وضعیت ورود
درحال حاضر شما وارد سایت نشده اید.
آمار بازدیدکنندگان
  • کاربران حاضر: 0
  • بازدید امروز: 368
  • بازدید ماه: 87,180
  • بازدید سال: 929,074
  • کل بازدیدکنند‌گان: 208,030
قیمت روز

مقاومت شیمیایی

لوله‌های پلی‌وینیل‌کلراید (PVC)

در زمان جنگ جهانی دوم، محققان آلمانی توانستند هنگام کمبود مواد اولیه ساخت لوله‌های معمولی از  PVC برای ساخت لوله‌های آب استفاده کنند. در سالیان بعد، از نتایج این تحقیقات برای ساخت انواع محصولات از این ماده استفاده شد و به مرور فناوری تولید مواد اولیه آن از کشورهای پیش‌رفته به کشورهای در حال توسعه مانند ایران انتقال یافت.

امروزه کاربرد لوله‌های PVC در شبکه‌های انتقال آب و سامانه فاضلاب جایگاه خاصی دارد. این لوله‌ها به دلیل ارزان بودن و امکان نصب آسان در سامانه فاضلاب بیش‌ترین مصرف را دارند.

از لوله‌های PVC در شبکه‌های فاضلاب، آب باران، آب آشامیدنی، لوله‌های چاه، شبکه‌های برق و لوله‌های عبور مواد شیمیایی در دمای پایین‌تر از ۷۰ درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شود.

بررسی شیمیایی و مکانیکی حاصل از لوله‌های PVC نشان می‌دهد، گریدهای مختلف PVC کاربردهایی خاص دارند. PVC با گریدهای S68، بیش‌تر برای لوله‌های تأسیسات ساختمان و گریدهای پایین‌تر برای لوله‌های محافظ کابل‌های مخابراتی به کار می‌روند.

برای اتصال دو لوله PVC می توان از چسب یا اتصالات O-ring استفاده کرد. همچنین برای اتصال لوله‌ها، به ماشین‌آلات نیازی نیست حال آن‌ که برای اتصال دو لوله پلاستیک گرمانرم دیگر باید آن‌ها را به روش جوش لب‌ به‌ لب و یا الکتروفیوژن به هم جوش داد که هر دو روش نیاز به تجهیزات گران‌قیمت دارند. بنابراین نصب و جای‌گذاری لوله‌های PVC در زیر زمین از لوله‌های انعطاف‌پذیر آسان‌تر است.

  • لوله و اتصالات PVC تحت فشار

PVC بیش‌ترین محدوده کاربرد را در سامانه لوله‌کشی و از سایر پلاستیک‌ها رشد بالاتری دارد. PVC مقاومت شیمیایی خوبی در برابر طیف وسیعی از سیالات خورنده دارد اما ممکن است در برابر کتون‌ها، آروماتیک‌ها و برخی هیدروکربن‌‌های کلردارشده آسیب ببیند. دو گونه اصلی PVC در تولید لوله و اتصالات به کار می‌رود نوع ۱ و نوع ۲ (ASTM D 1784) نوع ۱ PVC سخت یا UPVC است که شامل حداقل کمک‌فرآیندها و افزودنی‌هاست و با این که شکننده است، حداکثر استحکام کششی، استحکام خمشی، مدول الاستیسیته و مقاومت شیمیایی را دارد. همچنین حداکثر دمای سرویس‌دهی تحت تنش در حدود ۶۵ درجه سانتی‌گراد و انبساط حرارتی پایین‌تر از نوع ۲ دارد. PVC نوع ۲، PVC منعطف است و استحکام کششی و خمشی، مدول الاستیسیته، پایداری و مقاومت شیمیایی پایین‌تری از PVC نوع ۱ دارد.

پلی‌وینیل‌کلراید کلردار شده یا CPVC مشابه با PVC نوع ۱ است اما مزیت آن تحمل دما تا ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است. به خاطر هزینه بالاتر CPVC از PVC نوع ۱ کاربرد آن به انتقال سیالات داغ منحصر می‌شود.

CPVC در دمای ۲۳ درجه سانتی‌گراد خواص فیزیکی مشابهی با PVC دارد ولی مقاومت شیمیایی آن از PVC بهتر است. به خاطر دمای کاربردی بیش‌تر CPVC از PVC، برای سیالات خورنده گرم، سامانه توزیع آب سرد و گرم و کاربردهای مشابه با PVC البته در دماهای بالا مناسب است.

استاندارد استفاده شده برای لوله و اتصالات UPVC و CPVC تحت فشار استاندارد ASTM D 3915 است. این استاندارد ویژگی‌های مخلوط‌های PVC سخت به کار رفته در سامانه لوله و اتصالات تحت فشار و سایر متعلقات لوله را در برمی‌گیرد.

  • لوله و اتصالات PVC بدون فشار

این لوله‌ها در سامانه فاضلاب و آب آشامیدنی ساختمان‌های مسکونی و صنعتی به کار می‌روند. از استاندارد D4396 برای لوله و اتصالات UPVC و CPVC بدون فشار استفاده می‌شود. این استاندارد ویژگی‌های ترکیب‌ها و مخلوط‌های UPVC و CPVC به کار رفته در سامانه لوله و اتصالات بدون فشار و سایر متعلقات لوله را در برمی‌گیرد. از لوله‌های فاضلاب PVC برای تخلیه فاضلاب و آب در بیرون ساختمان، زمانی که چقرمگی، پایداری ابعادی، مقاومت در برابر پیرشدگی و اتصالات بسیار محکم و سفت لازم است، استفاده می‌شود.

در دهه اخیر لوله‌های PVC برای سامانه‌های فاضلاب در اروپا ماده‌ای مناسب شده است به طوری که در سال ۱۹۹۹ بیش از ۱ میلیون تن PVC بیش‌تر از سایر پلیمرها در سامانه فاضلاب استفاده شده است و سایر کاربردهای لوله‌های PVC را تحت‌الشعاع قرار داده است. لوله و اتصالات PVC بیش از لوله و اتصالات پلی‌پروپیلن در سامانه‌های فاضلاب به کار می‌روند. این لوله‌ها می‌توانند در مناطق شهری شامل بزرگ‌راه‌ها و یا در زمین‌های زراعتی به صورت روباز یا زیرخاکی به کار می‌روند.

  • لوله و اتصالات پی‌وی‌سی در سامانه فاضلاب ساختمان

لوله و اتصالات PVC سبک و منعطف‌اند و به راحتی نصب و سر هم می‌شوند و مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر خوردگی عالی دارند. این لوله‌ها در کاربردهای بدون فشار، جایی که دمای عملیاتی بیش‌تر از ۶۰ درجه سانتی‌گراد نباشد، به کار می‌روند.

استاندارد D2665 برای لوله و اتصالات PVC سامانه فاضلاب استفاده می‌شود و ویژگی‌های لوله و اتصالات مناسب را برای تخلیه سامانه فاضلاب مسکونی دربرمی‌گیرد.

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

کامپوزیت­ های پلی ­پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه

خواص مکانیکی کامپوزیت­ های پلی ­پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه

پلی پروپیلن (PP) به دلیل دارا بودن خواصی چون مقاومت در برابر خوردگی، فرآیندپذیری آسان و همچنین هزینه­ کم، جز پرکاربردترین پلاستیک ها به شمار می ­رود. با این­ حال، عمل کرد مکانیکی نسبتاً ضعیف PP کاربرد این پلیمر را در بسیاری از حوزه­ های مهندسی مانند خودرو سازی محدود کرده است. به همین دلیل، امروزه تولید و کاربرد کامپوزیت ­های پلیمری تقویت شده با الیاف (FRP) به دلیل بهبود قابل توجه خواص مکانیکی نسبت به هزینه­ تولیدشان، در بسیاری از حوزه­ ها در حال توسعه است. تقویت کنندگی با الیاف شیشه، کارآمدترین و اقتصادی­ ترین روش برای بهبود عمل کرد مکانیکی PP است. به دلیل قابلیت طراحی بالا و سهولت فرآیند قالب گیری، الیاف شیشه در ماتریس PP مورد توجه بسیاری از صنایع مختلف مانند خودروسازان قرار گرفته است. پلی پروپیلن حاوی الیاف شیشه از ۱۰% الی ۴۰% به ویژه در حوزه قطعات خودرو و لوازم خانگی به کار برده می­ شود. از کاربردهای اصلی این محصول می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • خودروسازی
  • لوازم ساختمانی
  • لوازم خانگی
  • لوازم اداری
  • لوازم الکترونیکی
  • قطعات با استحکام بالا و…

E-glass و S-glass متداول­ ترین الیاف مورد استفاده در صنعت پلاستیک­ های تقویت شده هستند الیاف شیشه نوع E کمترین هزینه را در بین تمام الیاف تقویت کننده تجاری دارند، که همین امر موجب استفاده گسترده از آن ها در صنعت پلاستیک تقویت شده با الیاف شده است. الیاف شیشه نوع S که در اصل برای اجزای هواپیما و محفظه موشک به کار برده می ­شود، بالاترین مقاومت کششی را در بین تمام الیاف مورد استفاده داراست. با این حال، تفاوت ترکیب و هزینه ساخت بالاتر، آن را گران تر از E-glass کرده است. 

پلی ­پروپیلن معمولاً با الیاف کوتاه شیشه (GF) تقویت می­ شود تا خواصی مانند سفتی (مدول الاستیک)، استحکام کششی، چقرمگی، مقاومت شیمیایی، و دمای اعوجاج حرارتی ­شان در مقایسه با نمونه ­های تقویت نشده بهبود یابد. میزان بهبود این خواص به خواص مکانیکی الیاف، توزیع اندازه­ طول الیاف، مقدار لیف مورد استفاده،  جهت گیری آن ­ها در ماتریس، میزان تنش بین سطحی بین لیف و ماتریس، و خواص مکانیکی ماتریس بستگی دارد.

با این حال، معمولاً چسبندگی ضعیف الیاف به ماتریس منجر به تضعیف خواص کامپوزیت حاصل می­ شود. به همین دلیل، در پلی­ پروپیلن تقویت شده با GF، که ماتریس یک پلی­ الفین غیر قطبی است، بهتر است از یک سازگارکننده­ عامل­ دار شده­ پلی­ الفینی برای تقویت کارآمد خواص مکانیکی کامپوزیت استفاده شود. در کامپوزیت­ های پلی ­پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه (PPGF) معمولاً از پلی­ پروپیلن عامل­ دار شده با مالئیک انیدرید (PP-g-MA) به عنوان سازگار کننده­ بین سطحی به منظور تقویت چسبندگی بین الیاف و ماتریس استفاده می­ شود.

در این مقاله به بررسی تأثیر عوامل مختلف بر بهبود خواص مکانیکی کامپوزیت­ های تقویت شده پرداخته شده است.

  • توزیع طول الیاف: طول الیاف به شدت بر خواص نهایی کامپوزیت تأثیر دارد و الیاف شیشه نیز در طول فرآیند ذوب می ­توانند دچار شکستگی شوند. بنابراین فرایندهای اکستروژن و تزریق بر طول الیاف و توزیع طول آن­ ها اثرگذار هستند. در اصل الیاف شیشه در طول فرایند کامپاندینگ گرانول­ های کامپوزیتی دچار یک شکست اولیه شده و سپس در اثر میدان ­های برشی و فشاری در حین فرآیند تزریق شکست ثانویه رخ خواهد داد. نتایج تحقیقات حاکی از آن است که در مقایسه کامپوزیت ­های حاوی سازگارکننده و فاقد آن، در مقدار مساوی الیاف شیشه، طول الیاف در کامپوزیت ­های حاوی سازگارکننده بیش تر، و پراکندگی اندازه­ الیاف نیز باریک ­تر است. که دلیل این امر، استحکام بیشتر فصل مشترک لیف-ماتریس است که منجر به شکست کم تر الیاف در طول فرایند ذوب کردن می­ شود.
  • آرایش یافتگی الیاف: الیاف در ترموپلاستیک ­های پر شده معمولاً در جهت جریان دچار آرایش یافتگی خواهند شد و در نتیجه کامپوزیت ­های حاصل موادی ناهمسان گرد هستند. آرایش یافتگی الیاف پارامتر مهمی است که بر رفتار ترمومکانیکی کامپوزیت­ ها به شدت تأثیرگذار است. معمولاً در آرایش یافتگی در راستای موازی با جهت جریان استحکام و عمل کرد بهتری را شاهد خواهیم بود. هم­چنین نتایج مطالعات نشان داده که استفاده از سازگارکننده­ در کامپوزیت­ های PP/شیشه بر میزان جهت­ گیری الیاف مؤثر و باعث افزایش آن خواهد شد.
  • سازگار کننده: سازگار کننده در کامپوزیت PP/شیشه با افزایش استحکام فصل مشترک لیف/ماتریس، باعث افزایش استحکام ضربه، استحکام خمشی، افزایش تنش و کرنش failure، و بهبود خواص تریبولوژیکی خواهد شد. همچنین با اضافه کردن ۴۰% الیاف شیشه به پلی پروپیلن، ضریب انبساط حرارتی آن تا نصف کاهش می یابد، و هنگامی که از ۳۰% الیاف شیشه  در کنار پلی پروپیلن استفاده شود مقاومت کششی تا ۱۸۰% افزایش می­ یابد.

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com