار درهم پیچیده ی آنهاست. واین درحالی است که وقتی الاستومرها تحت کشش واقع شوند، این ماکروملکولها به زنجیره های صاف تبدیل می شوند. بنابراین کشش باعث می شود زنجیره ها جهت گیری کنند وهمچنین این جهت گیری باعث می گردد آنتروپی (s) کاهش یابد. آنتروپی میزان بی نظمی درقرارگیری زنجیره هاست

ادامه مطلب