آرشیو اخبار

عوامل پف‌زای شیمیایی در صنعت لاستیک: گذشته، حال و آینده

شنبه, 09 فروردین,1399

رتبه بندی این مطلب:
5/0

بسپار/ ایران پلیمر در بسیاری از محصولات نهایی، از جمله ستون جلوی (A-pillar) خودرو (ستونی که قاب شیشه جلو به آن متصل است و در نگهداری سقف نقش دارد) از جنس آلومینیوم اسفنجی، بلوک­های بتنی هوادار (aerated) شرکت Ytong، اسفنج صلب پلی­یورتان شرکت Elastolit یا پروفیل پنجره از EPDM شرکت Semperform، بدون توجه به نوع مواد به کار رفته در آ‌ن‌ها، از انواع مختلف اسفنج استفاده شده است. برخی از این اسفنج­ها، جدید، اما برخی از آن‌ها دارای دهه‌ها سابقه بوده و در گستره وسیعی از صنایع مختلف و محصولات نهایی استفاده می‌شوند. بنابراین ساختارهای اسفنجی تعریف‌شده به ابزار مهمی در توسعه مواد نوین تبدیل شده است. این مقاله به جنبه‌های فنی عوامل پف‌زای شیمیایی و سازوکار ویژه عملکرد آن­ها پرداخته که منجر به تولید اسفنج‌های لاستیکی مختلف می‌شود. به علاوه در مورد وضعیت فعلی مبحث REACH درباره عامل پف‌زای آزودی‌کربنامید (azodicarbonamide) بحث خواهد شد.

 

مقدمه

اصلی‌ترین دلیل استفاده از اسفنج‌ها یا مواد اسفنجی، چگالی کمتر آن­ها است که به دلیل حضور هم‌زمان گاز و جامد در یک سامانه دو فازی، منجر به کاهش وزن قطعه می‌شود. اگرچه، حضور گاز و تعداد زیادی فصل مشترک درون ساختار اسفنج به معنای این است که سایر خواص اسفنج نیز نسبت به ماده توپر تغییر می‌کند. تعداد، اندازه، ساختار و توزیع سلول‌ها، رسانایی اسفنج برای صدا، گرما و میدان‌های الکترومغناطیس، کشسانی، تراکم‌پذیری، شناوری، جهندگی (resilience) و سختی سطح اسفنج را تعیین می‌کند.

برای تولید اسفنج، دو روش سنتی در صنعت بسپار وجود دارد: اسفنجش فیزیکی و اسفنجش شیمیایی. در فرایند اسفنجش فیزیکی، یک حلال یا گاز بی‌اثر به عنوان سیال فوق بحرانی به مذاب گرمانرم تزریق شده و تحت فشار زیاد در آن حل می‌شود. سپس در مرحله شکل‌دهی (رانشگری یا قالب‌گیری تزریقی) با کاهش فشار، حلال یا گاز تبخیر شده و مذاب منبسط می‌شود. عاملی که تشکیل و تثبیت ساختار اسفنج را تنظیم می­کند، سامانه سرمایش است که به معنای افزایش گرانروی محصول می‌باشد. از آن‌جایی‌که استفاده از عامل پف‌زای فیزیکی باعث ایجاد مقدار زیادی گاز درون مذاب گرمانرم می‌شود، با استفاده از آن می‌توان به مقادیر کمتر وزن در واحد حجم رسید. اگرچه استفاده از این روش ملزم به سرمایه‌گذاری قابل توجه برای دستگاه‌های ویژه و کنترل فرایند با دقت بسیار زیاد می‌باشد. مطالعات علمی زیادی درباره اسفنجش فیزیکی لاستیک‌ها انجام شده است، اما تاکنون به دلیل مشکلات پایداری و همگنی ساختارهای اسفنجی و قابلیت تولید مجدد، منجر به موفقیت تجاری زیادی نشده است. نوع دیگر فرایند فیزیکی، اسفنجش مکانیکی است که محدود به شکل مایع لاستیک‌ها مانند امولسیون‌های شیرابه‌ای (لاتکسی) می‌باشد. در اینجا هنر اسفنجش منوط به طراحی و مهندسی دستگاه‌های اختلاط مناسب می‌باشد.

فناوری برتر برای لاستیک‌های جامد، اسفنجش با عوامل پف‌زای شیمیایی است. این عوامل در واقع ترکیبات آلی یا معدنی جامد بوده که در حین فرایند اختلاط به آمیزه لاستیکی اضافه می‌شوند. ذرات به واسطه گرما شکسته شده و محصولات گازی آزاد می‌کنند. چنان­چه عوامل پف‌زا به صورت یکنواخت توزیع شده باشند، اسفنجش شیمیایی موجب تشکیل سطح و ساختار سلولی یکنواخت می‌شود. این محصولات اسفنجی را می‌توان بدون هیچ هزینه اضافی برای ماشین‌آلات و تنها با تجهیزات معمول که برای تولید محصولات غیراسفنجی استفاده می­شوند، تولید نمود. این موضوع به تولیدکنندگان تطبیق­پذیری و انعطاف­پذیری لازم برای فناوری تولید را می‌دهد.

 

عوامل پف‌زای شیمیایی و واکنش آن‌ها

 

 

برگردان: مهندس دل‌آرا مهابادی

Delara_m33@yahoo.com

 

 

(ادامه دارد...)

 

متن کامل این مقاله را در شماره 209 ماهنامه  بسپار که درپایان اسفند ماه منتشر شده است، بخوانید. 

 

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق فیدیبو قابل دسترسی است.

 

نوشتن یک نظر

افزودن نظر

x
لطفا تنظیمات را ویرایش و ذخیره نمایید
دی ان ان