وضعیت ورود
درحال حاضر شما وارد سایت نشده اید.
آمار بازدیدکنندگان
  • کاربران حاضر: 0
  • بازدید امروز: 1,786
  • بازدید ماه: 73,134
  • بازدید سال: 909,005
  • کل بازدیدکنند‌گان: 196,561
قیمت روز

EPDM

پلی‌الفین الاستومر POE

پلی‌الفین ترموپلاستیک الاستومرها به عنوان موادی که ترکیبی از ترموپلاستیک نیمه بلورین (پلی‌الفین) و اجزای الاستومری آمورف تعریف شده‌اند. آن‌ها ویژگی‌های لاستیکی مانند را ارائه می‌دهند و می‌توان آن‌ها را با استفاده از تجهیزات فرآیندی ترموپلاستیک‌های رایج شکل‌دهی کرد. انواع ترموپلاستیک الاستومرهای پلی‌اولفینی شامل:

  • آمیزه‌ها (مخلوط‌های مکانیکی) که با عنوان TPO معرفی می‌شوند.
  • آمیزه‌های پخت شده کوپلیمر اتیلن پروپیلن تصادفی (EPM) یا اتیلن‌پروپیلن‌دی‌ان‌منومر (EPDM) با الفین (TPVs)
  • کوپلیمرهای بلوکی تصادفی به عنوان مثال کوپلیمرهای اتیلن آلفا الفین
  • کوپلیمرهای بلوکی به عنوان مثال بلاک کوپلیمر پلی‌بوتادین-ایزوپرن-بوتادین هیدروژنه
  • پلیمرهای بلوکی فضایی به عنوان مثال پلی‌پروپیلن بلوکی فضایی (stereoblock copolymers)
  • کوپلیمرهای پیوند به عنوان مثال پلی‌ایزوبیوتیلن- پلی‌استایرن

اکثر پلی‌الفین الاستومرها به تبلور زنجیره‌های پلیمری بستگی دارد تا مشخصات الاستومری را ایجاد کند. کوپلیمرهای بلوکی تصادفی از نظر ساختار مشابه پلی یورتان‌های ترموپلاستیک (TPUs) هستند. توالی اتیلن به اندازه کافی طولانی است، تا در دمای عمل‌کرد متبلور شود و اتصالات عرضی فیزیکی را برای بخش‌های زنجیره الاستیک آمورف تشکیل دهد. در کوپلیمرهای بلوکی فضایی با تغییر در نظم فضایی داخل زنجیر توالی‌های آمورف و بلورین فراهم می‌شود. کوپلیمرهای پیوندی شامل زنجیره‌های پلی‌الفین فاز شیشه‌ای یا بلوری را تشکیل می‌دهند که به پیکره لاستیکی پلی‌الفین پیوند زده می‌شوند و اتصالات عرضی فیزیکی را برای سیستم فراهم می‌کنند. در بیش‌تر کوپلیمرهای بلوکی و پیوندی، الاستیسیته با اتصال زنجیرهای لاستیکی به وسیله اتصالات عرضی فیزیکی برگشت‌پذیر کامل شده است. شبکه الاستیک با اتصالات عرضی فیزیکی و گره‌خوردگی‌های به دام افتاده در میان زنجیره‌های لاستیکی تشکیل می‌شود. این بسیار شبیه به اتصالات عرضی شیمیایی لاستیک و نیروی جمع کننده ماهیت آنتروپیک است. تفاوت بین آمیزه‌های مکانیکی (TPO) و آمیزه‌های پخت دینامیکی (TPV) این است که اولی سیستم‌های پیوسته هستند (هر دو فاز الاستومری و پلی‌الفین بلوری) و در دومی فاز الاستومری دارای اتصال عرضی بوده و ناپیوسته است. فاز پلی‌الفین در TPV پیوسته است و فاز الاستومری دارای اتصال عرضی را احاطه کرده است.

آمیزه‌های ترموپلاستیک پلی‌الفین

آمیزه‌های TPOs اساساً مبتنی بر کوپلیمر تصادفی اتیلن-پروپیلن (EPM) و پلی پروپیلن ایزوتاکتیک (iPP) هستند و خانواده مهمی از مواد مهندسی را نشان می‌دهند. آمیزه‌های ساده با اختلاط پلیمر سخت و الاستومر تحت برش بالا در تجهیزات کامپاندینگ مانند مخلوط‌کن داخلی و مخلوط‌کن پیوسته مانند اکسترودر تک‌مارپیچ و دومارپیچ تهیه می‌شوند. وضعیت برای یک ماده الاستومری ساختار پیوسته و سه بعدی با فاز سخت پیوسته که استحکام و فاز نرم پیوسته که انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کند. به دلیل این که هیچ کدام دارای اتصالات عرضی نیستند، هر دو می‌توانند جریان داشته باشند و ترموپلاستیک الاستومر واقعی به شمار رود. شکل زیر آمیزه پلیمر سخت و الاستومر را نشان می‌دهد.

 

 

Untitled

ویسکوزیته‌های دو پلیمر باید در دما سرعت برش مطابقت داشته باشند. سرعت برش باید در محدوده S-1 100 تا ۱۰۰۰ باشد. حد پایینی برای اختلاط لاستیک و حد بالایی برای فرآیند پلاستیک مانند اکسترودرهای دومارپیچ معمول است. تطابق ویسکوزیته بهینه وابسته به نسبت دو جز (A,B) و نسبت این اجزا در مخلوط است. ( شکل زیر)

Untitled

عامل مهم دیگر سازگاری دو جز است که اغلب توسط پارامتر حلالیت تعیین می‌شود.

کامپاندینگ TPOs

علاوه بر لاستیک و پلی‌الفین، تنوع زیادی از دیگر مواد در ترکیب فرمولاسیون یک TPO استفاده می‌شود. این‌ها ممکن است مواد پرکننده، تقویت‌کننده، نرم‌کننده، روان‌کننده، کمک‌فرآیند، اصلاح‌کننده‌های جریان، آنتی‌اکسیدان‌ها، تثبیت‌کننده‌های حرارتی، جاذب‌های UV، رنگ‌دهنده‌ها، بازدارنده‌های شعله و… باشند. به طور کلی بیش‌تر مواد افزودنی در فاز لاستیکی و دمای اتاق موجود هستند. حتی در مطالعه‌ای که یافت شده است که در آن فرمولاسیون حاوی ۲۰% دوده بوده تقریباً هیچ یک از آن‌ها در فاز پلی پروپیلن قرار نداشت. در دمای فرآیند، برخی از مواد افزودنی ممکن است به داخل فاز پلی‌الفین بروند. مولکول‌های کوچک‌تری که در پلی‌الفین محلول هستند، آزاد اند تا به فاز پلی‌الفین ذوب شده منتقل شوند. روغن‌های هیدروکربنی بین فازها تقسیم می‌شوند و ویسکوزیته مذاب را کاهش می‌دهند. پس از جامد شدن روغن به فاز لاستیک برمی‌گردد و نتیجه نرم شدن و توسعه لاستیک را به همراه دارد. مواد افزودنی دیگر برای خواص خاص استفاده می‌شود. به عنوان مثال دوده با مقدار ۳۰% برای دست‌‌یابی به نیمه رسانای الکتریکی اضافه می‌شود. پرکننده‌های معدنی برای افزایش میرایی و کاهش قیمت استفاده می‌شوند. اکثر ترکیبات در فرمولاسیون ترموست یا در پلی‌الفین ترموپلاستیک با اثر قابل مقایسه استفاده می‌شود. در بعضی موارد مواد افزودنی تمایل به مهاجرت آسان به سطح دارند (فرمولاسیون EPDM یا پلی‌الفین). ترکیبات TPO تجاری به صورت مواد کاملاً ترکیب شده تحویل داده می‌شوند. به طور کلی کامپاندینگ اضافی ممکن است برای پرسنل یا تجهیزات خطرناک باشد. بنابراین توصیه می‌شود در مورد اصلاح ترکیبات با تأمین‌کننده مشورت شود.

مورفولوژی

مورفولوژی یک ترکیب TPO پیچیده است. توزیع، اندازه، شکل هر دو فاز لاستیکی و پلی‌الفین از عوامل تعیین‌کننده خواص کامپاند است. پلی‌الفین تقریباً همیشه فاز پیوسته است. فاز لاستیک بسته به نسبت مقدار پلی‌الفین (اغلب پلی‌پروپیلن)، نوع لاستیک، روش اختلاط و مواد دیگر ممکن است پیوسته یا گسسته باشد. در بیش‌تر فرمولاسیون‌ها، فاز لاستیکی پیوسته خواهد بود اگر آن فاز ۴۵% تا ۴۸% از حجم کل باشد. در این محدوده هر دو فاز رابری و پلی‌پروپیلن پیوسته هستند. در هر دو طرف این محدوده، ویسکوزیته لاستیک نسبت به پلی‌پروپیلن فاکتور اصلی در تعیین این که پلی‌پروپیلن یا لاستیک فاز پیوسته است به کار می‌رود. عوامل دیگر شکل فضایی مواد افزودنی متنوع، سازگاری با هر یک از فازها و… است.

خواص TPOs                      

محصولات ساخته شده از TPOs طیف گسترده‌ای از محصولات که اساساً خواصی بین لاستیک نرم و پلاستیک‌های مهندسی را دارند، پوشش می‌دهند. آن‌ها می‌توانند در ترکیب استحکام و چقرمگی فرموله شوند و از لاستیک نرم رایج تا محصولات سخت با مقاومت ضربه بالا را به ارمغان آورند. این محصولات در سختی Shore A 60 تا ۷۰  Shore D  در دسترس اند. مدول خمشی آن‌ها می‌تواند از ۱۰۰۰ تا ۲۵۰۰۰ PSI (9/6 تا ۱۷۲۵ مگاپاسکال) باشد. خواص ترکیب خاص مانند سختی، مدول خمشی، استحکام کشش، مقاومت در برابر پارگی، ضربه و… در گرید خاص TPO متفاوت خواهد بود.

دمای کارکرد

حد بالای دمای استفاده با چندین فاکتور مشخص می‌شود. بخشی از TPO ممکن است فقط برای مدت کوتاهی در معرض دمای بالا قرار گیرد. به عنوان مثال زمانی که یک قطعه رنگ شده می‌خواهد از کوره عبور کند. از طرف دیگر، قرار گرفتن در معرض مداوم طولانی مدت متفاوت ارزیابی شده است. نقطه ذوب دامنه سخت TPO برای مواجهه کوتاه مدت از اهمیت برخوردار است. در بیش‌تر موارد نقطه ذوب PP عامل محدود کننده است. هموپلیمرهای پلی‌پروپیلن تقریباً در دمای ۱۶۰ درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شوند و اکثر TPOهای ساخته شده خواص مفید را تا ۱۴۰ درجه سانتی‌گراد حفظ می‌کنند. برای قرار گرفتن در معرض طولانی مدت، مقاومت در برابر پیرشدگی ماده از نظر دمای ذوب از اهمیت یکسانی برخوردار است. می‌توان با افزودن آنتی‌اکسیدان و مواد ضد تجزیه‌کننده از پایداری اکسایشی اطمینان کرد. محصولات پایدارشده تا دمای عمل‌کرد ۱۲۵ درجه سلسیوس مقاومت می‌کنند. در مورد عمل‌کرد در دمای پایین، گرید‌های نرم‌تر اغلب دارای دمای شکنندگی پایین کمتر از ۸۰- درجه سلسیوس هستند. شکل زیر تغییر در سختی Shore A 80 با کاهش دما را نشان می‌دهد.Untitled

شرایط جوی

بیشتر TPOها از پلیمرهایی که حاوی گروه‌های اشباع شده هستند، ساخته می‌شوند. از این رو آن‌ها در معرض حمله‌ ازن نیستند و خواص فیزیکی آن‌ها به هنگام مجاورت با شرایط جوی و نور خورشید حفظ می‌شود. با این حال نباید فرض شود که آن‌ها در برابر نور مقاوم هستند. خود پلیمرها تغییر نمی‌کند اما ممکن است باعث تغییر رنگ شود. بنابراین باید از پایدارکننده‌های خاصی برای جلوگیری از تغییر رنگ در فضای باز استفاده کرد.

مقاومت شیمیایی

مقاومت TPEهای الفینی در برابر حلال و مایعات برای گریدهای مختلف، متفاوت است. تمامی TPOها تحت تاثیر آب یا محلول شیمیایی قرار نگرفته و در برابر اسیدها و بازها مقاومت می‌کند. حلال‌های هیدروکربن تمایل به تورم محصولات نرم TPO دارند. این اثر برای گرید‌های نرم‌تر بسیار بارزتر است.

چسبندگی

سطح کم انرژی و خنثی از نظر شیمیایی TPOها، اتصال آن‌ها به مواد دیگر را دشوار می‌کند. فقط تعداد محدودی چسب برای سطح پلی‌الفین اصلاح نشده با انرژی کم در دسترس است. آن همیشه برای اطمینان از پیوند با استحکام و دوام کافی برای کاربردهای از پیش تعیین شده ضروری است. در بسیاری از موارد درهم‌گیری و تداخل مکانیکی از قابل اطمینان‌ترین روش‌ها است. برخی از چسب‌های گرما ذوب و بی هوازی نتایج خوبی می‌دهند.

خواص الکتریکی

با توجه به ماهیت شیمیایی، اکثر ترکیبات TPO مواد عایق الکتریکی خوبی هستند. آن‌ها مقاومت دی‌الکتریک مطلوب داشته و رطوبت را جذب نمی‌کنند.

مزایای TPO

خصوصیات عایقی عالی به لحاظ الکتریکی

به منظور افزایش دماهای کار نهایی، آن را می‌توان با نایلون آمیزه‌کاری نمود

مقاومت عالی در برابر ضربه

مقاومت عالی در برابر خستگی

نقطه شکنندگی عالی در دمای پایین برای انواع نرم‌تر

مقاومت عالی در برابر جذب رطوبت

نسبت به تخریب ازنی حساس نیست

نسبت به رشد قارچ حساس نیست

انواع مقاوم در برابر UV قابل دسترس می‌باشند.

معایب و محدودیت‌های TPO

مقاومت شیمیایی متوسط در برابر اسیدها و بازها

حلال‌های هیدروکربنی داغ می‌توانند TPOها را نرم و متورم سازند. تأثیر نرم‌سازی و آماس برای فرمولاسیون‌های سخت‌تر، کم‌تر است ولی شدت تأثیر آن‌ها بر روی محصولات نرم‌تر بیش‌تر است.

اتصال و تشکیل پیوند با مواد دیگر، دشوار می‌باشد

قبل از رنگ‌آمیزی به عملیات اصلاح سطح و واکنش‌پذیر کردن آن، همراه با استفاده از یک پرایمر رنگ (استر رنگی) نیاز است.

کاربردهای نوعی TPO

کاربردهای بیرونی خودرویی

تریم کردن کناره اتاق خودرو، قالب‌گیری دور تا دور بدنه یا اتاق خودرو، پوشش‌های سپر ضربه‌گیر، سرپوش‌های انتهایی سپر، قطعات جانبی ضربه‌گیر، آسترها یا پوشش‌های گل‌گیر، آفتاب‌گیر، شیشه حفاظ ضد سنگ و ضد حشره جلوی کاپوت و قالب لبه آویزه پرده

کاربردهای خودرویی زیر هود

مهره ماسوره ابزار سیم‌کشی، لوله یا مجرای هوایی که به طریقه بادی قالب‌گیری شده‌اند، روکش یا آستر دیوار ضد آتش جاذب صوت، لفاف‌های جعبه بلندگوی خودرو، پوشش‌های صفحات زیر در (Rocker Panel)، نوارهای مالشی (Rub Strips) و زیرپایی خودرو

سیم و کابل

از TPOها برای تعدادی از کاربردهای سیم و کابل ولتاژ پایین استفاده می‌شود. همچنین از TPOها به منظور عایق‌بندی و پوشش‌دهی (Jacketing) کابل‌های بوستر باتری، سیم‌های پرتابل ویژه ذخیره برق و کابل پمپ زیرآبی (Submersible Pump Cable) استفاده می‌شود.

کلاه‌های مکانیکی

درزگیرها، دوشاخه‌های الکتریکی، ورقه اکسترود شده و نوارهای ویژه شرایط آب و هوایی

اصلاح‌گرهای ضربه

از پلی‌الفین‌ها و PP برای بهبود بخشیدن استحکام ضربه‌ای در دماهای پایین استفاده می‌شود. همچنین TPO به HDPE اضافه می‌شود تا مقاومت در برابر ترک ناشی از تنش (Sterss Crack Resistance) بهبود 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

ترموپلاستیک های چقرمه شده

با گسترش روزافزون تقاضا برای استفاده از پلیمرها در صنایع مختلف، جواب‌گو نبودن خواص پلیمرهای شناخته‌‌شده برای کاربردهای خاص، عمل‌کرد بهتر با خطرات کم‌تر برای محیط زیست و فرآیندپذیری آسان­ تر و… دانشمندان علم پلیمر را به توسعه سامانه­ های ماکرومولکولی جدید، واداشت. از این رو روش آمیزه‌کاری (Compounding) به عنوان یک راه‌کار برای پاسخ­گویی به نیازهای صنعت و زندگی روزمره، پیشنهادشده و تحقیقات متعددی در این زمینه انجام گرفته است. این روش برای بهبود عمل‌کرد پلیمرها در اغلب کاربردهای صنعتی، علمی و همچنین تولید مواد با خواص بالاتر از خواص اجزای خالص سامانه می­ باشد.

امروزه مخلوط‌های پلیمری (Polymer Blends) بخش عمده‌ای از محصولات صنعتی را تشکیل می‌دهند. کم‌تر از  %۱۰ از مخلوط‌های پلیمری، امتزاج‌پذیر (Miscible) و طیف وسیعی از آنها امتزاج‌ناپذیر (immiscible) می‌باشند. به مخلوط‌های پلیمری امتزاج‌ناپذیر، آلیاژهای پلیمری (Polymer Alloy) گفته می‌شود. آلیاژهای پلیمری نیز خود به دو دسته سازگار (Compatible) و ناسازگار (incompatible) تقسیم می‌شوند که ناسازگار بودن اجزای آلیاژ خود منجر به بروز خواص ضعیف در آلیاژ پلیمری می‌گردد. در این حالت، جز اصلی تشکیل‌دهنده آلیاژ پلیمریست با ماهیت ترموپلاستیک. جزء الاستومری در آلیاژ برای ایجاد چقرمگی و مقاومت در برابر ضربه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بهبوددهنده‌های ضربه‌پذیری موادی هستند که جهت افزایش مقاومت به ضربه‌پذیری در پلیمرهای سخت و شکننده به آن‌ها اضافه می‌گردند. لاستیک‌ها به دلیل داشتن مقاومت بالا در برابر ضربه، می‌توانند موادی مناسب از این دست به شمار آیند. در اثر ضربه، پلیمرهای سخت به دلیل آن که نمی‌توانند انرژی را تلف نمایند، تمرکز انرژی و ایجاد مرکز تجمع استرس در اثر ضربه باعث شکسته شدنشان می‌شود.

در خصوص ساز و کار شکست مواد پلیمری، تئوری به نام تئوری Griffit وجود دارد که بیان می‌دارد هنگامی که ماده پلیمری می‌شکند که انرژی شکست، بزرگ‌تر و یا مساوی دو برابر انرژی سطح آن پلیمر باشد. به عبارت دیگر

PO

بنابراین اگر به هر نحوی بتوان سمت راست معادله مذکور را افزایش داد، مقدار انرژی لازم برای شکست افزایش یافته است. به بیان دیگر مقاومت ضربه‌ای قطعه بهبود یافته است. لذا در صورتی که بتوان ماده‌ای نرم و لاستیکی شکل به پلیمر شکننده اضافه نمود، در حین ضربه مقداری از انرژی توسط زنجیره‌های لاستیکی جذب می‌گردد و لذا مقاومت ضربه‌ای پلیمر اصلی افزایش می‌یابد. لازم به ذکر است بهبود خواص ضربه‌پذیری پلیمرها می‌تواند در حین واکنش پلیمریزاسیون نیز صورت بگیرد و با افزایش مقدار لاستیک در فرآیند پلیمریزاسیون پلیمر اصلی و به وجود آوردن بلوک‌های لاستیکی در زنجیر اصلی پلیمر از شکنندگی پلیمر اصلی کاست. مثالی از این دست اضافه کردن درصدی مونومر بوتادی‌ان به سیستم پلیمریزاسیون استایرن است. لذا به جای تولید پلی استایرن شکننده، پلی استایرن با قابلیت ضربه‌پذیری بالاتر (High Impact Polystyrene) HIPS تولید می‌گردد.

لیستی از اصلاح­ کننده­ های ضربه­ تجاری موجود در جدول زیر ارائه شده است.

بنابراین اگر به هر نحوی بتوان سمت راست معادله مذکور را افزایش داد، مقدار انرژی لازم برای شکست افزایش یافته است. به بیان دیگر مقاومت ضربه‌ای قطعه بهبود یافته است. لذا در صورتی که بتوان ماده‌ای نرم و لاستیکی شکل به پلیمر شکننده اضافه نمود، در حین ضربه مقداری از انرژی توسط زنجیره‌های لاستیکی جذب می‌گردد و لذا مقاومت ضربه‌ای پلیمر اصلی افزایش می‌یابد. لازم به ذکر است بهبود خواص ضربه‌پذیری پلیمرها می‌تواند در حین واکنش پلیمریزاسیون نیز صورت بگیرد و با افزایش مقدار لاستیک در فرآیند پلیمریزاسیون پلیمر اصلی و به وجود آوردن بلوک‌های لاستیکی در زنجیر اصلی پلیمر از شکنندگی پلیمر اصلی کاست. مثالی از این دست اضافه کردن درصدی مونومر بوتادی‌ان به سیستم پلیمریزاسیون استایرن است. لذا به جای تولید پلی استایرن شکننده، پلی استایرن با قابلیت ضربه‌پذیری بالاتر (High Impact Polystyrene) HIPS تولید می‌گردد.

لیستی از اصلاح­ کننده­ های ضربه­ تجاری موجود در جدول زیر ارائه شده است

پلی الفین‌ها

پلی الفین‌ها را می‌توان با چندین اصلاح‌کننده چقرمه کرد. پلی اتیلن ترکیب شده با پلی اتیلن کلرینه شده و پلی پروپیلن ترکیب شده با حدود ۱۰تا ۴۰ درصد لاستیک EPDM که دارای خصوصیات هوازدگی بهتر از بوتادین یا EVA است. کوپلیمرهای اتیلن-اکتان و پلی اتیلن‌های پلیمریزه شده با استفاده از متالوسن‌ها موثر هستند. ترموپلاستیک الاستومرهای پایه اولفینی (TPO) معمولاً از مخلوط امتزاج ناپذیر پلی پروپیلن ایزوتاکتیک با الاستومر پلی اولفین‌ها تشکیل شده که به عنوان یک اصلاح کننده ضربه عمل می‌کند. چقرمه سازی آن‌ها با استفاده از  اتیلن-پروپیلن، اتیلن-اکتن یا اصلاح کننده‌های اتیلن- هگزان امکان پذیر است.

استفاده گسترده از پلی اُلفین ­ها در کاربردهای مختلف موجب شده است که توجه ویژه­ای به نانوکامپوزیت‌های آنها گردد. مهم­ترین نقیصه‌های این دسته از مواد عبارتند از شکنندگی خصوصاً در دماهای پایین است. افزودن الاستومرها به سبب بهبود چقرمگی آنها می‌تواند در جهت رفع این مشکل بسیار مؤثر باشد. اما این روش به قیمت پایین آمدن مدولشان تمام می‌شود. از این رو سامانه‌های سه جزئی پلی‌الفین/الاستومر/نانوتقویت‌کننده مورد توجه قرار گرفتند که در آنها الاستومرها و تقویت‌کننده‌های با ابعاد نانو به طور هم‌زمان به منظور افزایش چقرمگی و سختی استفاده می‌شوند.

این دسته از مواد در مقایسه با فلزات از وزن کم‌تر، مقاومت زیادتر در مقابل خوردگی و عوامل جوی و از همه مهم‌تر سهولت فرآیند‌پذیری و شکل‌دهی بیش‌تری برخوردار می‌باشد. کاربردهای عمده این مواد در ساخت الکترونیک‌های برقی، موتورهای الکتریکی و ژنراتورها، مبدل‌های حرارتی و… می‌باشد.

در میان پلیمرهای پر مصرف، پلی‌اولفین‌ها و به ویژه از میان آنها پلی‌‌پروپیلن (PP)، به علت داشتن تعادل خوب بین خواص فیزیکی و مکانیکی، فرآیندپذیری آسان، چگالی پایین و قیمت مناسب به طور گسترده‌ای در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. PP یکی از متنوع‌ترین مواد ترموپلاستیکی است که خواص عایقی و مقاومت در برابر رطوبت بسیار خوبی را داراست. این ماده دارای قابلیت تحمل بار برای مدت طولانی در دامنه وسیعی از دما می‌باشد. PP مقاومت خزش برجسته‌ای ندارد ولی مقاومت خستگی آن عالی است. این ماده کاربردهای وسیعی در ساخت الیاف، پمپ‌ها، لوازم خانگی و صنعت خودرو (به عنوان ضربه‌گیرهای خودرو، اجزای داخلی، دستگاه منحرف‌کننده هوا (Spoiler)، سامانه‌های خروج هوا، اجزای زیر کاپوت، خرطومی، بدنه باتری اتومبیل و…) دارد. با این وجود، PP به واسطه شکنندگی (Brittleness)، مقاومت ضربه (Impact Strength) و سفتی (Module) کم در دماهای پایین برای برخی از کاربردها ماده مناسبی محسوب نمی‌شود.

برای جبران این نقیصه معمولاً از کوپلیمرهای PP استفاده‌شده و یا الاستومرها به ویژه کوپلیمرها مانند اتیلن-پروپیلن-مونومر (EPM) و یا از ترپلیمرها مانند اتیلن-پروپیلن-دی‌إن-مونومر (EPDM)، به منظور افزایش چقرمگی (Toughness) به PP افزوده می‌شوند. EPDM یک الاستومر پلی‌الفینی اشباع با کاربردهای وسیع در صنایع مختلف می‌باشد. خواص منحصر به فرد این الاستومر مقاومت بالا در برابر اُزن و اکسیدشدن، دمای انعطاف‌پذیری پایین، پایداری رنگ و توانایی جذب مقادیر زیاد تقویت‌کننده و روغن بدون بو از دست دادن خواص که تمامی این خواص به دلیل ساختار زنجیری اشباع و طبیعت هیدروکربنی این ماده می‌باشد، که آن را به گزینه‌ای مناسب برای کاربردهای مختلف از جمله در بدنه جانبی تایر اتومبیل، روکش سیم، کابل، شیلنگ‌های صنعتی، عایق‌های شیشه، پوشش‌ها و وسایل ورزشی است.

این آلیاژها که ترموپلاستیک چقرمه شده نامیده می‌شوند، دسته‌ای از مواد پلیمری هستند که ترکیبی از ویژگی‌های فرآیندپذیری خوب ترموپلاستیک‌ها در دماهای بالا و خواص فیزیکی الاستومرهای معمولی در دماهای کاربرد را ارائه داده و نقش مهمی را در صنعت پلیمری بازی می‌کنند. این مواد پلیمری کاربرد تجاری بسیاری به ویژه در فضای داخلی و بیرونی خودرو مانند سپر دارند، که در آنها ترموپلاستیک الاستومرهای بر پایه ترپلیمر EPDM پخت (Cure-Vulcanize)‌ نشده و PP اغلب مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پلاستیک‌های مهندسی

پلی آمیدها و پلی استرهای اشباع شده را می‌توان با ABS، کوپلیمرهای اتیلن-پروپیلن، ترپلیمرها و لاستیک‌های EPDM گرافت شده با اندرید مالئیک ( جهت افزایش پراکنش و چسبندگی اصلاح کننده) چقرمه کرد. کوپلیمرهای استایرن-بوتادین نیز موثر هستند. مقاومت ضربه آیزود ناچ دار پلی آمید ۶،۶ می‌تواند با اصلاح کننده ضربه ۲۰ برابر افزایش یابد. در حالی که الیاف کوتاه شیشه مقاومت به ضربه را کاهش داده و سبب افزایش مدول می‌شوند. ABS می‌تواند پلی استر اشباع شده و پلی کربنات را چقرمه کند. پلی کربنات را می‌توان با MBS و یا با اضافه کردن لاستیک EPDM گرافت شده به SAN برای بهبود سازگاری، چقرمه کرد.

پلی استایرن

پلی استایرن تمایل زیادی به ترک خوردن دارد و در بیشتر کاربردها به صورت اصلاح شده (پلی استایرن چقرمه شده مقاوم به ضربه یا ABS) استفاده می‌شود. پلی استایرن می‌تواند توسط پلی بوتادین، لاستیک کوپلیمر آکریلونیتریل-بوتادین و کوپلیمرهای بلوکی SBS یا SEBS چقرمه شود. لاستیک را می‌توان قبل و بعد از پلیمریزاسیون استایرن اضافه کرد. دو واکنش رخ می‌دهد، پلیمریزاسیون استایرن و گرافت کوپلیمریزاسیون بین استایرن و بوتادین. مقدار لاستیک اضافه شده بسیار متفاوت است و مقاومت در برابر ضربه می‌تواند از ضریب ۲ به ۴ افزایش یابد. این کار باعث به وجود آمدن اصطلاحات High impact و medium impact می‌شود. با اضافه کردن لاستیک، ظاهر براق پلی استایرن از بین می‌رود، هوازدگی تحت تاثیر باندهای دوگانه (همانطور که قبلا ذکر شد) مطرح می‌شود. همچنین استحکام کششی، مدول و دمای تغییر شکل حرارتی کمی کاهش می‌یابد اما ازدیاد طول در ناحیه شکست به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. هنگامی که منومر استایرن در حضور لاستیک پلی‌ بوتادین با آکریلونیتریل پلیمریزه می‌شود، پلیمر چقرمه ABS حاصل می‌شود. جایگزینی آکریلونیتریل با متیل متاکریلات اصلاح کننده دیگری با نام MBS است. این محصولات می‌توانند به تنهایی یا برای چقرمه سازی پلاستیک‌های شکننده به کار روند. ABS به تنهایی استفاده می‌شود و MBS برای چقرمه سازی PVC سخت به طور گسترده به کار می‌رود. مقدار بالای آکریلونیتریل مقاومت شیمیایی را بهبود بخشیده اما وضوح را کاهش می‌دهد.

پلی وینیل کلراید

همانطور که گفته شده PVC می‌تواند توسط MBS چقرمه شود. همچنین می‌توان از متاکریلات بوتیل اکریلات یا اصلاح کننده‌های هسته-پوسته متاکریلات-پلی بوتادین، ترپلیمر اکتیل-آکریلات-استایرن، ABS، MABS، EVA و یا پلی اتیلن کلرینه شده استفاده کرد. از پلی اتیلن کلرینه شده و آکریلیک‌ها برای PVC در کابردهای ساختمانی نظیر لوله استفاده می‌شود. نیاز به استفاده از اصلاح کننده ضربه در قاب‌های پنجره خصوصاً به هنگام حمل و نقل و نصب احساس می‌شود. ABS مقاومت شیمیایی را بهبود می‌بخشد اما به مقدار بالایی از آن نیاز است و محصول را مات می‌کند، در حالی که MBS محصولات شفاف ارائه می‌دهد و حتی در PVC نرم شده نتایج خوبی را به دنبال دارد. با این حال هر دو اصلاح کننده با مقاومت در برابر هوا متوسط، پلیمر را ترک می‌کنند. از جنبه‌ی مثبت آن، می‌توان به افزایش سرعت ذوب و استحکام مذاب اشاره کرد که مانند یک کمک فرایند در جهت بهبود فرایند عمل می‌کند.

آنچه که در هنگام آلیاژ نمودن این دو پلیمر با یکدیگر مطرح می­گردد، عدم سازگاری آنها با یکدیگر است. به همین دلیل سامانه از خواص مکانیکی ضعیف رنج می‌برد. علت این ناسازگاری قطبیت و ساختار متفاوت بین فازهای ترموپلاستیک و الاستومری است. چسبندگی بین سطحی ضعیف و تنش بین سطحی (Interfacial Tension) بالا بین فازهای ترموپلاستیک و لاستیک، دلایل اصلی ناسازگاری این سامانه‌ها هستند. ناسازگاری میان PP و  EPDMهمچنین ممکن است به تفاوت در میزان بلورینگی (Crystallinity) دو پلیمر نسبت داده شود. از سوی دیگر، به علت سازگاری کم بین فاز لاستیک و ترموپلاستیک و ائتلاف (Coalescence) ذرات پراکنده لاستیک، ترموپلاستیک الاستومرها مورفولوژی ناپایداری دارند. در مطالعات صورت گرفته برای پایدارسازی مورفولوژی آلیاژ، فاز لاستیک به صورت درجا در طول اختلاط مذاب (Melt Mixing) ولکانش (Vulcanization) شد. در حالی که برای بهبود سازگاری و رسیدن به پراکندگی بهتری از ذرات لاستیک، استفاده از سازگارکننده مناسب مانند کوپلیمر بلوکی یا پیوندی گزارش شده است.

نکته‌ای که باید به آن توجه داشت این است که در آلیاژ پلی­ پروپیلن با یک فاز الاستومری نرم، هم‌زمان با افزایش چقرمگی و در نتیجه افزایش مقاومت ضربه، مدول کاهش می­یابد؛ بنابراین استفاده از یک پرکننده نانو (Nano-Filler) در کنار استفاده از الاستومر و تهیه یک آلیاژ نانوکامپوزیتی، می­تواند تعادلی بهینه از چقرمگی و سفتی را ایجاد کند.

به علت شرایط ترمودینامیکی نامطلوب بین دو فاز، بیش‌تر سامانه‌های دو جزئی تمایل دارند تا در آمیزه، فازهای مجزا از هم تشکیل دهند. از این رو چسبندگی ضعیف بین دو فاز در ناحیه فصل مشترک منجر به خواص پایین سامانه می‌گردد. به منظور رفع این مشکل و بهبود خواص سامانه، تلاش‌های برای سازگارسازی پلیمرها و تقویت برهم‌کنش بین آنها صورت گرفته است.

خواص آلیاژهای پلیمری به شدت به ریزساختار (Micro-Structure) و ویژگی‌های فصل مشترک (Interface) وابسته است. وقتی اجزای مخلوط با یکدیگر امتزاج­ پذیر هستند، عمل‌کرد محصول نهایی وابسته به خواص اجزاء به صورت جداگانه و به نسبت اختلاط آن‌هاست. اما از آنجا که اغلب پلیمرها امتزاج­ناپذیر هستند، برای تولید یک محصول با خواص بهینه لازم است ساختار فازی و چسبندگی بین سطحی میان فاز­های آلیاژ کنترل شود. قابل ذکر است که تحول زمانی و توسعه مورفولوژی در این سامانه­ ها وابسته به متغیرهایی مانند تنش بین سطحی اجزا، خواص ریولوژیکی اجزاء، تاریخچه حرارتی و تغییر شکل اعمال­ شده بر آلیاژ می­باشد.

یکی از روش‌های موجود برای کنترل مورفولوژی و بهبود چسبندگی میان فازها، استفاده از پلیمرهایی است که در سامانه‌های دو فازی نقش سازگارکننده (Compatibilizer) را داشته باشد. سازگارکننده ماده‌ای است که وقتی به یک آلیاژ پلیمری اضافه می‌شود سبب افزایش سازگاری اجزای پلیمری آلیاژ می‌شود. این سازگارکننده ­ها یا به صورت جداگانه به سامانه اضافه می­شوند مانند کوپلیمرهای پیوندی (Graft Copolymer) یا کوپلیمرهای دسته‌ای (Block Copolymer) و یا از طریق واکنش میان اجزای آلیاژ، در فصل مشترک فازها ایجاد می­ شوند. استفاده از کوپلیمرهای پیوندی و یا کوپلیمرهای دسته‌ای به طوری که هر جزء از کوپلیمر به یکی از فازها تمایل داشته باشند و در نهایت بتواند مانند یک پل میان دو فاز ارتباط و چسبندگی (Adhesion) مناسب ایجاد نماید، ساده‌ترین راه برای درک ساز و کار سازگارکننده در آلیاژهای پلیمری است. سازگارکننده­ها با قرارگرفتن در فصل مشترک، تنش بین سطحی میان فازها را کاهش می‌دهند و مورفولوژی توسعه­ یافته را پایدار می‌کنند. انتخاب سازگارکننده مناسب برای یک سامانه و همچنین تعیین مقدار بهینه استفاده از سازگارکننده یکی از موضوعات مهم مطرح در صنعت و مراکز تحقیقاتی می‌باشد.

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 📧

کاربرد پلیمرها در تجهیزات آتش‌نشانی به مناسبت گرامی‌داشت روز آتش‌نشان

آتش‌نشانی شغلی است که کار اصلی او پاسخ‌گویی به شرایط اضطراری در بسیاری از مکان‌های مختلف است. هدف آنان نجاتِ جان افراد و به حداقل رساندن خسارت به اموال است. آمادگی برای پاسخ‌گویی و پیش‌گیری نیز از جنبه‌های مهم این شغل است.

به جرأت می‌توان گفت که پلاستیک‌ها سبب تحول وسایل ایمنی آتش‌نشانان شدند. در گذشته از کلاه‌های ایمنی فلزی، کت‌‌های چرمی سنگین، سیستم تنفسی عمدتاً فلزی استفاده می‌شد؛ اما با رخداد حوادث ناگوار مانند آتش گرفتن در اثر تخلیه الکتریکی و برق گرفتگی ناشی از سیم‌های فلزی، پلیمرهای جدید با خصوصیات امیدوارکننده مورد بررسی قرار گرفتند. امروزه این پیشرفت به قدری است که دیگر کلاه‌های ایمنی فلزی نیاز آتش نشانان را برآورده نکرده و ناخوشایند به نظر می‌رسند؛ از پوشش گردن، صورت و همچنین محافظت از جمجمه برخوردار نبوده و استفاده از آن در دمای بالا به قدری دشوار است که از نزدیک شدن آتش نشانان به آتش جلوگیری می‌کند. با وجود این که تنها ۱۵% خطرات مربوط به سر است اما اغلب این خطرات کشنده هستند. به طور کلی پلاستیک‌ها با داشتن خواصی نظیر مقاومت در برابر شعله و حرارت، عدم رسانایی، سبکی و در مواردی دارای سرویس دهی آسان تر و بهداشتی تر به طور گسترده در تجهیزات آتش نشانی استفاده می‌شوند و به نوعی مترادف ایمنی برای آتش نشانان هستند.

بیش‌ترین کاربرد لوله‌های پلیمری در سامانه آتش‌نشانی

HDPE – لوله پلی‌اتیلن (لوله پلی‌اتیلن با چگالی بالا) High Density Polyethylene Pipe
PPR – سامانه‌های لوله‌های پلی‌پروپیلن رندوم (polyethylene pipe random)
PVC-C – سامانه لوله‌های پلی وینیل کلراید کلر
PEX – سامانه‌های پلی‌اتیلن متقاطع (polyethylene pipe cross-X)

HDPE- لوله پلی‌اتیلن (لوله پلی‌اتیلن با چگالی بالا) High Density Polyethylene Pipe

لوله‌های پلی‌اتیلن در شبکه آتش‌نشانی به صورت زیر زمینی و جهت شبکه اصلی انتقال سیالات اطفاء حریق به کار برده می‌شوند و لوله‌های پلی‌اتیلن آتش‌نشانی باید از Safety Factor بالاتری برخوردار باشد.

PPR – سامانه‌های لوله‌های پلی پروپیلن رندوم

این نوع لوله در داخل یک لایه فایبرگلاس قرار دارد که مطابق با استاندارد۱۳۵۰۱ UNE-EN، از الزامات کاهش اشتعال پذیری است.

PVC-C – سامانه لوله‌های پلی‌وینیل‌کلرایدکلر

این نوع لوله‌ها مناسب و مقاوم در برابر درجه حرارت بالا، شعله‌های آتش و سیگار است.

PEX – سامانه‌های پلی‌اتیلن متقاطع

این نوع لوله‌ها، در واقع همان سامانه خاموش‌کننده آتش در مکان‌های اقامتی هستند. این نوع لوله‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که مانند سم‌پاش برای خاموش کردن آتش در سقف نصب می‌شوند. در این سامانه اگر گرمای محیط بالا برود، سامانه فعال نمی‌شود؛ اما زمانی که دود را حس کند، به طور خودکار سامانه به کار می افتد. از لوله‌های نوع PP-R و PE-X برای نصب در مناطق مسکونی استفاده می شود.

کاربرد لوله و اتصالات پلی‌اتیلن در سامانه آتش نشانی

سامانه‌های لوله‌های داخلی و لوله‌های HDPE قابل استفاده در محیط‌های ویژه آتش‌‌نشانی عمدتاً برای بیشینه فشار کاری که مورد استفاده قرار می‌گیرند، نباید کم‌تر از  psi /10 bar 150 باشند.

مزیت‌های لوله‌های پلی‌اتیلن در سامانه آتش‌نشانی

مقاومت در برابر خوردگی گالوانیک، مقاومت در برابر پوسیدگی، سایش و ضربه، خاصیت انعطاف‌پذیری مناسب، خاصیت جمع‌شوندگی، سازگار با آب‌های اسیدی، طول عمر بالا (استفاده بیش‌تر با هزینه های کم‌تر)، سبکی وزن، مقاومت عالی در برابر زمین لرزه و رانش زمین، قابلیت اتصال بسیار محکم، بدون نشتی و در عین حال انعطاف‌پذیر، مقاومت بالا در برابر اشعه فرا بنفش خورشید، دارا بودن خصوصیات هیدرولیکی بسیار مناسب، هزینه پایین تعمیر و نگهداری، جوش‌پذیری

لوله‌های پلی‌اتیلن آتش‌نشانی مسائل و مشکلات عمده‌‌ای از قبیل خوردگی میکروبی، نداشتن استحکام در برابر زمین‌لرزه، سختی اجرا و… که در تمام سامانه‌های قدیمی آتش‌نشانی که به نحوی با آب سر و کار دارند را برطرف نموده است و لوله‌‌های پلی‌اتیلن به انتخاب اول برای اجرای سامانه‌های آتش‌نشانی بدل شده است. مزایای استفاده از لوله‌های پلیمری (لوله پلی‌اتیلن) برای نصب در خطوط سامانه‌های آتش‌نشانی بسیار زیاد است. نصب این لوله‌ها از لحاظ هزینه و زمان مقرون به صرفه است. از طرفی، به تعداد کمی نیروی انسانی برای نصب و راه‌اندازی آن نیاز است. اما مهم‌ترین ویژگی لوله‌های پلی اتیلن در سامانه آتش‌نشانی مقاومت در برابر خوردگی می‌باشد که این خاصیت عامل اصلی افزایش قابل توجه عمر مفید این نوع لوله‌ها می‌باشد. با توجه به میزان ضریب کشش بالا در مواد پلی اتیلن و استحکام کافی در برابر فشار ضربه‌ای، لوله‌های پلی‌اتیلن بهترین مقاومت را در برابر ارتعاشات زمین لرزه و جابه‌جایی لایه‌های خاک نشان می‌دهند. آن‌ها نیازی به رنگ آمیزی ندارند زیرا لوله‌ها هم‌زمان با فرآیند تولید، رنگ‌آمیزی می‌شوند. جوش لوله‌ها و اتصالات، امن و سریع انجام می‌شود و در طولانی مدت با دوام است. به علت سطح داخلی کاملاً صاف و صیقلی، این لوله‌ها در مقایسه با لوله‌های دیگر از افت اصطحکاکی بسیار کم‌تری برخوردار بوده، در نتیجه در بسیاری اوقات برای عبوردادن دبی مشخصی از سیال، در مقایسه با سایر انواع لوله‌ها خصوصاً وقتی طول خط لوله زیاد است. معمولاً این لوله‌ها در یک بازه زمانی طولانی نیاز به تعمیر ندارند و در صورت نیاز به تعمیر، این کار با هزینه پایین امکان‌پذیر خواهد بود. فرآیند نصب هم بسیار ساده است؛ لوله‌ها و اتصالات به روش جوش دستی، سریع و آسان، به هم متصل می‌شوند. در لوله‌های پلی‌اتیلن، خوردگی اتفاق نمی‌افتد؛ در نتیجه نیاز به تعمیر و نگهداری این تأسیسات نیست و این خود باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها می‌شود. لوله پلی‌اتیلن و اتصالات پلی‌اتیلن از بهترین مواد اولیه پلی‌اتیلن با گرید تجاری  PE100  و به رنگ مشکی تولید می‌شوند. (Reference: parsethylene-kish.com)

Unj

 

انواع مخازن ذخیره آب آتش نشانی

  • مخزن گالوانیزه گرم
  • مخزن پلی‌‌اتیلن تک لایه تا سه لایه به صورت عمودی، افقی و یا ته قیفی
  • محزن کامپوزیتی فایبرگلاس پنلی

مخزن پلی اتیلن از نظر اقتصادی مناسب می‌باشد. به دلیل انعطاف پذیری بهتر آنها نسبت به گالوانیزه خاصیت برتری به آن بخشیده است.

مخزن فایبرگلاس پنلی GRP یک سیستم مدولار می باشد که به دلیل نیاز به زیرسازی نسبت به مخزن پلی اتیلنی هزینه بیش‌تری دارد. اما چون پنل ها را می توان بازکرد، حمل و نقل آن راحت تر است و در حجم بالای ۳۰۰۰۰ لیتر توصیه می‌شود. مخزن GRP پلاستیک های تقویت شده با الیاف می باشد که می‌تواند به عنوان عایق عمل کند. این مخازن را می توان در سطح زمین، سقف و یا داخل ساختمان نیز نصب کرد. از ویژگی های بارز آن دوام بالا، مقاومت در برابر UV و عمل‌کرد عالی آن، مقاوم در برابر یخ زدگی، رشد جلبک می باشد. همچنین عناصر فلزی در مجاورت آب نیست، این مخازن را می توان برای افزایش ذخیره‌سازی گسترش داد. مخزن‌های فایبر گلاس می‌تواند از رزین‌هایی نظیر پلی استر، وینیل استر، اپوکسی‌ها ساخته می‌شود. یک نوع رایج آن‌ها پلی استر غیر اشباع می‌باشد. برای کاربرد مخازن در محیط‌هایی که مقاومت حرارتی و اسیدی نیاز باشد از این نوع مخازن استفاده می‌شود. این مخازن تحت آزمایش‌های فیزیکی و شیمیایی متعدد قرار می‌گیرد. کنترل کارایی طولانی مدت، بررسی خواص مکانیکی و شیمیایی در واحد کنترل کیفی صورت می‌گیرد. آزمون‌های این نوع مخزن ذخیره آب آتش‌نشانی بر اساس استانداردهای بین‌المللی نظیر ASTM، ISO و… صورت می‌گیرد. نوعی از مخزن تخلیه یا مخزن ذخیره آب آتش نشانی نوین از جنس PVA/TPU برای ذخیره‌سازی راحت آب در موقعیت‌های اضطراری مورد استفاده قرار می‌گیرد. حمل و نقل آسان آن‌ها در موارد اضطرار مورد توجه می‌باشد. در نهایت باید مد نظر داشت که در محیط‌هایی که احتمال بروز حریق وجود دارد از نصب مخازن پلاستیکی خودداری شود. استفاده از مخازن استیل یا گالوانیزه به عنوان مخزن ذخیره آب آتش نشانی علی رغم قیمت بیش‌تر آن‌ها در برخی محیط‌ها بهتر از انواع پلاستیکی می باشد.

download

شلنگ‌های آتش نشانی

که از لاستیک صنعتی با یک یا دو لایه منجید تهیه می‌شوند.

Untitled

شلنگ نخ پرلونی آتش‌نشانی

بافته شده از الیاف پلی‌استر که داخل آن لاستیکی از جنس EPDM ساخته شده است و در برابر حرارت بالا و رطوبت و برخی از مواد شیمیایی مقاوم است.

Untitled

شلنگ‌های روکش‌دار آتش‌نشانی

از الیاف مصنوعی بافته شده با ترکیبی از مواد نیتریل و PVC روکش شده‌اند. شلنگ‌های مذکور در مقابل اسیدها، محلول‌های قلیایی، روغن‌ها و سوخت‌های فسیلی و اغلب مواد شیمیایی مقاومت دارند.

Untitled

کاهنده ضریب اصطکاک در مخزن آب

پلیمرهای محلول در آب با وزن مولکولی بالا شناخته شده‌اند که باعث کاهش کشش اصطکاکی جریان آشفته در غلظت‌های ده‌ها یا صدها ppm می‌شوند. پلیمرهای مصنوعی و طبیعی مانند پلی‌(اکسیداتیلن)، پلی‌(اسیداکریلیک) متمرکز است، پلی‌آکریل‌آمید، پلی(n-وینیل‌فرماید)، کوپلیمرهای محلول در آب، صمغ گیاهی، صمغ زانتان، سلولز کربوکسی‌متیل. برای جریان آشفته در خطوط لوله، و همچنین در جریان باز و خارجی ، می توان اصطکاک را با وارد کردن مقدار کمی از یک پلیمر انعطاف پذیر، خطی با وزن مولکولی بالا نسبت به جریان کاهش داد. این روش برای کاهش ضریب اصطکاک در صنایع مختلف از جمله شلنگ‌های آتش‌نشانی به کار می‌رود. به طور کلی ، انواع مختلفی از مواد افزودنی، از جمله ذرات جامد ، سورفاکتانت ها و پلیمرها برای القای پدیده آشفته DR استفاده شده است. بنابراین، پلیمرهای با وزن مولکولی بالا هنگامی که در سیستم حلال مناسبی از محیط‌های آبی یا غیر آبی حل شوند ، به عنوان عوامل کاهنده کارآمدتر در نظر گرفته می‌شوند. با توجه به خواص ویسکوالاستیک ویژه، مواد افزودنی پلیمری به شدت بر خصوصیات جریان آشفته تأثیر می‌گذارند، حتی اگر در مقادیر کم استفاده شوند. با افزودن پلیمرها به جریان آشفته می توان سطح بالای DR را بدست آورد. اتلاف انرژی ناشی از جریان آشفته باعث افزایش هزینه های عملیاتی می شود. هنگامی که یک پلیمر در یک حلال مناسب حل می شود ، می توان اثر DR آن را در شرایط مناسب به حداکثر رساند. اگرچه چندین پلیمر محلول در آب با موفقیت باعث کاهش ضریب اصطکاک در جریان آشفته سیستم‌های آبی می‌شوند ، شناخته شده است که پلیمرهای محلول در روغن مانند پلی‌ایزوبوتیلن و پلی‌استایرن هنگام حل شدن در حلال‌های آلی یا روغن ها، کارایی بالای DR را نشان می‌دهند.

لباس آتش‌نشانی

نقش لباس محافظ و سایر لوازم حفاظت شخصی اصل اساسی برای ایمنی آتش‌نشانان است. علاوه بر نیاز به حفاظت از سطوح مختلف آتش، ممکن است در معرض سموم شیمیایی و بیولوژیکی قرار گیرند؛ این بدان معنی است که الزامات بیش‌تر و پیچیده‌تری برای لباس‌های محافظ می‌بایست در نظر گرفته شود. از ویژگی‌های لباس آتش‌نشان می‌توان به حفاظت از شخص در برابر تماس احتمالی با شعله، دمای هوای بالا، گرمای تابشی، تماس تصادفی با مواد شیمیایی، مقاومت در برابر آب و حفظت مکانیکی اشاره کرد. همچنین باید به کاربر اجازه دهد وظایف خود را به بهترین شکل (بدون تنش زیاد) انجام دهد.

Untitled

 

مواد مورد استفاده در لباس آتش‌نشانان

با توجه به منعکس شدن گرمای تابشی به لباس‌های آتش‌نشانان، لایه بیرونی با آلومینیوم پوشیده می‌شود. لباس‌های محافظ برای آتش‌نشانان از لایه‌ خارجی مقاوم در برابر شعله و آستر داخلی متشکل از یک مانع رطوبت، عایق حرارتی و سایر مواد آستری می‌باشد. سیستم پیچیده‌ای برای ارائه‌ تعادل بین حفاظت، راحتی و قیمت تعیین شده است. در نتیجه مواد در لایه‌های مختلف انتخاب و طراحی شده‌اند تا یک سامانه مدولار را ایجاد کنند. فاصله‌ها‌ی هوا بین لایه‌های مختلف لباس، نقش مهمی در ارائه‌ عایق حرارتی دارند. لباس آتش‌نشانان در مناطق صحرایی و بیابانی دارای یک یا دو لایه همراه با تقویت کننده است.

پارچه لباس بیرونی

لایه خارجی اولین خط دفاعی در برابر خطرات پیش روی آتش‌نشان است. این لایه باید محافظت اساسی در برابر شعله و گرما، مقاومت مکانیکی کافی در برابر بریدگی، پارگی، سایش و سایر محافظت‌های محیطی را ایجاد کند. این نیازهای سطح بالا معمولاً با الیاف بسیار مقاوم در برابر شعله مانند پلی‌آمیدهای آروماتیک، پلی‌بنزیمیدازول (PBI)، پلی‌بنزوگزازول (Zylon or PBO) و پلی‌آمید-ایمید (Kermel) فراهم می‌شود. مزیت PBI این است که میزان رطوبت بیش‌تری نسبت به پنبه جذب می‌کند و میزان راحتی پوشیدن آن معادل ۱۰۰% پنبه است. PBO نسبت به PBI جدید تر و دارای خصوصیات کششی برجسته است اما قیمت آن حدود ۲ برابر قیمت کولار است که همین موضوع استفاده از آن را محدود می‌کند. در غیر این صورت ممکن است در ترکیب با الیاف آرامید PBI Gold (آمیزه‌ PBI و پارا آرامید) برای افزایش دوام به کار رود. برای افزایش جذب رطوبت ممکن است آمیزه‌ لایه بیرونی حاوی الیاف ویسکوز یا پشم به تأخیز انداخته شده باشد. پارچه پوشیده شده با آلومینیوم باعث تنش فیزیولوژیکی بالاتر از مواد متداول می‌شود. این پارچه می‌تواند حاوی پنبه و یا پشم ضد شعله، الیاف شیشه و الیاف آرامید بافته شده باشد. اتصال آلومینیوم بر روی پارچه می‌تواند با استفاده از چسب‌های پلیمری نظیر پلی‌یورتان، سیلیکون و نئوپرن انجام شود. علاوه بر الیاف و آلیاژها فوق در لباس‌های آتش‌نشانی در صحرا و بیابان برخی از مواد با عمل‌کرد پایین‌تر نظیر پارچه‌های مقاوم در برابر شعله مانند proban و pyrovatex استفاده می‌شود.

 

آستر گرمایی

هوای محبوس شده بین لایه‌های ماده محافظت اصلی گرمایی را ایجاد می‌کند. الیاف گرما را ۱۰ تا ۲۰ برابر سریع‌تر از هوای ساکن هدایت می‌کنند. این اصل تعیین کننده در ساخت آستر گرمایی است که باید از انتقال گرما از محیط به بدن با کاهش سرعت عبور گرما از بیرون به داخل لباس جلوگیری کند. همچنین می‌توان از یک پارچه بافته شده بین لایه بیرونی و آستر برای ایجاد بالاترین عایق گرما استفاده کرد. هم‌زمان اجازه عبور رطوبت ناشی از تعریق را می‌دهد. آستر گرمایی از پارچه‌هایی که به صورت ذاتی خاصیت بازدارندگی شعله را دارند ساخته می‌شوند. محتوای یکسان استفاده شده در لایه بیرونی و آستر گرمایی شستن لباس را راحت‌تر می‌سازد. برای ساخت استرهای حرارتی از مواد عایق غیر نساجی نیز استفاده می‌شود که در این محصولات معمولاً بالشتک‌های هوا جای‌گزین این مواد می‌شوند.

لایه مانع رطوبت

یک مانع رطوبت برای کاهش میزان نفوذ آب از محیط به داخل ساخته می‌شود. همچنین در برابر بسیاری از مایعات مانند مواد شیمیایی رایج و عوامل بیماری‌زای منتقله از خون محافظت می‌کند. استفاده از این لایه در بعضی از کشورها اجباری است در حالی که در کشورهای دیگر به جهت داشتن حداکثر راحتی لباس‌های بدون مانع رطوبت را ترجیح می‌دهند. لایه مانع رطوبت می‌تواند به ۳ حالت قرار گیرد.

۱) به صورت لایه لایه یا پوشش داخل لایه بیرونی (این حالت دوام لباس را کاهش می‌دهد زیرا مانع رطوبت است و لباس ممکن است پاره یا سوراخ گردد.)

۲) یک ماده بافتنی سبک بین لایه بیرونی و استر گرمایی

۳) خارج از آستر حرارتی

مانع رطوبت می‌تواند یک غشا ریز متخلخل یا آب‌دوست باشد.  GORE-TEX ، Crosstech و Tetratex شامل منسوجات لایه‌ای پلی‌تترافلوئورواتیلن ریز متخلخل اند. PORELL، PROLINE، VAPRO منسوجات لایه‌ای پلی‌یورتان ریز متخلخل اند. BREATHE-TEX PLUS، STEDAIR 2000 متشکل از لایه‌های آب‌دوست پلی‌یورتان هستند. SYMPATEX دارای لایه آب‌دوست پلی استری است. پوشش‌های میکرومتخلخل و آب دوست عموماً محصولات پلی‌یورتانی هستند.

Untitled

 

مواد افزودنی جانبی

مواد برای بهبود دید از مواد جانبی مهم هستند. مواد فلورسنت برای افزایش دید در روز و مواد بازتابنده برای افزایش دید در شب استفاده می‌شود. با وجود صدها نوع مواد فلورسنت فقط تعدا کمی با الزامات مقاومت در برابر گرما مطابقت دارند. رنگ‌های این مواد در معرض محیط‌های دودزا بسیار حساس اند.

پارچه لباس داخلی

اساس کلی لباس زیر این است که پوست را خشک نگه داشته و پوشیدن آسان باشد. تأثیر بزرگی بر انتقال گرما و رطوبت دارد. مقررات ویژه‌ای برای لباس زیر آتش نشانان وجود ندارد؛ اما نباید از عمل‌کرد محافظتی آن غافل شد. توصیه معمول این است که نباید از الیاف گرما نرم و پلاستیک خالص استفاده شود. همچنین بیش‌تر لباس‌های زیر با خاصیت انتقال رطوبت مطلوب که به ویژه در فعالیت‌های ورزشی مورد استفاده قرار می‌گیرد برای اطفای حریق مناسب نیستند. لباس زیر مقاوم در برابر شعله ممکن است از p84 100% و یا همراه با الیاف ارزان ویسکوز به تأخیر انداخته شده، ساخته شود. برای مثال ترکیب ۵۰/۵۰ از P84/Viscose FR (Lenzing) با خاصیت بالای جذب رطوبت برای لباس زیر به کار می‌رود.

به طور کلی لباس آتش‌نشانی از مواد PU ، Arilenix  و  Nomex تهیه شده است. با پوشیدن این لباس، امکان آسیب رسیدن به بدن فرد به حداقل ممکن می رسد. این محصول دارای استاندارد حرارتی  EN 469.2005 ، استاندارد الکتریکی EN 61482.1.2 ، استاندارد رطوبتی EN343/A1 و استاندارد EN342 می باشد.

Untitled

 

فوم اطفاء حریق: پوشش پودری

خاموش‌کننده‌های آبی با لایه اپوکسی از داخل جهت مبارزه با حریق‌های جامدات و موادی که از خود خاکستر به جای می‌گذارند

 

فوم اطفاء حریق: خاموش‌کننده دستی آب

خاموش‌کننده های آبی با لایه اپوکسی از داخل جهت مبارزه با حریق‌های جامدات و موادی که از خود خاکستر به جای می‌گذارند.

Untitled

کلاه ایمنی

یکی دیگر از تجهزات فردی آتش‌نشانی، کلاه ایمنی می‌باشد که برای محافظت از سر ساخته شده است. همان طور که می‌دانید یکی از حساس‌ترین قسمت بدن انسان سر است که در برابر حوادث شغلی می تواند بسیار خطرناک باشد. کلاه ایمنی جدید از مواد کامپوزیتی با کارایی بالا و خاصیت عایق بسیار مطلوب ساخته شده تا حداکثر محافظت را ایجاد کند. همان طور که در شکل مشاهده می‌شود پوسته بیرونی به صورت یک‌پارچه قالب‌گیری شده و سایر تجهیزات به راحتی قابل اتصال به آن است. این پلاستیک‌ها هستند که قابلیت استفاده از آن‌ها را افزایش می‌دهند. پوسته از جنس پلی‌اتیلن سخت اشباع شده با املاح دفع کننده اشعه UV. مجهز به نقاط جاذب نیرو(EAP) که باعث بالا رفتن سطح ضربه‌گیری می شود. کلاه ایمنی با مصارف عمومی و حفاظت در برابر خطر سقوط اشیاء و برق‌گرفتگی در برابر ولتاژهای پایین‌تر از ۲۲۰۰ ولت. پلی سولفون با داشتن مقاومت حرارتی بالا و همچنین شفافیت مطلوب ماده‌ ایده‌آل برای لبه‌ی کلاه است.

Untitled

دست‌کش ایمنی

دست‌کش مبارزه با حریق رنجر: دست‌کش یکی از تجهیزات آتش‌نشانی فردی می‌باشد که در عملیات‌های آتش و حریق استفاده می‌شود که برای محافظت از دستان در برابر آتش ساخته و طراحی شده است. همچنین این محصول دارای استاندارد CE بوده و خصوصیات فنی ضوابط EN659-EN388 را داراست. این دستکش‌ها چند منظوره بوده و در مقابل مواد شیمیائی جامد، مایع و گاز دست‌ها را محافظت می‌کند. لایه بیرونی آن از جنس PVC  و آستر داخلی آن از جنس کتان با کیفیت بالا ساخته شده است و در برابر عوامل فیزیکی مانند خراشیدگی و سائیدگی مقاوم می‌باشد.

Untitled

کفش ایمنی

کفش آتش‌نشانی یکی از تجهیزات مهم در امدادهای آتش‌نشانی می‌باشد که پوشیدن آن الزامی و لازم است. کفش آتش‌نشانی کفش نقش مهمی در کاهش آسیب‌های احتمالی به پا ایفا می‌کند. این نوع چکمه ها دارای استاندارد ایمنی EN 145 بوده و از جنس پلی‌یورتان برای حد اکثر حفاظت ساخته شده و صد جرقه و آنتی استاتیک می باشد.

Untitled

ماسک

 از جنس الاستومر EPDM با مقاومت بالا و ضد حساسیت و لنز ماسک شفاف و از جنس پلی کربنات ماده‌ سخت و مقاومی است که علاوه بر محافظت کامل از صورت کاربر؛ دارای ساختار ضد خش با دید پانوراما مناسب کاربر می‌باشد. ماسک‌های تنفسی تمام‌صورت به دو دسته تقسیم می‌شوند. ماسک‌های تک فیلتر و ماسک‌های دو فیلتر. به‌طورکلی ماسک‌های تمام‌صورت و نیم صورت باید دارای فیلتر باشند یا قابلیت اتصال به فیلتر را داشته باشند. لنز (نقاب) ماسک دیدی با وسعت دید پانوراما ۲۰۰ درجه را در اختیار کاربر قرار می‌دهد. این ماسک‌ها مقاوم در برابر عوامل زیان‌آور از جمله: ذرات معلق، مواد شیمیایی، آلودگی‌های میکروبی و شیمیایی، دود، گازها و بخارات.

Untitled

سامانه تنفس هوای فشرده

از جنس آرامید است. دستگاه تنفسی فشار مثبت جهت استفاده برای مدت حداکثر ۴۵ دقیقه، دارای قابلیت ورود به مناطق خطرناک و مسموم‌کننده با کاربرد سریع و آسان می‌باشد.

Untitled

آژیر اعلام حریق

از جنس پلی‌کربنات با پایه‌های بلند برای فضای باز و کوتاه برای فضای بسته می‌باشد.

Untitled

 

تشک نجات

از جنس پلی‌استر با قابلیت مناسب جذبه ضربه که مقاومت خوبی در برابر پارگی، فرسایش یا شکستگی دارد.

Untitled

 

از کاربردهای دیگر پلیمر‌ها می‌توان به چراغ قوه‌ ضد انفجار، بک بورد ( تخته مخصوص حمل مجروح) و سیستم تنفسی خودکار اشاره کرد.

 

Untitled

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 📧