فایل ورد کامل مقاله پلاستیک‌های گرماسخت؛ تحلیل علمی ساختار شیمیایی، ویژگی‌های فیزیکی و کاربردهای صنعتی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله پلاستیک‌های گرماسخت؛ تحلیل علمی ساختار شیمیایی، ویژگی‌های فیزیکی و کاربردهای صنعتی دارای ۱۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله پلاستیک‌های گرماسخت؛ تحلیل علمی ساختار شیمیایی، ویژگی‌های فیزیکی و کاربردهای صنعتی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله پلاستیک‌های گرماسخت؛ تحلیل علمی ساختار شیمیایی، ویژگی‌های فیزیکی و کاربردهای صنعتی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله پلاستیک‌های گرماسخت؛ تحلیل علمی ساختار شیمیایی، ویژگی‌های فیزیکی و کاربردهای صنعتی :

پلاستیکهای گرماسخت

پلاستیک گرما سخت با واکنش شیمیایی دو مرحله ای تهیه می شود . در اولین مرحله ، مولکولهای دراز زنجیرگونه ای ، شبیه آنچه برای پلاستیکهای گرمانرم ذکر شد ، تشکیل می شود که همچنان قابلیت انجام واکنش دیگری را دارد. مرحله دوم واکنش یعنی ایجاد اتصالات عرضی بین زنجیرها در خلال عملیات قالبگیری و در اثر اعمال حرارت و فشار صورت می گیرد . قطعه حاصل ، پس از سرد شدن سخت به نظر می رسد ، در حالی که از نظر ساختمانی شبکه مولکولی متراکمی در آن ایجاد شده است . در مرحله دوم واکنش ، زنجیرهای دراز

مولکولی با پیوندهایی قوی به یکدیگر متصل می شوند و ماده نمی تواند در اثر حرارت ، دوباره نرم و روان شود. اگر حرارت دادن افزایش یابد ، ماده تخریب مولکولی شده به زغال مبدل می شود. این رفتار را می توان به تخم مرغ سفت شده در آب جوش تشبیه کرد که وقتی خنک می شود سخت است ودر اثر حرارت دادن مجدد نیز ، نرم نمی شود. پیوندهای عرضی بین زنجیره های پلیمر ، پیوندهای شیمیایی قویی هستند ؛ به همین دلیل مواد گرماسخت دو مشخصه بارز سخت و مستقل بودن خواص مکانیکی از حرارت را دارا می باشند . فنل فرم آلدیید ، اوره فرم آلدیید ، اپوکسیها و برخی از پلی استرها جزو مواد گرماسخت محسوب می شوند.
گرماسختها

درسالهای اخیر ، به صنعت رو به افول مواد گرماسخت توجه دوباره ای مبذول شده است. بازار کلی مواد گرماسخت در اروپای غربی به دلایلی سیر نزولی داشته است که یکی از آنها قدیمی بودن گرماسختها وتولید به روشهای سنتی وبا سرعت کم است . دلیل دیگر ورود پلاستیکهای مهندسی مقاوم در برابر دمای زیاد به بازار و نیاز به ساخت قطعاتی بسیار کوچک خصوصاً در صنعت الکترونیک بوده است . اما امروزه گرماسختها رقابت با گرمانرمها را آغاز کرده و خصوصیات خوبی مانند رنگ پذیری ، سهولت روان شدن و شکل گیری در قالب را به همراه خواص عالی دیگر عرضه می کنند.

امروزه ، مواد فنلیک مخصوص قالبگیری همرا با گرانولهایی از مواد گرماسخت بر پایه اوره ، ملامین و پلی استرهای اشباع نشده ( UP ) و رزینهای اپوکسی – که قابلیت به آسانی روان شدن را دارند – استخوان بندی کاربردهای مهندسی متعددی را تشکیل می دهند که نیاز به عدم ذوب شدن ، مقاومت شیمیایی و حرارتی ، سفتی ، سختی سطحی ، استحکام ابعادی زیاد و قابلیت اشتعال پذیری اندک ، از مشخصه های بارز آنهاست . در بسیاری از موارد ، حتی ترکیبی از خواص گرماسختها نیز نمی تواند با گرما نرمهای مهندسی مانند پلی آمیدها ، پلی کربنا تها ، پلی فنیلن اکساید ( PPO)، پلی اتیلن ترفتالات ( PET ) ، پلی بوتیلن ترفتالات ( PBT) ، استال ، حتی گرمانرمهای گران قیمتی مثل پلی سولفون ، پلی اتر سولفون و پلی اتراترکتون ( PEEK) رقابت کند.

پلاستیکهای گرماسخت
آمینوها
دو نوع آمینو پلاستیک موجود است: اوره فرم آلدیید و ملامین فرم آلدیید . اینها موادی سخت و محکم با مقاومت سایشی خوب و خواص مکانیکی کاملاً مناسب تا دمای C 100 است. اوره فرم آلدیید نسبتاً ارزان است ؛ اما به علت خاصیت جذب رطوبت ، استحکام ابعادی آن پایین است و معمولاً برای ساخت در بطری ، کلید برق ، دو شاخه برق ، دسته ظروف ، ابزار و سینی پلاستیکی به کار می رود . قدرت جذب رطوبت ملامین فرم آلدیید کمتر و مقاومت آن در مقابل مواد شیمیایی و درجه حرارت بیشتر بوده معمولاً در ساخت روکش میز ، ورقه های پوشش سطوح و اسکلت الکتریکی به کار می رود.

فنولیکها
فنل – فرم آلدیید ( باکلیت ) یکی از قدیمی ترین مواد مصنوعی موجود است که محکم ، سخت و شکننده بوده مقاومتی خوب در مقابل خزش داشته خواص الکتریکی بسیار خوبی نشان می دهد . متاسفانه این ماده فقط در رنگهای تیره موجود و نسبت به قلیاها و عوامل اکسید کننده آسیب پذیر است. از کاربردهای عمومی آن ، ساخت لوازم برقی خانگی ، دسته ی دیگ ، تیغه یا پره های خنک کننده ها ، دسته ی اتو و اجزای پمپ است.

پلی یورتانها
این ماده به سه شکل اسفنجی سخت ، اسفنجی نرم و کشسان وجود دارد. از مشخصات بارز آن ، مقاومت و استحکام بالا و مقاومت خوب در برابر مواد شیمیایی و سایش است. از اسفنج سخت به صورت وسیعی به عنوان عایق استفاده می شود. اسفنج نرم در مبلمان و نوع کشسان پلی یورتان در ساخت تایرهای توپر و قطعات ضربه گیر کاربرد دارد.
پلی استرها

اصلی ترین کاربرد آن ، به عنوان زمینه در برگیرنده الیاف شیشه استحکام بخش است و به اشکال مختلفی در می آید . به عنوان ماده پرکاربردی که هر کسی با آن می تواند کارکند معروف است و برای ساخت قایقهای کوچک ، ظروف مخصوص نگهداری مواد شیمیایی ، مخازن ، کیف و وسایل یدکی ، ابزارخودروها و نظایر آن به کار می رود.
اپوکسایدها

رزینهای اپوکسی از سایر مواد گرماسخت ( مانند پلی استر ) گرانتر است ؛ اما معمولاً به دلیل مزایایی نظیر چقرمگی بهتر ، آبرفتگی کمتر در حین پخت ، مقاومت بهتر در برابر شرایط جوی و جذب رطوبت کمتر ، ترجیح داده می شود . کاربرد اصلی آن در صنعت هواپیماسازی است ؛ زیرا ترکیب خوبی از خواص را در تلفیق با الیاف استحکام دهنده ارائه می دهد. محدوده درجه ی حرارت کار با آن ۲۵- تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد است .

رفتارمکانیکی مواد مرکب
رفتارپلاستیکهای استحکام یافته با الیاف در اثر تغییر شکل
پلاسیتک استحکام یافته ، از دو جزء اصلی تشکیل شده : اول ، زمینه که ممکن است از مواد گرمانرم یا گرماسخت باشد ؛ دوم پر کننده ی استحکام بخشی که معمولا به صورت لیف است . انواع مختلفی از ترکیبها ، امکان پذیر است. بطور کلی ، زمینه مقاومت کمتری در مقایسه با جزء دوم – که شکننده و سخت تر است – دارد. برای بهره برداری بهینه از استحکام بخشی الیاف ، باید بیشترین مقدار از تنش اعمال شده را ، آنها تحمل کنند. نقش زمینه حمایت از الیاف است و بار اعمال شده خارجی را به صورت برشی از فصل مشترک لیف – زمینه به الیاف منتقل می کند . چون الیاف و زمینه از نظر ساختمانی و خواص ، کاملاً متفاوت است ، بهتر است جداگانه مطالعه شود.

انواع استحکام دهنده ها
از پر کننده های استحکام بخش ، معمولا به صورت الیاف و همچنین ذرات ( مثلا کره های شیشه ای ) استفاده می شود. طیف گسترده ای از مواد بی شکل و بلوری به عنوان الیاف استحکام دهنده به کار می رود که اهم آنها عبارت است از : الیاف شیشه کربن ، و سیلیکا . در سالها اخیر با استفاده از پلیمرهای مصنوعی ، الیاف مستحکمی تولید شده است ؛ مانند : الیاف کولار ( از پلی آمیدهای معطره ) و الیاف پلی اتیلن تر فتالیت .

انواع زمینه ها
زمینه به کار رفته در پلاستیک استحکام یافت ممکن است گرما سخت یا گرما نرم باشد .

گرما سختها
در گذشته تقریباً تمام گرما سختهایی که در قالبگیری استفاده می شد مواد مرکبی حاوی پر کننده هایی مثل : آرد ، چوب ، میکا و سلولز و ;بود که مقاومتشان را افزایش می داد . اما به آنها معمولاً مواد استحکام یافته گفته نمی شود زیرا حاوی الیاف استحکام دهنده نیست .

امروزه رزینای گرما سختی که همراه با الیاف استحکام دهنده شیشه به طور فراوانی به کار می رود رزینهای پلی استر اشباع نشده و در مقیاس کمتری رزینهای اپوکسی است . مهمترین ویژگی مثبت این مواد آن است که حین ایجاد شبکه های مولکولی و پیوندهای عرضی ، مواد فراری آزاد نکرده امکان قالبگیری آنها در دمای اتاق و شار کم ، وجود دارد .

قالبگیری تزریقی واکنشی
اگرچه سالیان زیادی است که در برخی روشهای قالبگیری ( نظیر روش دستی خواباندن الیاف شیشه در پلی استر و قالبگیری فشاری گرما سختها و کشسانها ) مواد حین شکل گرفتن در قالب پخت نیز می شوند . ولی فقط در سالهای اخیر است که این مفهوم به حوزه قالبگیری تزریقی وارد شده است . در قالبگیری تزریقی واکنشی مواد واکنش کننده سیال درست قبل از آنکه به داخل قالب تزریق شود . در معرض یکدیگر قرار می گیرد . سپس در درون قالب ، پلیمره شدن انجام می شود که بدین ترتیب قطعه در واقع در حین شکل گرفتن مذاب در قالب ، ساخته می شود . گاهی هم مواد استحکام دهنده ای به داخل یکی از مواد شرکت کننده در واکنش اضافه می شود که این روش به قالبگیری تزریقی واکنشی استحکام یافته موسوم است .

قالبگیری تزریقی مواد گرما سخت
در گذشته کاربرد قالبگیری تزریقی برای مواد گرما سخت چندان مورد استقبال قرار نمی گرفت .
زیرا کوششهای اولیه نشان داد که طبیعت مواد ضرورات تغییراتی در دستگاه ها و متعلقات را ایجاب می کند . از طرف دیگر ، هر گونه تاخیر ناخواسته یا اجباری پخت زودرس رزین را به همراه داشت که موجبات انسداد دستگاه و مشکلات تمیز کاری ناشی از آن را فراهم می کرد . اما در سالهای اخیر ، مشخصه های فرایند شکل دادن گرما سختها به نحو قابل ملاحظه ای بهبود یافته است در نتیجه قالبگیری تزریقی خوشبختانه به عنوان یکی از روشهای اصلی تولید قطعات با استفاده از مواد گرما سخت درآمده است . همچنین قالبگیری تزریقی مواد گرما سخت استحکام یافته با الیاف مثل آمیزه خمیری مخصوص قالبگیری کاملاً رایج است .

پخت در داخل قالب به سرعت کامل می شود . از چند نظر ، این فرایند شبیه قالبگیری تزریقی مواد گرما نرم و مراحل مختلف عملیات در یک چرخه آن شبیه چیزی است که قبلاً ذکر شده است .
برای مواد گرما سخت از محفظه و پیچ مخصوص استفاده می شود . عمق ماردون تقریباً در تمام طول آن یکسان است . عدم استفاده از شیر تنظیم امکان انسداد مواد را به وجود می آورد . بدنه دستگاه تزریق فقط گرم نگاه داشته می شود زیرا نباید مواد در داخل بدن دستگاه پخت شود در حالی که برای مواد گرما نرم بدنه راداغ می کنند . از سوی دیگر افزایش گرانرویی مواد گرماسخت ، گشتاور زیادی را در ماردون ایجاد می کند که به فشار تزریق زیاد نیازمند است .

در مورد سختیها بر خلاف گرمانرم ها که قالب سرد نگاه داشته می شد ، باید قالب داغ باشد زیرا داغ بودن قالب سرعت پخت مواد را در خلال شکل گیری در حفره قالب تسریع می کند . تفاوت دیگر آنها ساینده بودن مواد گرما سخت است که طبیعتاً فشار تزریق بیشتری را لازم دارد و لذا برای ساخت قالب از فولاد سخت تر و با مقاومت فرسایشی بیشتری باید استفاده کرد به علت طبیعت ساینده بودن مواد گرما سخت در جفت کردن قالب سیستم ئیدرولیکی بر سیستم لولایی ترجیح داده می شود زیرا غبار غیر قابل اجتناب ناشی از پودر قالبگیری فرسایش و در نتیجه نشتی را در سیستم لولایی افزایش می دهد .

در قالبگیری قطعاتی از جنس مواد گرما سخت مساله اتلاف مواد در گلوگاه و راهگاه ها بسیار جدی تر مطرح است زیرا این مواد دیگر به صورت محدود قابل استفاده نیست . به همیندلیل سرد نگه داشتن گلوگاه و راه گاه ها در قالب مهم است زیرا اگر این قسمتها پخت نشود کماکان می تواند در قالب در حین تخلیه قطعه باقی مانده در دور بعدی برای ساخت قطعه بعدی به داخل حفره قالب نزریق شود . این روش بسیار شبیه به روش قالب با معابر داغ برای مواد گرما نرم است . مزایای قالبگیری تزیقی مواد گرما سخت به قرار زیر است :
الف – زمان گردش عملیات کوتاهتر است
ب- تنظیم دقیق مقدار مواد مورد نیاز میسر است .
ج – پیش گرم کردن مناسب ماده مقدور است .

قالبگیری فشار دقیقه
بازکردن قالب ، خارج کردن قطعه
تمیزکاری
بستن قالب ، شروع اعمال فشار
زمان چرخه قالبگیری
چرخه کل قالبگیری فشاری ۱۰۵/۰
۱۴۰/۰
۱۰۰/۰
۲۳۰/۲
۵۷۵/۲

قالبگیری تزریقی
خروج قطعه ، باز ، بستن قالب
زمان چرخه قالبگیری
چرخه کلی قالبگیری تزریقی ۱۰۰/۰
۹۰۰/۱
۰۰۰/۲

د- حواشی نازکتر بوده قدرت تمیز کاری قطعه بیشتر است .
ه – هزینه ساخت قاب کمتر است .( موارد خاصی وجود دارد )