پلیمرهای مقاوم حرارتی – بخش سوم: پلی‌ایمیدها
پلی‌ایمیدها
پلیمرهای مرحله‌ای هستند که در اواخر دهه ۱۹۵۰ به بازار عرضه شدند. در زنجیر اصلی این پلیمرها گروه CO-N-CO وجود دارد.
ساختار کلی پلی‌ایمیدها الف) پلی‌ایمیدهای آلیفاتیک ب)پلی‌ایمیدهای آروماتیک
این پلیمرها به دلیل پایداری حرارتی ناشی از وجود ترکیب‌های هتروسیکل در زنجیر اصلی، روز به روز از نظر صنعتی اهمیت بیش‌تری می‌یابند. خصوصیت چسبندگی در دمای بالا و خواص جالب مکانیکی و الکتریکی، مقاومت ویژه آن‌ها در برابر نور و مقاومت در برابر انحلال در اغلب حلال‌های آلی و پایداری حرارتی فوق‌العاده آن‌ها اهمیت آن‌ها را در مصارف ویژه نشان می‌دهد. همانند بسیاری از مواد تجاری، پلی‌ایمیدها نیز باید بهینه‌سازی شوند؛ یعنی بعضی از خواص باید برای به دست آوردن خواص کاربردی تعدیل شوند. از دیدگاه مهندسی اگر یک پلیمر مقاوم حرارتی را نتوان زیر دمای ۲۰۵ درجه سانتی‌گراد و فشار متوسط فرآورش کرد، هیچ ارزشی ندارد. به همین دلیل هنگام طراحی سنتزی، کاهش پایداری حرارتی به منظور افزایش قابلیت فرآورش، انعطاف‌پذیری، حلالیت‌پذیری، استحکام کششی و… اجتناب‌ناپذیر است.
پلی‌ایمیدها و مشتقات آن‌ها به دلیل پایداری حرارتی بالایشان به عنوان چسب و مواد پیونددهنده در صنایع مختلف استفاده می‌شوند. پلی‌ایمیدها در صنایع هوافضا، ماهواره‌ها، صنایع الکترونیک، مخابرات، میکروالکترونیک، مدارهای چاپی کامپیوتر، سکوهای حفاری نفتی، صنایع حمل و نقل، پوشش سیم‌ها، قالب‌ها، تهیه اسفنج‌ها و… کاربرد دارند.
ویژگی پلی‌ایمیدها
خواص حرارتی
پلی‌ایمیدها که از دی‌آمین‌ها و دی‌انیدریدها تولید شده‌اند، خواص حرارتی برجسته‌ای را نشان می‌دهند. پایداری حرارتی و اکسیداسیونی پلیمرها را باآنالیز حرارتی دیفرانسیلی (DSC) و آنالیز حرارتی جاذبه‌ای (TGA) تخمین می‌زند. مانند کاپتون (Kapton) که از پیروملیتیک‌دی‌انیدرید و دی‌آمین‌های‌آروماتیک مانند متافنیلن‌دی‌آمین یا بیس(۴-آمینوفنیل)اتر، پایداری حرارتی تحت اتمسفر نشان می‌دهد (کمتر از ۲% کاهش وزن در TGA تا دمای ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد و تحت اتمسفر نیتروژن و یا خلأ).
در دمای بالای ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد کاهش سریع وزن دیده می‌شود و فقط تا حدود ۶۵%-۶۰% ماده اولیه باقی می‌ماند و پس از آن می‌تواند به دلیل خروج محصولات جانبی فرار حبس شده، همانند دی‌اکسید کربن، مونوکسید کربن و آب، در ماده ایجا دشده باشد که در کنار آن‌ها مقادیر کمی از ترکیبات آروماتیک مانند بنزن و آنیلین خارج می‌شوند.
نوع و میزان این مواد جانبی فرار به ساختار پلیمر، روش پلیمریزاسیون و شرایط اعمالی که موجب تخریب می‌شوند، بستگی دارد. دمای تخریب پلیمرها در هوا به طور مشخص پایین‌تر از نیتروژن است. وارد کردن ترکیبات کربن آلیفاتیک (اشباع شده) در دی‌آمین‌های استفاده شده دمای تخریب حرارتی پلیمر را در نیتروژن ۴۵ درجه سانتی‌گراد و در هوا ۷۰ درجه سانتی‌گراد کاهش می‌دهد. وارد کردن دی‌آمین‌های آلیفاتیک مانند هگزامتیلن‌دی‌آمین در ترکیب پلی‌ایمید که میزان کربن‌های آلیفاتیک پلیمر را افزایش می‌دهد، پایداری حرارتی و اکسیداسیونی پلیمر را بیشتر کاهش می‌دهد. پلی‌ایمیدهایی که کربن‌های آلیفاتیک دارند، نسبت به پلیمرهای کاملاً آروماتیک در دمای پایین‌تر و با سرعت بالاتری تخریب می‌شوند. پلی‌ایمیدهایی که در آن‌ها کربن آلیفاتیک مستقیماً به نیتروژن حلقه ایمیدی متصل است. در دمای پایین‌تر و با سرعت بیش‌تری نسبت به پلی‌ایمیدهایی که کربن آلیفاتیک در جای دیگری واقع شده باشد تخریب می‌شوند. پایداری اکسیداسیونی بیشتر پلی‌ایمیدها در بالای دمای انتقال شیشه‌ای آن‌ها بسیار کاهش می‌یابد که یکی از مهم‌ترین دلایل آن مهاجرت آسان‌تر مولکول‌های اکسیژن به توده پلی‌ایمید است. دمای انتقال شیشه‌ای روش فرآیند و بالاترین دمایی که در آن پلیمر می‌تواند در کاربردهای خاص به کار رود مشخص می‌کند. گستره دمای انتقال شیشه‌ای در پلی‌ایمیدها بسیار وسیع و در حدود ۵۰ تا ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد است که قویاً به ساختار پلیمر وابسته است. استخوان‌بندی سخت و خطی به تولید پلی‌ایمید با دمای انتقال شیشه‌ای بالا منجر می‌شود. واحدهای انعطاف‌پذیر در طول زنجیر اصلی پلیمر مانند زنجیره‌های کربن آلیفاتیک، اترها، و تیواترها که آزادی حرکت زنجیره‌ها را بیشتر می‌کنند، موجب کاهش دمای انتقال شیشه‌ای می‌شوند. دمای انتقال شیشه‌ای پایین‌تر میزان حداکثر دمایی را که در آن می‌توان از پلیمر استفاده کرد و همچنین دمای لازم برای شکل‌دهی پلیمر در حالت مذاب را کاهش می‌دهد که از این لحاظ پلی‌اترایمیدها عالی هستند. آن‌ها به راحتی در حالت مذاب فرآیند می‌شوند در حالی که پلی‌پیروملیتیمیدها در حالت مذاب معمولاً با تجهیزات سنتی قابل شکل‌دهی نیستند.
برخی از پلی‌ایمیدها به صورت مواد بلورین با وزن مولکولی بالا هستد که پلی‌پیروملیتیمیدهایی که از دی‌آمین‌های آلیفاتیک و پیروملیتیک‌دی‌انیدرید به دست آمده‌اند از آن جمله‌اند. بعضی از دی‌آمین‌های آلیفاتیک مانند تری‌متیلن‌دی‌آمین و تترامتیلن‌دی‌آمین به تولید پلی‌ایمیدهایی منجر می‌شوند که در زیر دمای ذب تخریب می‌شوند. دی‌آمین‌های با طول زنجیر بلندتر و با شاخه‌ای می‌توانند پلی‌ایمیدهایی با دمای ذوب ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد تولید کنند. در پلی‌ایمیدها درجه بلورینگی و تمایل به بلورشدن به ساختار آن‌ها بستگی دارد. پلی‌ایمیدهای به دست آمده از مونومرهای متقارن بیشتر از پلیمرهای تولید شده از مونومرهای نامتقارن به بلورینگی تمایل دارند.
مقاومت در مقابل حلال
پلی‌ایمیدها پایداری هیدرواستاتیک مناسبی نشان می‌دهند. پلیمرهایی که از دی‌آمین‌های آلیفاتیک و دی‌آمین‌های خاصی غنی از الکترون مانند ۴و۴- دی‌آمینوفنیل‌اتر تشکیل شده‌اند پایداری هیدرواستاتیک بیش‌تری نسبت به دی‌آمین‌های آروماتیک حاوی گروه‌های دافع الکترون، مانند ۴و۴-دی‌آمینوفنیل‌سولفون و یا ۴و۴-دی‌آمینوبنزوفنون از خود نشان می‌دهند. پلی‌ایمیدها از لحاظ هیدرولیکی نسبت به محیط‌های محلولی اسیدی و خنثی مقاوم هستند. پلی‌ایمیدهای آروماتیک در بیشتر حلال‌های آلی نانحلول هستند. اسیدهای قوی، مانند اسید سولفوریک و نیتریک غلیظ شده، این مواد را حل می‌کنند.
مقاومت در مقابل حلال به صورت زمان لازم برای ایجاد ترک سطحی روی نمونه تحت یک تنش مشخص اندازه‌گیری می‌شود. مقاومت پلی‌ایمیدها در مقابل حلال با شبکه‌ای کردن بهببود می‌یابد.
خواص مکانیکی، فیزیکی و الکتریکی
خواص برجسته مکانیکی پلی‌ایمیدها آن‌ها را به عالی‌ترین انتخاب برای جای‌گزینی فلزات، شیشه‌ها و مواد دیگر در کاربردهای با کارایی بالا تبدیل کرده است. پلی‌ایمیدها چقرمه هستند و مقاومت ضربه خوبی از خود نشان می‌دهند. همچنین سخت هستند و در زیر دمای انتقال شیشه‌ای مدول خمشی بالایی دارند. مقاومت‌های کششی، خمشی و فشاری آن‌ها عالی است. خواص مکانیکی آن‌ها می‌تواند با استفاده از پرکننده‌های خنثی مانند شیشه، پودر کربن یا مواد معدنی که سختی را افزایش می‌دهند، بهبود یابد. میزان افزایش طول آن‌ها معمولاً بین %۲۰ تا ۱۰۰% است. پایداری پلی‌ایمیدها نسبت به نور ماورای بنفش برای اغلب کاربردهای عادی مناسب است. به هر حال تحت شرایط در معرض بودن طولانی و یا تشعشع شدید، مثلاً چند هزار ساعت، کاهش خواص قابل ملاحظه‌ای دیده است.
پلی‌ایمیدها مانند اغلب پلیمرهای آلی، عایق‌های خوبی هستند و می‌توانند در کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی به عنوان اتصال‌دهنده و عایق سیم‌ها به کار روند. وزن مخصوص اکثر پلی‌ایمیدها در محدوده ۱/۱ تا ۱/۵ است. همچنین سوختن رفتار مشخصه اکثر پلی‌ایمیدهاست که آن‌ها را برای کاربردهای صنایع حمل و نقل و ساختمان بسیار مناسب کرده است. در طول سوختن، پلی‌ایمیدهای آروماتیک سطحی ایجاد می‌کنند که آتش را خاموش می‌کند. میزان رطوبت تعادلی اغلب پلی‌ایمیدها پایین است (در حدود کمتر از ۱۰%).
پلی‌ایمیدها بسته به ساختار و روش پلیمیریزاسیون، رنگی زرد تا قهوه‌ای دارند. پلی‌ایمیدهایی که از مونومرهای بسیار خالص تهیه شده‌اند بر حسب ساختارشان محدوده رنگی از زرد روشن تا بی‌رنگ دارند. پلیمرهایی که از مونومرهای صنعتی، مخصوصاً دی‌آمین‌های آروماتیک تولید می‌شوند رنگ‌های بیش‌تری خواهند داشت.
پلی‌ایمیدهای اصلاح شده
در سال‌های اخیر پلی‌ایمیدهای اصلاح شده بسیاری برای کاربرد خاص تولید شده‌اند، مخصوصاً در کامپوزیت‌های مصرفی در صنایع هوافضا که به مواد مقاوم در مقابل دمای بالا برای زمانی طولانی همچنین مواد مقاوم در مقابل حلال‌های قوی و با مقاومت بالا و آتش‌گیری پایین به شدت نیاز است. برای برآورده ساختن این احتیاجات چندین پلی‌ایمیدها قابل پخت با مکانیسم افزایشی ساخته شده و به تولید صنعتی رسیده‌اند. این سیستم‌ها شامل الیگومرهایی با وزن مولکولی پایین‌اند که گروه‌های غیر اشباع جای‌گزین انتهای زنجیره‌های آن‌ها شده‌اند.
پلی‌ایمیدهایی با خواص طراحی شده نیز برای زمینه‌های کاربردی خاص سنتز ارزیابی شده‌اند. کوپلیمرهای قطعه‌ای و اتفاقی شامل پلی‌آمیدایمیدها، پلی‌استرایمیدها و پلی‌سیلوکسان ایمیدها نیز رشد فراوانی داشته‌اند. همچنین آلیاژ پلی‌ایمیدها با سایر پلیمرها مانند نایلون نیز خالی از فایده نیست.
پلی‌اترایمیدها
گروه‌های اتری سهم مهمی در بهبود فرآیندپذیری و جریان مذاب پلی‌اترایمیدها دارند. پلی‌اترایمیدها آمورف، شفاف، مقاوم نسبت به اشعه ماورای بنفش و پرتوهای یونیزه‌کننده هستند و کاربردهای متفاوتی از جمله دستگاه‌های مایکروویو و صنایع هوافضا دارند. از الیاف آن‌ها برای محافظت لباس آتش‌نشان‌ها، رانندگان مسابقات اتومبیل‌رانی، لوازم داخلی هواپبما و… استفاده می‌شود.
پلی‌آمیدایمیدها
پلی‌آمیدایمیدها کوپلیمرهای تجاری مشتق شده از ایمیدها هستند که با وارد کردن یک پیوند پلی‌آمیدی، پلیمری با خواص مطلوب‌تر، فرآورش پذیرتر، قابل انحلال و قابل قالب‌گیری تهیه می‌شود.
به پلی‌آمیدایمیدها به دلیل سبکی وزن و استحکام بالاتر به ازای هر واحد وزنی، بیشتر از اغلب آلیاژهای فلزی توجه می‌شود. پلی‌آمیدایمیدها در صنایع هوافضا و اتوماتیک و به عنوان بستر (ماتریس) پلیمرهای گرمانرم (ترموپلاستیک) در کامپوزیت‌های با کارایی بالا، هدایت‌کننده‌های نوری عالی، الکترولومینسانس، ابزارهای الکتروکرومیک و… کاربرد دارند. پلی‌آمیدایمیدها به دو صورت گرمانرم و گرماسخت هستند که خواص مکانیکی برجسته‌ای در دمای بالا با پایداری ابعادی عالی، خزش خوب و مقاومت شیمیایی و ضربه‌ای مناسب از خود نشان می‌دهند.
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
کاهش قابلیت اشتعال پلاستیک‌ها
پلاستیک‌های حاوی مونومرهای کربن و هیدروژن می‌توانند بسیار قابل اشتعال باشند و به محض مشتعل شدن، گازهای دارای قابلیت اشتعال تولید می‌کنند که می تواند آتش را بیشتر شعله‌ور کند. به همین دلیل، بسیاری از مواد موجود در این دسته-از جمله پلی‌استایرن، یکی از پرکاربردترین پلاستیک‌های جهان-نمی‌توانند در ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار گیرند؛ مگر اینکه آن‌ها را در برابر شعله‌های آتش مقاوم ساخته و یا در پشت موانعی مانند گچ دیوار، ورق فلزی یا بتن پنهان نمود.
اما اکنون محققان در اسپانیا دریافته‌اند که پلی‌استایرنی که ذرات بسیار ریز آهن را با یک ماتریس سیلیکایی متخلخل ترکیب می‌کند، احتمال بسیار کمتری دارد که به هنگام گرم شدن دچار آتش‌سوزی یا دود شود. تکنیک این محققان که دمای انتقال شیشه پلی‌استایرن را کمی افزایش می‌دهد، ممکن است برای بهبود پایداری اکسایش حرارتی و به طور کلی بازدارندگی آتش در پلیمرها مورد استفاده قرار گیرد. این امر حائز اهمیت است، زیرا مواد پلی‌استایرن به صورت فوم که به طور تصادفی مشتعل شده‌اند در گذشته منجر به حوادث جدی از جمله آتش‌سوزی در فرودگاه بین‌المللی دوسلدورف شده است.
نانو پرکننده‌ها باعث بهبود پایداری حرارتی و خواص ضد حریق می‌شوند.
تحقیقات گذشته نشان داده است که پایداری حرارتی و خواص مقاوم به آتش در پلی‌استایرن هنگامی که نانو پرکننده‌ها در مواد گنجانده شوند بهبود می‌یابد.
در یکی از تحقیقات گذشته، دی یی وانگ از موسسه مواد IMDEA در مادرید و همکارانش نشان دادند که یک سیلیکای متخلخل معروف به SBA-15 از این لحاظ که به دلیل داشتن منافذ قابل تنظیم که می‌تواند با سایر ترکیبات عامل‌دار شود، گزینه مناسبی است. در پلی‌استایرن حاوی SBA-15 اصلاح شده با اکسید کبالت (Co3O4)، به عنوان مثال، مواد شیمیایی آلی فرار که هنگام گرم شدن مواد کامپوزیتی تولید می‌شوند، در منافذ حبس شده و سپس به تدریج آزاد می‌شوند- افزایش پایداری حرارتی مواد ملاحظه می‌شود.
در کار جدید خود، وانگ و همکارانش با افزودن دوپامین هیدروکلراید به پودر SBA-15، واکنش محلولی به مدت ۱۲ ساعت را شروع کردند. پس از آن زمان، دوپامین به پلی‌دوپامین (PDA) تبدیل شد. آن‌ها محصول حاصل (نشان داده شده با SBA-15@PDA) را قبل از خشک شدن در دمای ۸۰ درجه سانتی‌گراد در طول شب پاک‌سازی و فیلتر کردند.
این تیم سپس محلول آبی نیترات آهن-Fe (NO3)3-را به SBA-15@PDA اضافه کردند و دو جزء را به مدت ۲۴ ساعت با استفاده از همزن مغناطیسی مخلوط کردند. این اطمینان حاصل گردید که یون‌های +Fe3 به طور کامل در منافذ SBA-15 پخش شده و با ساختار PDA هماهنگ شده است. پس از چندین مرحله پردازش بیشتر، آن‌ها کامپوزیت SBA-15@PDA@Fe را به شکل‌های مختلف پرس داغ کردند تا بتوانند رفتار حرارتی و احتراق آن را آزمایش کنند.
تجزیه و تحلیل مواد آلی فرار و رفتار احتراق
محققان، مواد آلی فرار تولید شده پس از قرار دادن نمونه‌های آزمایش خود در معرض حرارت را تجزیه و تحلیل کردند. آن‌ها این کار را با استفاده از طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز در آنالیزگر گرماسنجی انجام دادند. آن‌ها همچنین رفتار احتراق مواد را با اندازه‌گیری شاخص به اصطلاح محدودکننده اکسیژن (LOI) و با استفاده از آزمون گرماسنج مخروطی (CCT)، که شامل گرم‌کردن نمونه‌ها در یک بوته از دمای اتاق تا ۸۰۰ درجه‌سانتی‌گراد با نرخ ۱۰ درجه سانتی‌گراد در دقیقه بود را مطالعه نمودند.
در مقایسه با کامپوزیت‌های پلی‌استایرن خالص حاوی تنها SBA-15، ترکیبات حاوی SBA-15@PDA@Fe تمایل قوی‌تری نسبت به مواد فرار هوازی نسبت به ترکیبات بی‌هوازی دارند. این امر تأخیر در انتشار محصولات تجزیه شده از طریق اکسایش را به همراه داشته است و در نتیجه پایداری اکسایش حرارتی را بهبود می بخشد. علاوه بر این، SBA-15@PDA@Fe، LOI (1.7) را بهبود می‌بخشد، به این معنی که مواد تغییر یافته دود کمتری تولید می‌کنند. دمای انتقال شیشه مواد (یعنی دمایی که از حالت جامد به حالت دارای قابلیت جریان می‌رسد) نیز حدود ۱۰ درجه سانتی‌گراد بیشتر از پلی‌استایرن خالص بود، و باز هم نشان داد که این کامپوزیت از نظر حرارتی پایدارتر است.
منبع خبر
https://physicsworld.com/a/making-plastics-less-flammable/
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
روان کننده‌ها Lubricants
روان کننده‌ها معمولاً با تغییر ویسکوزیته مذاب توسط ورود انرژی‌های مختلف سطح در فصل مشترک عمل می‌کنند. اما چسبندگی ساده بین مذاب و ماشین آلات فرآیند (ماریپچ، سیلندر و دای) نیز می‌تواند ترمز قابل توجهی برای توان عملیاتی باشد (نیاز به ذکر نیست که برای تمیزکاری نیاز به توقف‌های مکرر است)
اغلب اوقات می‌توان از همین ماده برای روانکاری داخلی (با افزودن کم) و آزاد ساز قالب (در مقدار بالاتر) استفاده کرد. با این حال اضافه کردن سیستم‌های چند منظوره که با استفاده از روان سازی با قیمت بالا انجام می‌شود، بیشتر از هزینه منجر به تغییرات خواص ذیل می‌شود:
- مقاومت ضربه
- کارایی در دمای پایین
- بهبود توزیع سایر افزودنی‌ها
- خواص مربوط به رطوبت و سدگری
مقدار استفاده از آن معمولاً وابسته به دستورالعمل‌ها و فرآیند‌های مختلف در حدود ۰/۵ تا ۳ درصد است، اما یک افزودنی با کارایی بالا می‌تواند در حداقل دوز ۰/۱ درصد نیز مؤثر باشد.
استفاده از روان ساز کم می‌تواند باعث تخریب و ویسکوزیته بالاتر شود؛ اما استفاده بیش از حد می‌تواند باعث لغزش بیش از حد و کاهش تولید شود. عدم تعادل روان کننده و پایدار کننده می‌تواند باعث ورقه شدن یا مهاجرت پبگمنت (رنگ دانه) از مذاب شود. بنابراین داشتن دانش عمیق در مورد روان کننده‌ها قبل از شروع فرمولاسیون مهم است.
خواص مورد نظر روان کننده‌ها:
خواص فیزیکی و شیمیایی روان کننده‌ها بسیار متنوع است. استفاده از مواد آرایشی و شیمیایی به کنترل دقیق خواص نیاز دارند. کاربردهای فلزکاری و مایع حفاری نیاز کمتری به خلوص کلی و خصوصیات شیمیایی دارند.
رنگ:
رنگ نشان دهنده خلوص روان کننده‌ها ( به ویژه مواد مصنوعی) است. فراتر از رنگ APHA، وجود ناخالصی‌های نامطلوب در روان کننده‌ها بالاتر است. منسوجات به رنگ‌های روان کننده بسیار حساس هستند؛ چرا که ممکن است بر روی سفیدی اثر بگذارند. روان‌کننده‌ها ممکن است برای مدت طولانی پس از تولید با این سطح تماس داشته باشند و تحت تاثیر شرایط شرایط ذخیره سازی و حمل و نقل قرار گیرند. فلزات تمایل به استفاده از روان کننده‌ها به صورت گذرا را دارند، روان کننده ممکن است فقط برای مدت کوتاهی وجود داشته باشد. بنابراین، وجود و خواص روان کننده ممکن است برای کیفیت مهم باشد یا نباشد. از منابع رنگی کیفیت APHA در بررسی کیفیت بصری استفاده می‌شود. رنگ بررسی خوبی در کیفیت روان کننده است.
نمودار زیر یک مقایسه کلی رنگ در مقابل عمل کرد و نیازهای کیفی را نشان می‌دهد، جایی که رنگ یک شاخص جزئی از ناخالصی‌ها است.
ویسکوزیته:
ویسکوزیته برای بررسی خواص اصطکاک بسیار حیاتی است. با این حال طبیعت سطح روغن کاری شده ممکن است به خوبی ویسکوزیته مورد نیاز را دیکته کند. سطوح پلیمری نرم ممکن است بیشتر به روان کننده‌های با ویسکوزیته کم متکی باشد در حالی که فلزات به راحتی می‌توانند از روان کننده‌های با ویسکوزیته بسیار بالا استفاده کنند. بنابراین انتخاب ویسکوزیته به یکی از متعدد متغیرهایی تبدیل می‌شود که می‌بایست توسط محقق بررسی شود.
پایداری حرارتی:
پایداری حرارتی تابع مهم وزن مولکولی است. هرچه وزن مولکولی بیشتر باشد، به طور معمول پایداری گرمایی روان کننده بیشتر است. پایداری حرارتی را می‌توان از طریق شاخه‌ای شدن ساختار شیمیایی به دست آورد. همانطور که قبلاً اشاره شد وزن مولکولی و شاخه‌ها (انشعابات) مستقیما با اثرات ویسکوزیته در ارتباط است. می‌توان با دستکاری در ساختار شیمیایی یعنی انشعابات جهت ثبات حرارتی در راستای افزایش وزن مولکولی و متعادل سازی اثرات ویسکوزیته دست یافت. برخی از خانواده‌های روان کننده مانند پلی اترها ذاتا در جرم مولکولی بالا از نظر حرارتی ناپایدارتر هستند.
خواص شیمیایی:
عدد اسید شاخص اصلی اسید آزاد باقی مانده است. اسیدهای باقی مانده ممکن است با ماده‌ای که روغن کاری می‌شود تداخل داشته باشد. اثر اسیدی بر روی مواد روان کاری باید قبل از انتخاب روان کننده و مقدار اسید مربوط آن بررسی شود.
نمودار زیر یک مثال ساده از رابطه خواص مختلف روان کننده با استفاده در صنعت مربوطه است. برای هرکدام مقدار اهمیت تقریبی به پنج عامل اولیه در انتخاب روان کننده در هر صنعت اختصاص داده شده است.
صنایع آرایشی، دارویی و هوافضا به خلوص بسیار بالایی نیاز دارند. شفافیت (بدون مه، رسوب و…) و فراریت اسیدی کم از معیارهای شروع برای انتخاب است. هزینه ملاکی با اهمیت کمتر است.
مایعات حفاری و کاربردهای روغن گرمایشی به کیفیت بسیار کمتری در اطراف رنگ نیاز دارند، اگرچه به هزینه‌ها بسیار حساس هستند.
منسوجات و خودرو به طور گسترده‌ای متغیر هستند زیرا بسیاری از فرایندها، نیازها و استفاده نهایی قابل اجرا هستند و انتخاب، بسیار وابسته به ارزیابی مورد به مورد است.
تئوری روان کاری
هیدرودینامیک (Full Film Lubrication)
منطقه اصطکاک با سرعت بالا که در حرکت دو جسم در کنار یکدیگر با یک فیلم کامل از مایع جدا می‌شود.
روغن کاری مرزی
رژیم کم سرعت و با فشار بالا که حرکت توسط روان کننده‌ها از نظر شیمیایی یا فیزیکی کنترل می‌شود و به سطوح جسم متصل می‌شود.
بسته به میزان بار و سرعت به چه نوع روانکاری نیاز دارید؟
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