پلیالفین الاستومر (POE)
POEها خواص یک لاستیک گرماسخت را دارند ولیکن با استفاده از تجهیزات استاندارد ویژة فرآیند نمودنِ پلیمرهای گرمانرم، میتوان آن ها را فرآیند نمود. محصولات ساخته شده بر پایه POE، دامنهای خاص از خواص فیزیکی-مکانیکی را فراهم میکنند به نحوی این که به طور شایستهای فاصله میان لاستیک و پلاستیک را پر میکنند. امکان استفاده از تجهیزات فرآیندی ترموپلاستیک، قابلیت تولید بزرگتر و نیز صرفه اقتصادی بیشتری را به دنبال میآورد. بازیافت ضایعات تولید، مواد نیمساخته بر جای مانده از فرآیند و دوباره آسیاب شده و نرم شده (Reground Materials) همچون کامپاند اضافی به صورت پلیسههای خارج شده از کانالهای اصلی و فرعی (Runners) مابین راه تغذیه (Sprues) و گلویی تزریق جهت پر کردن قالب تزریق و نیز قطعات خارج از رده و مردود (Rejected Parts) مزیت اقتصادی قابل توجهی را در پی دارد.
خواص فیزیکی-مکانیکی کلی POE با کاربردهای همه جانبه و عمومی در زیر آمده است:
وزن مخصوص | 0.88-0.98 |
مدول خمشی | (سخت)300 – (نرم) 2.7 |
استحکام در 73 درجه فارنهایت (kpsi) | (سخت)4 – (نرم) 0.95 |
مقاومت ضربهای آیزود در 73 درجه فارنهایت (ft-lb/in) | نرم، هیچ شکستی برای واژه نرم دیده نمیشود.
سخت، 1 |
درصد افرایش طول تا رسیدن به نقطه پارگی در دمای 73 درجه فارنهایت (%) | (نرم)600 – (سخت) 20 |
درجه سختی (Shore durometer) | (سخت)70D – (نرم) 40D |
محدوده دمایی کاری (درجه فارنهایت) | (کوتاه)212 – (طویل) 180
فقط برای انواع سخت |
درصد شرینک (%) | 0.7-2.1 |
نقطه ذوب (درجه فارنهایت) | (سخت)330 – (نرم) 290 |
دمای فرآیند (درجه فارنهایت) | (سخت)500 – (نرم) 360 |
دمای قالب (درجه فارنهایت) | (سخت)150 – (نرم) 50 |
دمای خشک کردن (درجه فارنهایت) | 150-225 |
زمان خشک کردن (ساعت) | 3-6 |
بنا به تعریف، مواد POE، به صورت موادی مشتمل بر 1) ترکیبات یا کامپاندهای پلیالفینهای گوناگون، 2) پلاستیکهای بلورین و 3) الاستومرهای آمورف (غیر کریستالی) مشخص شدهاند. عمومیترین انواع POEها از پلیپروپیلن (PP) و ایتلنپروپیلنرابر (EPR) تشکیل شدهاند. EPR میتواند یا تنها از کوپلیمرهای اتیلن و پروپیلن تشکیل شده باشد و یا این که مونومر سومی همچون مونومر دیان نیز وارد ساختار آن شده باشد که در این صورت مقدار کوچکی از سیرنشدگی (Unsaturation) در زنجیر پلیمری فراهم میآورد تا به آن وسیله بتوان با استفاده از گوگرد، اتصالات عرضی را با استفاده از فرآیند ولکانیزاسیون تشکیل داد و با ایجاد شبکه سه بعدی متشکل از این اتصالات عرضی، پلیمر را پخت کرد تا قابل استفاده گردد.
بدین ترتیب پلیمر ساخته شده از سه مونومر اتیلن-پروپیلن-دیان-مونومر، لاستیک EPDM نامیده میشود. پلیمرهای الفینی دیگر که عموماً در کامپاندهای POE به کار میروند عبارتند از: 1) پلیاتیلن سبک (LDPE)، 2) پلیاتیلن سنگین (HDPE)، 3) پلیاتیلن سبک خطی (LLDPE)، 4) کوپلیمرهایی از اتیلن با وینیل استات (EVA)، 5) اتیل آکریلات (EEA)، 6) متیلآکریلات (EMA)، 7) کوپلیمرهای نیمه کریستالی از پروپیلن، اتیلن و پلیبوتن.
محصولات POE، ترکیبات یا آمیزههایی از پلیمرهای ساخته شده بر پایه پلیالفین میباشند. همانند اغلب TPEها، آنها از نواحی سخت و نرم تشکیل شدهاند. اندازه دقیق و شکل این نواحی خواص آمیزهها را تعیین میکند. خواص محصول را میتوان تا حدود زیادی از طریق 1) فرآیند تولید کامپاند و 2) ترکیب شیمیایی تعیین کرد.
تعداد نامحدودی از فرمولاسیونها را بر پایه آمیزههای POE و نیز بر اساس کاربرد نهایی قطعهای که قرار است ساخته شود، میتوان طراحی نمود و در عمل تهیه کرد. این امکان ساخت متنوع، ناشی از دامنه وسیعی از پلیمرهای پلیالفینی است که در عمل میتوان از آنها بر حسب ضرورت، استفاده کرد. هر یک از این کامپاندها، میتوانند مجموعهای از خواص را که خاص خودشان میباشد، در محصول نهایی پدید آورند که ممکن است در برخی از کاربردهای ویژه مفید فایده باشند. در اغلب ترکیبات POE، ناحیه سخت، از هموپلیمر پروپیلن ایزوتاکتیک یا کوپلیمر پروپیلن ایزوتاکتیک با مقدار اندکی از اتیلن به عنوان مونومر کمکی یا کومونومر تشکیل شده است. مونومر اتیلن میتواند یا به طور تصادفی در کوپلیمر پخش شود و یا به صورت دستهای توزیع شده باشد. بعضی از سگمنتها یا بخشهای زنجیر پلیمری از کوپلیمرهای اتیلن و پروپیلن تشکیل شده اند، در حالی که سگمنتهای دیگر زنجیر پلیمری، تقریباً به طور کامل شامل هموپلیمر پروپیلن میباشند. هموپلیمر و کوپلیمرهای دستهای دامنه نقطه ذوب بلورین 329-311 درجه فارنهایت داند، در حالی که کوپلیمرهای تصادفی، دامنه نقطه ذوبشان به صورت 311-293 درجه فارنهایت میباشد. نقطه ذوب نسبتاً بالای قسمت پلیپروپیلنی (PP Portion) در ریزساختار POE، محصولاتی را به وجود میآورد که بسیاری از خواص مکانیکی خود را در دماهای نزدیک به نقطه ذوب (Tm) رزین PP، حفظ میکنند.
استحکام ضربهای بالا در دمای پایین، از طریق افزودن مقداری مونومر اتیلن که در ریزساختار کوپلیمر وارد میشود، به دست میآید. همچنین اتیلن، صلبیت کوپلیمر را کاهش و انعطافپذیری آن را افزایش میدهد. وقتی که مقدار اتیلن در کوپلیمر تصادفی (راندوم) زیاد میشود، نقطه ذوب بلوری نسبت به کوپلیمرهای دستهای با شیب تندی سریعاً کاهش مییابدو یعنی تأثیر مقدار مونومر اتیلن در کاهش نقطه ذوب کوپلیمرهای تصادفی به مراتب بیشتر است تا کوپلیمرهای دستهای.
قلمرو یا ناحیه نرم زنجیر پلیمری POE، از لاستیک EPR یا لاستیک EPDM تشکیل شده است. مواد لاستیکی با مقادیر تقریباً برابری از اتیلن و پروپیلن، کاملاً آمورف و غیر بلوری میباشند. نرمترین انواع لاستیکهای EPDM، مؤثرترین اصلاحکننده ضربه میباشند که به عنوان افزودنی در فرمولاسیونهای POE از آنها استفاده میشود.
برخی از افزودنیهای به کار رفته در ترکیبات POE، کار خود را از طریق اصلاح نمودن فاز لاستیکی انجام میدهند. روغنهای هیدروکربنی، نرمی و انعطافپذیری آمیزه POE را از طریق ایجاد آماس و تورم در فاز لاستیکی، افزایش میدهد. همچنین پلیاتیلن حجم فاز لاستیکی را افزایش میدهد ولیکن اثر نرمکنندگی روغنها را ندارد. HDPE استحکام ضربهای آمیزه را در دماهای پایین بهبود میبخشد در حالی که سفتی را تغییر نمیدهد و ثابت نگه میدارد. علاوه بر این، دامنه مسیعی از افزودنیهای دیگر نیز در آمیزهکاری POEها، مورد استفاده قرار میگیرند. این افزودنیها شامل موارد زیر میباشند:1) فیلرها یا عوامل تقویتکننده 2) روانکنندهها 3) نرمکننده 4) پایدارکنندههای حرارتی 5) آنتیاکسیدانها (ضد اکسیدکنندهها) 6) پایدارکنندههای UV 7) رنگینسازها 8) تأخیراندازهای شعله 9) عوامل فومکننده 10) اصلاحکنندههای جریان 11) کمکفرآیندها.
POEها را میتوان به طوری فرموله کرد که تلفیقی از خواص مکانیکی همچون استحکام و چقرمگی را در عمل در آنها به دست آورد. محصولات TPO، در دامنهای از درجه سختی Shore D 40-70 با مدول خمشی در حال تغییر از 300،000-2،700 در دسترس میباشند.
عوامل متعددی، حد بالایی دمای مورد استفاده در حین کار و در زمان مصرف را برای یک محصول ساخته شده از POE، تعیین میکنند که دمای ذوب پلیمر در ناحیه سخت برای تماسهای کوتاه مدت در آن دما، مهمترین عامل میباشد. برای اغلب POE ها، نقطه ذوب پلیروپیلن (PP)، عامل محدودکننده است. هموپلیمرهای PP، در دامنه دمایی 350-320 درجه فارنهایت ذوب میشوند. اغلب کامپاندهای POE(سخت/سفت) به طور متناوب در دماهای بالا تا 280 درجه فارنهایت، خواص مفید خود را حفظ میکنند. برای تماس درازمدت (Long-Term Exposure) در این دماها، مقاومت POE در برابر تأثیرات فرسودگی و کهنگی به مرور زمان عامل بسیار مهمی است که اهمیت آن در دماهای کاری بسیار بالا به هنگام استفاده، درست به اندازه نقطه ذوب (Tm) پلیمرهای دارای قلمرو سخت میباشد.
پایداری اکسایشی POEها، تابعی از عملکرد افزودنیهای آنتیاکسیدان و پایدارکننده میباشد. کامپاندهای سخت/سفت از POE که به مؤثرترین شیوه پایدارسازی شدهاند، با پایدارکنندههای حرارتی، آنتیاکسیدانها و تقویتکنندهها، فرموله شدهاند تا بتوانند دماهای کاری پیوسته تا 250 درجه فارنهایت و یا حتی بیشتر را به راحتی تحمل کنند. آمیزهها یا کامپاندهای سخت/سفت از POE کاربرد عمومی داشته و چند منظوره هستند، به هنگام استفاده برای دورههای طولانی در دامنه دمایی 212-180، خواص فیزیکی خود را حفظ میکنند. یکی از خواص برجسته POEها، کارایی آنها، در دماهای پایین میباشد. آمیزههای POE، انعطافپذیری خود را در دماهای بسیار پایین حفظ میکنند. انواع تجاری نرمتر POE، وقتی که در دماهای پایین قرار میگیرند، نقطه شکست کمتر از 112- دارند. در این دما شکننده هستند، این نقطه به نقطه شکنندگی در دمای پایین موسوم است.
تقریباً همه محصولات POE، خواص فیزیکی خود را به هنگام قرار گرفتن در معرض تماس با نور خورشید و یا شرایط نامساعد آب و هوایی، حفظ میکنند. کامپاندهای POE، بدون استفاده از پلیمرهای اشباع نشده در اسکلت پلیمری خود ساخته میشوند و بنابراین نسبت به تجزیه، تخریب و متلاشی شدن از طریق ازن هوا حساس نیستند. EPDM یک لاستیک مقاوم در برابر هوازدگی، همچنین TPOها مخصوصاً نسبت به حمله توسط میکرو ارورگانیسمها و رشد قارچ، حساس نیستند. بسیاری از انواع POEها، پایداری رنگی برجستهای دارند. این انواع پایدارسازی شده به طور ویژه که براب کاربردهای خودرویی رنگ نشده طراحی شدهاند، در فلوراید بیش از 2 ساعت در معرض تستهای زمانبندی، فرسودگی و کهنگی در اثر مرور زمان یا Aging تابش نور خورشید قرار گرفتند بدون این که تغییر رنگ خاصی در آنها مشاهده شود و یا دچار رنگپریدگی شوند.
همه محصولات POE در مقابل آب، مقاوم هستند و نیز مقاومت شیمیایی متوسطی در برابر اسیدها و بازها، از خود نشان میدهند. حلالهای هیدروکربنی داغ، به مرور آنها را نرم میکند و موجب ایجاد اماس و تورم در محصولات POE میگردد. این نرمکردن و متورمسازی برای فرمولاسیونهای سختتر، نوعاً کمتر است ولیکن شدت تورم در محصولات نرمتر بیشتر است. سطح غیر فعال یک قطعه POE، به لحاظ شیمیایی برقراری پیوند با مواد دیگر را دشوار میکند.
اغلب کامپاندهای POE، مواد عایق الکتریکی خوبی میباشند. آنها خواص استحکام دیالکتریکی خوبی دارند و رطوبت را جذب نمیکنند.
بسیاری از قطعات POE که برای کاربردهای خودرویی ساخته میشوند بایستی با یک ماده پرداخت زننده نهایی خودرویی، رنگآمیزی شده باشند به نحوی که پرداخت رنگی آن با پرداخت رنگی
مزایای POE
معایب و محدودیتهای POE
کاربردهای POE
کاربردهای بیرونی خودرویی
ترمیمکردن کناره اتاق خودرو، قالبگیری دورتادور بدنه یا اتاق خودرو، پوششهای سپر ضربهگیر، سرپوشهای انتهایی سپر، قطعات جانبی ضربهگیر، آسترها یا پوششهای گِلگیر، آفتابگیر شیشه، حفاظ سنگ و ضد حشره جلوی کاپوت و قاب لبه آویز 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 POEها برای تعدادی از کاربردهای سیم و کابل ولتاژ پایین استفاده میشود. همچنین از POEها به منظور عایقبندی و پوششدهی (Jacketing) کابلهای بوستر باتری، سیمهای پرتابل ویژه ذخیره برق و کابل پمپ زیر آبی (Submersible Pump Cable) استفاده میشود.
کالاهای مکانیکی
درزگیرها، دوشاخههای الکتریکی، ورقه اکسترود شده و نوارهای ویژه شرایط آب و هوایی.
اصلاحکنندههای ضربه
از پلیالفین و PP برای بهبود بخشیدن استحکام ضربهای در دماهای پایین استفاده میشود، همچنین POE به HDPE اضافه میشود تا مقاومت در برابر ترک ناشی از تنش (Stress Crack Resistance) بهبود یابد.
گرید های موجود:
برای اطلاعات بیشتر با واحد فروش و مهندسی تماس حاصل فرمایید.
نقد و بررسیها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.