رفتن به مطلب

پست های پیشنهاد شده

لاستیکها

 

از ویژگی برجسته لاستیکها مدول الاستیسیته پایین آنها است همچنین مقاومت
شیمیایی و سایشی و خاصیت عایق بودن آنها باعث کاربردهای بسیار در زمینه خوردگی
میگردد . مثلا لاستیکها با اسید کلریدریک سازگارند و به همین دلیل لوله ها و
تانکهای فولادی با روکش لاستیکی سالهاست مورد استفاده قرار میگیرند
.
نرمی لاستیکها نیز یکی دیگر از دلایل کاربرد فراوان این مواد میباشد مانند
شیلنگها، نوارها و تسمه ها ، تایر ماشین ‍‍و
لاستیکها به دو دسته تقسیم میشوند
:

 

1
.
لاستیکهای طبیعی
2
.
لاستیکها ی مصنوعی

بطور کلی لاستیکهای طبیعی دارای خواص مکانیکی بهتری هستند مانند مدول الاستیسیته
پایینتر ، مقاومت در برابر بریدگی ها و توسعه آنها اما در مو رد مقاومت خوردگی
لاستیکهای مصنوعی دارای شرایط بهتری هستند
.

لینک ارسال

لاستیکها ی طبیعی

 

لاستیک دارای مولکولهای از ایزوپرن ( پلی ایزوپرن ) می باشد و به صورت یک شیره
مایع از درخت گرفته می شود ، ساختمان کویل شکل آن باعث الاستیسیته بالای این ماده
می شود (
۱۰۰
تا
۱۰۰۰
درصد انعطاف پذیری
).

 

محدودیت حرارتی لاستیک نرم حدود
۱۶۰
درجه فارنهایت است ، این محدودیت با آلیاژ
سازی تا حدود
۱۸۰
درجه فارنهایت افزایش می یابد. با افزایش گوگرد و حرارت دادن
لاستیک سخت تر و ترد تر می شود. اولین با ر در
۱۸۳۹
چارلز گودیر این روش را کشف کرد
و آن را ولکا نیزه کردن نامید ، حود
۵۰%
گوگرد باعث جسم سختی بنام ابونیت میگردد
که برای ساخت توپ بولینگ مورد استفاده قرار می گیرد .

 

مقاومت خوردگی معمولا با سختی
نسبت مستقیم دارد
.

مدول الاستیسیته برای لاستیکها ی نرم و سخت بین
۵۰۰
تا
۵۰۰۰۰۰
پوند بر اینچ
متغیر است
.

لینک ارسال

لاستیکها ی مصنوعی

در جنگ جهانی دوم وقتی منابع اصلی لاستیکها بدست دشمن افتاد نیاز شدیدی برای
جایگزینی آن توسط یک ماده مصنوعی احساس می شد. در اوایل دهه
۱۹۳۰
نیوپرن توسط
دوپنت بدست آمد ،این ماده پنجمین ماده استراتژیک در جنگ جهانی بود. امروزه لاستیکها
ی مصنوعی زیادی شامل ترکیباتی با پلاستیکها وجود دارند
.

فیلرهای نرم کننده و سخت کننده مختلفی برای بدست آوردن خواصی چون الاستیسیته ،
مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر حرارت با هم ترکیب می شوند که در ادامه
به معرفی چند تا از این مواد میپردازیم
:

۱
.
نیوپرن و لاستیک نیتریل در مقابل نفت و گاز مقاومند. یکی از اولین
کاربردهای آن در شیلنگهای پمپ بنزین است
.

۲
.
لاستیک بوتیل : خاصیت برجسته این لاستیک عدم نفوذ پذیری در مقابل گازهاست
این خاصیت باعث استفاده آن در لوله های داخلی و تجهیزات کارخانجات مواد شیمیایی
مثلا آبندی تانکرهای حمل گاز می باشد. همچنین این لاستیک مقاومت خوبی در برابر
محیطهای اکسید کننده مانند هوا و اسید نیتریک رقیق دارد
.

۳
.
لاستیک سیلیکون : مقاومت حرارتی این لاستیک در حدود
۵۸۰
درجه فارنهایت می
باشد
.

۴
.
پلی اتیلن کلرو سولفاته شده : دارای مقاومت عالی در محیطهای اکسید کننده مثل
۹۰%
اسید نیتریک در درجه حرارت محیط میباشد
.

لاستیکهای نرم در مقابل سایش بهتر عمل می کنند . روکشها می توانند از لایه های
سخت و نرم تشکیل شوند
.

لینک ارسال

پلاستیک ها

 

در
۱۵
سال اخیر کاربرد پلاستیک ها بشدت افزایش یافته است . یکی از انگیزه های
اولیه برای بدست آوردن این مواد جایگزینی توپهای عاجی بیلیارد بوسیله یک ماده
ارزانتر بود
.

پلاستیک ها توسط ریختن در قالب ، فرم دادن ، اکستروژن و نورد تولید می شود و به
صورت قطعات توپر، روکش، پوشش، اسفنج، الیاف و لایه های نازک وجود دارند . پلاستیک
ها مواد آلی با وزن مولکولی بالا هستند که می توانند به شکلهای مختلف در آیند
.
بعضی از آنها به صورت طبیعی یافت می شوند ولی اکثر آنها به صورت مصنوعی به دست می
آیند
.

بطور کلی پلاستیک ها در مقایسه با فلزات و آلیاژها خیلی ضعیفتر ، نرمتر ،
مقاومتر در برابر یونهای کلر و اسید کلریدریک ، مقاومت کمتر در برابر یونهای اکسید
کننده مثل اسید نیتریک ، مقاومت کمتر در برابر حلالها و دارای محدودیت حرارتی
پایینتر می باشد . خزش در درجه حرارتهای محیط یا سیلان سرد از نقطه ضعفهای پلاستیک
ها بویژه ترموپلاستها می باشد
.

پلاستیک ها : ترموستها و ترموپلاست ها

ترموپلاست ها با افزایش درجه حرارت نرم می شوند و موقعی که سرد می شوند به سختی
اولیه باز می گردند . اکثر آنها را می توان ذوب نمود
.

ترموست ها با افزایش درجه حرارت سخت می شوند و با سرد شدن سختی خود را حفظ می
کنند و با حرارت دادن تحت فشار شکل می گیرند و تغییر شکل مجدد آنها ممکن نیست
(
قراضه آن قابل استفاده نیست
) .

خواص پلاستیکها را می توان با افزودن مواد نرم کننده ، سخت کننده و فیلر بطور
قابل ملاحظه ای تغییر داد . پلاستیکها مانند فلزات خورده نمی شوند
.

لینک ارسال

در جداول زیر به مقایسه ترموپلاست ها و ترموست ها از نظر خواصفیزیکی و مکانیکی میپردازیم :

 

ترمو پلاستها

[TABLE=class: cms_table_MsoNormalTable]

[TR]

[TD]

نام ماده

[/TD]

[TD]

استحکام کششی

[/TD]

[TD]

انعطاف پذیری %

[/TD]

[TD]

سختی راکول

[/TD]

[TD]

مدول الاستیسیته

[/TD]

[TD]

وزن مخصوص

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

Pvc سخت

[/TD]

[TD]

۶۰۰۰

[/TD]

[TD]

۲۰ - ۲

[/TD]

[TD]

۱۱۰

[/TD]

[TD]

۴۰۰

[/TD]

[TD]

۴/۱

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

نایلون

[/TD]

[TD]

۱۰۰۰۰

[/TD]

[TD]

۴۵

[/TD]

[TD]

۱۱۰

[/TD]

[TD]

۴۰۰

[/TD]

[TD]

۱۴/۱

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

فلورو کربنها

[/TD]

[TD]

۲۵۰۰

[/TD]

[TD]

۲۵۰-۱۰۰

[/TD]

[TD]

۷۰

[/TD]

[TD]

۶۰

[/TD]

[TD]

۱۳/۲

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

متیل متا اکرپلات

[/TD]

[TD]

۸۰۰۰

[/TD]

[TD]

۵

[/TD]

[TD]

۲۲۰

[/TD]

[TD]

۴۲۰

[/TD]

[TD]

۱۹/۱

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

پلی پروپیلن

[/TD]

[TD]

۵۰۰۰

[/TD]

[TD]

۷۰۰-۱۰

[/TD]

[TD]

۹۰

[/TD]

[TD]

۲۰۰

[/TD]

[TD]

۹۱/۰

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

ترموستها

[TABLE=class: cms_table_MsoNormalTable]

[TR]

[TD]

نام ماده

[/TD]

[TD]

استحکام کششی

[/TD]

[TD]

انعطاف پذیری %

[/TD]

[TD]

سختی راکول

[/TD]

[TD]

مدول الاستیسیته

[/TD]

[TD]

وزن مخصوص

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

اپوکسی

[/TD]

[TD]

۱۰۰۰۰

[/TD]

[TD]

۰

[/TD]

[TD]

۹۰

[/TD]

[TD]

۱۰۰۰

[/TD]

[TD]

۱/۱

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

فیولیکها

[/TD]

[TD]

۷۵۰۰

[/TD]

[TD]

۰

[/TD]

[TD]

۱۲۵

[/TD]

[TD]

۱۰۰۰

[/TD]

[TD]

۴/۱

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

پلی استر ها

[/TD]

[TD]

۴۰۰۰

[/TD]

[TD]

۰

[/TD]

[TD]

۱۰۰

[/TD]

[TD]

۱۰۰۰

[/TD]

[TD]

۱/۱

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

سیلیکونها

[/TD]

[TD]

۳۵۰۰

[/TD]

[TD]

۰

[/TD]

[TD]

۸۹

[/TD]

[TD]

۱۲۰۰

[/TD]

[TD]

۲۵/۱

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]

اوره

[/TD]

[TD]

۷۰۰۰

[/TD]

[TD]

۰

[/TD]

[TD]

۱۱۵

[/TD]

[TD]

۱۵۰۰

[/TD]

[TD]

۴۸/۱

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

لینک ارسال

حال به توضیح سه مورد از هر جدول میپردازیم
:

 

۱
.
ترمو پلاستها

فلورو کربنها
:

تفلون و کل اف و فلورو کربنها فلزات نجیب پلاستیکها هستند به این معنی که
تقریبا در تمام محیطهای خورنده تا دمای
۵۵۰
درجه فارنهایت مقاوم هستند . اینها از
کربن و فلور ساخته شده اند اولین تترا فلوراتیلن توسط دوپنت تولید شد و تفلون نام
گرفت .تفلون علاوه بر مقاومت خوردگی ، دارای ضریب اصطکاک کمی است که می تواند
مانند یک روغن کار سطح فلزاتی که بر روی هم سایش دارند از خورده شدن در اثر
اصطکاک (خوردگی فیزیکی) محافظت کند
.

پلی ونیل کلراید(پی .وی .سی
) :

این ماده اساسا سخت است ولی با اضافه کردن مواد نرم کننده و وینیل استات میتوان
آنرا نرم نمود . کاربرد این ماده در لوله ها و اتصالات ، دودکشها ، هواکشها، مخازن
و روکشها می باشد
.

پلی پروپیلن
:

پلی پروپیلن ، پرو فاکس و اسکان برای اولین بار در ایتالیا بوجود آمدند و دارای
مقاومت حرارتی و خوردگی بهتری نسبت به پلی اتیل بوده و همچنین از آن سخت تر هستند
.
برای ساخت والو ها ، بطریهایی که توسط حرارت استریل می شوند و لوله و
اتصالات به کار می رود
.

۲
.
ترموستها

سیلیکونها
:

سیلیکونها دارای مقاومت حرارتی بسیار خوبی هستند . خواص مکانیکی با تغییر درجه
حرارت تغییر کمی میکند .یکی از مواد تشکیل دهنده این ماده سیلیسیم است که دیگر
پلاستیکها چنین نیستند. سیلیکونها بعنوان ترکیبات قالبگیری ، رزینهای ورقه ای و
بعنوان عایق در موتورهای برقی استفاده می شود اما مقاومت آنها در مقابل
مواد شیمیایی کم است
.

پلی استرها
:

پلاستیکهای پلی استر ، داکرون ، دیپلون و ویبرین دارای مقاومت خوردگی شیمیایی
ضعیفی هستند .مورد استفاده اصلی پلی استر ها در کامپوزیتها بصورت الیاف می باشد
.
مثلا کامپوزیت پلی استر تقویت شده و شیشه دارای چنا ن مقاومتی میشود که در بدنه
اتومبیل و قایق مورد استفاده می گردد
.

فنولیکها
:

مواد فنولیکی(باکلیت) ،دارز ، رزینوکس از قدیمی ترین و معروفترین پلاستیکها
هستند .این مواد عمدتا بر اساس فنول فرم آلدییدها هستند. کاربردهای آن عبارتند از
:
بدنه رادیو ، تلفن ، پریز ، پمپ ، سر دلکو و غلطکها
.

لینک ارسال

پلاستیك های زیستی ارمغان بیوتكنولوژی برای محیط زیست

 

اطرافمان انباشته از پلاستیك شده است. هر كاری كه انجام می دهیم و هر محصولی را كه مصرف می كنیم، از غذایی كه می خوریم تا لوازم برقی به نحوی با پلاستیك سروكار داشته و حداقل در بسته بندی آن از این مواد استفاده شده است. در كشوری مثل استرالیا سالانه حدود یك میلیون تن پلاستیك تولید می شود كه ۴۰ درصد آن صرف مصارف داخلی می شود. در همین كشور هرساله حدود ۶ میلیون بسته یا كیسه پلاستیكی مصرف می شود. گرچه بسته بندی پلاستیكی با قیمتی نازل امكان حفاظت عالی از محصولات مختلف خصوصاً مواد غذایی را فراهم می كند ولی متاسفانه معضل بزرگ زیست محیطی حاصل از آن گریبان گیر بشریت شده است. اكثر پلاستیك های معمول در بازار از فرآورده های نفتی و ذغال سنگ تولید شده و غیرقابل بازگشت به محیط هستند و تجزیه آنها و برگشت به محیط چند هزار سال طول می كشد. به منظور رفع این مشكل، محققان علوم زیستی در پی تولید پلاستیك های زیست تخریب پذیر از منابع تجدیدشونده مثل ریزسازواره ها و گیاهان هستند.

واژه زیست تخریب پذیر یا Biodegradable به معنی موادی است كه به سادگی توسط فعالیت موجودات زنده به زیرواحدهای سازنده خود تجزیه شده و بنابراین در محیط باقی نمی مانند. استانداردهای متعددی برای تعیین زیست تخریب پذیری یك محصول وجود دارد كه عمدتاً به تجزیه ۶۰ تا ۹۰ درصد از محصول در مدت دو تا شش ماه محدود می شود. این استاندارد در كشورهای مختلف متفاوت است. اما دلیل اصلی زیست تخریب پذیر نبودن پلاستیك های معمولی، طویل بودن طول مولكول پلیمر و پیوند قوی بین مونومرهای آن بوده كه تجزیه آن را توسط موجودات تجزیه كننده با مشكل مواجه می كند.

با این حال تولید پلاستیك ها با استفاده از منابع طبیعی مختلف، باعث سهولت تجزیه آنها توسط تجزیه كنندگان طبیعی می شود.

برای این منظور و با هدف داشتن صنعتی در خدمت توسعه پایدار و حفظ زیست بوم های طبیعی، تولید نسل جدیدی از مواد اولیه مورد نیاز صنعت بر اساس فرآیندهای طبیعی در دستور كار بسیاری از كشورهای پیشرفته قرار گرفته است. به طور مثال دولت آمریكا طی برنامه ای بنا دارد تا سال ،۲۰۱۰ تولید مواد زیستی را با استفاده از كشاورزی و با بهره برداری از انرژی خورشید با درآمد تقریبی ۱۵ تا ۲۰ میلیارد دلار انجام دهد. در این بین تولید پلیمرهای زیستی جایگاه خاصی دارند. تولید اینگونه پلیمرها توسط طیف وسیعی از موجودات زنده مثل گیاهان، جانوران و باكتری ها صورت می گیرد. چون این مواد اساس طبیعی دارند، بنابراین توسط سایر موجودات نیز مورد مصرف قرار می گیرند و تجزیه كنندگان از جمله مهم ترین این موجودات زنده در موضوع مورد بحث ما هستند. برای بهره برداری از این پلیمرها در صنعت دو موضوع باید مورد توجه قرار گیرد:

▪ دید محیط زیستی: این مواد باید سریعاً در محیط مورد تجزیه قرار گیرند، بافت خاك را بر هم نزنند و به راحتی با برنامه های مدیریت زباله و بازیافت مواد از محیط خارج شوند.

▪ دید صنعتی: این مواد باید خصوصیات مورد انتظار صنعت را از جمله دوام و كارایی داشته باشند و از همه مهم تر، پس از برابری یا بهبود كیفیت نسبت به مواد معمول، قیمت تمام شده مناسبی داشته باشند.

در هر دو بخش، مخصوصاً بخش دوم، استفاده از مهندسی تولید مواد برای دستیابی به اهداف مورد انتظار ضروری است.

همانطور كه ذكر شد، تولید پلیمرهای تجدیدشونده با بهره برداری از كشاورزی، یكی از روش های تولید صنعتی پایدار است. برای این منظور دو روش اصلی وجود دارد: نخست استخراج مستقیم پلیمرها از توده زیستی گیاه است. پلیمرهایی كه از این روش تولید می شوند عمدتاً شامل سلولز، نشاسته، انواع پروتئین ها، فیبرها و چربی های گیاهی هستند كه به عنوان شالوده مواد پلیمری و محصولات طبیعی كاربرد دارند. دسته دیگر موادی هستند كه پس از انجام فرآیندهایی مانند تخمیر و هیدرولیز می توانند به عنوان مونومر پلیمرهای مورد نیاز صنعت استفاده شوند.

مونومرهای زیستی همچنین می توانند توسط موجودات زنده نیز به پلیمر تبدیل شوند كه مثال بارز آن پلی هیدروكسی آلكانوات ها هستند.

باكتری ها از جمله موجوداتی هستند كه این دسته از مواد را به صورت گرانول هایی در پیكره سلولی خود تولید می كنند. این باكتری به سهولت در محیط كشت رشد داده شده و محصول آن برداشت می شود.

رهیافت دیگر جداسازی ژن های درگیر در این فرآیند و انتقال آن به گیاهان است كه پروژه هایی در این زمینه از جمله انتقال ژن های باكتریایی تولید PHA به ذرت انجام شده است. نكته ای كه نباید از نظر دور داشت این است كه به رغم قیمت بالاتر تولید پلاستیك های زیست تخریب پذیر، چه بسا قیمت واقعی آنها بسیار كمتر از پلاستیك های سنتی باشد؛ چرا كه بهای تخریب محیط زیست و هزینه بازیافت پس از تولید هیچ گاه مورد محاسبه قرار نمی گیرد. در ادامه مبحث، تولید پلاستیك های زیست تخریب پذیر PHA به طور اختصاصی مورد بررسی قرار می گیرد. تقریباً تمامی پلاستیك های معمول در بازار از محصولات پتروشیمی كه غیرقابل برگشت به محیط هستند، به دست می آیند. راه حل جایگزین برای این منظور، بهره برداری از باكتری های خاكزی مانند Ralstonia eutrophus است كه تا ۸۰ درصد از توده زیستی خود قادر به انباشتن پلیمرهای غیرسمی و تجزیه پذیر پلی هیدروكسی آلكانوات (PHA) هستند. PHAها عموماً از زیرواحد بتاهیدروكسی آلكانوات و به واسطه مسیری ساده با سه آنزیم از استیل-كوآنزیم A ساخته شده و معروف ترین آنها پلی هیدروكسی بوتیرات (PHB) است. در خلال دهه ۸۰ میلادی شركت انگلیسی ICI فرآیند تخمیری را طراحی و اجرا كرد كه از آن طریق PHB و سایر PHAها را با استفاده از كشت E.coli اصلاح ژنتیكی شده كه ژن های تولید PHA را از باكتری های تولیدكننده این پلیمرها دریافت كرده بود، تولید می كرد.

متاسفانه هزینه تولید این پلاستیك های زیست تخریب پذیر، تقریباً ۱۰ برابر هزینه تولید پلاستیك های معمولی بود. با وجود مزایای بی شمار زیست محیطی این پلاستیك ها مثل تجزیه كامل آنها در خاك طی چند ماه، هزینه بالای تولید آنها باعث اقتصادی نبودن تولید تجارتی در مقیاس صنعتی بود. با این وجود بازار كوچك و پرسودی برای این محصولات ایجاد شد و از پلاستیك های زیست تخریب پذیر برای ساخت بافت های مصنوعی بهره برداری شد. با وارد كردن این پلاستیك ها در بدن، آنها به تدریج تجزیه شده و بدن بافت طبیعی را در قالب پلاستیك وارد شده دوباره سازی می كند. در این كاربرد تخصصی پزشكی، قیمت اینگونه محصولات زیستی قابل مقایسه با كاربردهای كم ارزش اقتصادی پلاستیك در صنایع اسباب بازی، تولید خودكار و كیف نیست.

هزینه تولید PHAها با تولید آنها در گیاهان اصلاح ژنتیكی شده و كشت وسیع در زمین های كشاورزی، به نحو قابل ملاحظه ای كاهش خواهد یافت. این موضوع باعث شد كه شركت مونسانتو در اواسط دهه ۹۰ میلادی امتیاز تولید PHA را از شركت ICI كسب كند و به انتقال ژن های باكتری به گیاه منداب بپردازد. مهیا كردن شرایط برای تجمع PHAها در پلاستید به جای سیتوسل، امكان برداشت محصول پلیمری را از برگ و دانه ایجاد كرد. مهم ترین مشكل لاینحل باقی مانده در بخش فنی این پروژه، نحوه استخراج این پلیمر از بافت های گیاهی با روشی كم هزینه و كارآمد است.

مشكل دیگر در زمینه PHB است كه در حقیقت مهم ترین گروه از PHAها بوده ولی متاسفانه شكننده بوده و در نتیجه برای بسیاری از كاربردها مناسب نیست. بهترین پلاستیك های زیست تخریب پذیر، كوپلیمرهای پلی هیدروكسی بوتیرات با سایر PHAها مثل پلی هیدروكسی والرات هستند. تولید اینگونه كوپلیمرها در گیاهان اصلاح ژنتیكی شده بسیار سخت تر از تولید پلیمرهای تك مونومر است. در سال ۲۰۰۱ این مشكلات به همراه مسائل مالی شركت مونسانتو باعث شد تا این شركت امتیاز تولید PHA اصلاح ژنتیكی شده را به شركت Metabolix واگذار كند. شركت Metabolix در قالب یك پروژه مشاركتی با وزارت انرژی آمریكا به ارزش تقریبی ۸/۱۴ میلیون دلار، برای تولید PHA در گیاهان اصلاح ژنتیكی شده تا پایان دهه ۲۰۱۰ میلادی تلاش می كند. گروه های دیگری نیز برای تولید PHA در گیاهانی مثل نخل روغنی تلاش می كنند. باید منتظر بود تا سرانجام شاهد تولید اقتصادی این محصولات دوستدار محیط زیست در آینده ای نزدیك بود.

 

منبع این پست:

محتوای مخفی

    برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

لینک ارسال

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • اضافه کردن...