پلاستیک‌های مهندسی و فوق مهندسی
واژه پلاستیک‌های مهندسی انتشار یافت تا دلالت بر آن داشته باشد که برخی از پلاستیک‌ها دارای کارایی بالایی هستند و می‌توانند جایگزین قطعات فلزی و سرامیک‌ها شوند. پلاستیک‌های مهندسی گروهی را تشکیل می‌دهند که به خاطر داشتن ویژگی‌های برتر در مقایسه با پلاستیک‌هایی که در گروه دارای مصارف عمومی دسته‌بندی‌شده‌اند در سطح بالاتری قرار می‌گیرند و قادرند درجه حرارت و تنش‌های بیش‌تری را تحمل کنند ضمن آن‌که از پایداری ابعادی افزون‌تری نیز بهره‌مند می‌باشند. به پلاسیتک‌هایی مهندسی می‌گویند که برای ساخت، طراحی، پیش‌بینی و کنترل خواص آن‌ها به دانش مهندسی احتیاج باشد. این گروه از پلاستیک‌ها اکثراً قطبی هستند و اغلب آن‌ها از قابلیت ماشین‌کاری برخوردارند مانند پلی‌آمیدها.
اصولاً سه عاملی کلیدی وجود دارد که پلاستیک‌های مهندسی را از رزین‌های غیر مهندسی متمایز می‌سازد، این سه ویژگی عبارت‌اند از:
- خواص مکانیکی
- دوام و پایداری در حرارت‌های بالا
- خواص شیمیایی
شرط لازم برای یک پلاستیک مهندسی، داشتن Tg بالا و رفتار مکانیکی چقرمه در دمای مصرف و عملکرد آن‌هاست.
مهم‌ترین پلاستیک گرمانرم مهندسی عبارت‌اند از پلی کربنات، پلی‌اتیلن‌ترفتالات، پلی‌بوتیلن‌ترفتالات، پلی‌اتیلن فوق سنگین، پلی‌آمیدها، پلی‌آمیدهای حلقوی، پلیاکسیمتیلن (پلی‌استال) آلیاژ (پلی‌فنیلن‌اکساید و پلی‌استایرن). این دسته از پلاستیک‌ها در دو گروه عمده مواد نیمه بلوری و آمورف طبقه‌بندی می‌شوند.
مهم‌ترین خصوصیات پلاستیک‌های گرمانرم‌مهندسی ایده‌آل عبارت‌اند از:
- رفتار مکانیکی چقرمه (به‌آسانی نمی‌شکنند)
- حداقل وابستگی خواص به زمان (زود پیر و فرسوده نمی‌شوند، از خزش کمی برخوردارند)
- حداقل وابستگی به دما (در گستره وسیعی از حرارت خواص مکانیکی خود را حفظ می‌کنند)
- رسانایی کم (عایق‌های خوبی برای الکتریسیته و حرارت هستند)
- دمای عملکردی بالا (سطح بالاتر و تحمل درجه حرارت بالاتری را در عمل کرد درازمدت خود نسبت به پلاستیک‌های دارای مصارف معمولی دارند، به‌عبارت‌دیگر پایداری بیش‌تری در برابر تخریب حرارتی و نرم شدن دارند)
- پایداری در مقابل حملات مواد شیمیایی و عوامل شرایط محیطی مانند نور فرابنفش خورشید
- مقاومت بیش‌تر در برابر ضربه
- استقامت بالا در برابر سایش
- پایداری ابعادی در محدوده وسیعی از دما (دلالت برجذب رطوبت کم)
- جمع‌شدگی کم پس از قالب‌گیری
- مدول بالا (سفتی کششی و به‌ویژه خمشی)
- استحکام زیاد (کششی، فشاری، خمشی)
متأسفانه نمی‌توان پلاستیکی را ساخت که از تمام این ویژگی‌ها با حداکثر کیفیت ممکن برخوردار باشد.
پلاستیک‌های گرمانرم مهندسی در دو گروه عمده مواد نیمه بلوری و آمورف، طبقه‌بندی می‌شوند و در هر دو گروه خصوصیات برجسته مکانیکی، حرارتی، شیمیایی و الکتریکی آن‌ها موردبررسی قرار می‌گیرند. بیش‌تر پلاستیک‌های شرکت‌کننده در این گروه را پلیاکسیمتیلن، پلی‌اتیلن‌ترفتالات، پلی‌آمیدها، پلی‌آمیدهای حلقوی آرامیدها)، پلی‌بوتیلن‌ترفتالات، پلی‌متیل‌پنتان، پلی‌کربنات‌ها، پلی‌فنیل‌اکساید و برخی پلاستیک‌های دیگر، تشکیل می‌دهند.
پلاستیک‌های مهندسی در هواپیماها، اتومبیل‌ها، ماشین‌آلات، ساختمان‌سازی، پزشکی و سایر موارد مشابه ساخت ابزارآلات، قطعات اتومبیل‌ها، ماشین‌آلات اداری و دیگر کاربردهای صنعتی که در آن‌ها خصوصیات و مشخصات مهندسی باید معیار قرار گیرد می‌تواند به کار گرفته شوند. با توجه به این انتظارات تهیه آن‌ها دشوارتر، تولیدشان کم‌تر و قیمت آن‌ها نیز به تبع بسیار گران‌تر است.
پلاستیک‌های فوق مهندسی
در خانواده پلاستیک‌های مهندسی، تعدادی از پلاستیک‌ها وجود دارند که به خاطر عملکردهای عالی‌تر، به‌خصوص در دو حوزه پایداری حرارتی و ویژگی‌های مکانیکی، از آن‌ها به‌عنوان پلاستیک‌های فوق مهندسی یا پلاستیک‌های ویژه نام‌برده می‌شود. باید اذعان داشت گاه تشخیص یک پلاستیک مهندسی از فوق مهندسی بسیار دشوار است. بااین‌وجود پلیمرهایی مانند پلی(اتر‌کتون)، پلی(اتراترکتون) پلی‌سولفون‌ها، پلی(تترلفلوئورواتیلن)، تفلون، پلی(فنیل سولفاید) و پلی‌ایمیدها که بیش‌تر در صنایع هوافضا، الکترونیک و پزشکی مورداستفاده قرار می‌گیرند، در این گروه قرار می‌گیرند.