مقاله پلی کربنات ترموپلاستیک

مهمترين كوپليمرهاي پلی كربنات ترموپلاستیک آنهايي هستند كه در گريدهاي مقاوم در برابر شعله استفاده مي شوند. كه قبلاً مورد بحث قرار گرفته‌اند.عبارت كوپليمر شامل محصولاتي كه فقط حاوي مقدر كمي از يك منومر ديگري مانند عوامل شاخه زا مي‌باشد نمي شود، حتي اگر اين ماده جزئي از شاخه اصلي باشد. به بيان ديگرپلي كربنات ترمو پلاستيك آروماتيك بر پايه بيس فنول Aدر بعضي مواقع كوپليمر بيس فنول A و فسژن ناميده مي‌شود.كوپليمرهاي سيليكون كاملاً تجاري نشده‌اند. اما در حال ارزيابي توسط جنرال الكتريك و شركتهاي ديگر هستند. پتنت‌ها در جدول خلاصه شده‌اند. با وجود اينكه كوپليمريزاسيون منومرها پتنت‌ شده است. اما كوپليمرهاي بلوك توجه زيادي را بخود جلب نموده است. افزايش نسبت پلي سيلوكسان به  پلی کربنات در ملكول، امكان تغيير خواص را از يك پلاستيك الاستومر به يك رزين سخت مي‌دهد.  اين رزينها را مي‌توان توسط واكنش گروههاي انتهايي قابل پخت نمود. بديهي است كه روش برتر تهيه اين آلياژها فسژنيزاسيون محلولي مخلوط سيليكون با جرم ملكولي پايين و بيس فنول A در حضور گيرنده اسيد (مانند پيريدين)، حلال و اختتام دهنده زنجير مي باشد.كوپليمرهاي بلوك سيليكون- پلي كربنات بعنوان غشاءهاي با نفوذپذيري انتخابي در مصارف پزشكي مانند شش‌هاي مصنوعي استفاده مي‌شوند. اما دليل اصلي تجاري شدن در مقالات مشخص نيست.سيليكونها و يا كوپليمرهاي بلوك ممكن است در غلظتهاي كم براي كاهش اصطكاك سطحي و قابليت خيس شدگي  پلی کربنات های استاندارد آلياژ شوند.

اصلاح سطح و پوشش:

در كنار اصلاح  پلی کربنات، اصلاح و يا پوشش سطح، يك روش براي بهبود پلي كربنات‌ها براي منظوري خاصي مي باشد. پتنهايي در اين زمينه در جدول 11-10 خلاصه شده‌اند. روشهايي كه در اين بخش بحث شده‌اند (مانند مقاومت در برابر اشعه uv) در جدول نوشته نشده است.رولهايي كه براي اصلاح سطح ورتهاي پلي كربنات توسط شركت رولند. (Rowland) توليد مي شود از نقطه نظر صنعتي بسيار مهم هستند. ورق ترجيحاً بعد از خروج از اكسترودر بصورت رول در مي آيد. رولند همچنين ورقهايي با پوشش پليمري بلورين نيز مي‌فروشد كه يك سطح سخت و مقاومت در برابر سايش تشكيل مي دهد.شركت اونس- ايلينويز (Owens- Illinois) پليمر شيشه‌اي توليد مي‌كند كه احتمالاً بدليل درصد بالاي سيليكون و همچنين شفافيت و سختي بالا به اين اسم ناميده مي‌شود. اين ماده از يك سيلوكسان معدني سه عاملي تهيه مي‌شود و بصورت محلول پوشش دهي  و يا ورق پوشش داده شده موجود مي‌باشد. اين ماده دو نقص عمده پلی کربنات را در بعضي از مصارف جبران مي كند. استعداد خراش‌پذيري و ضعف در برابر حلالها، اين محصول بصورت پتنت مي‌باشد.

پوششهاي لنزهاي چشمي ، كه فيلم الماس نيز ناميده مي‌شوند. توسط شركت مهندسی شیمی برگ (Berg) و پوسيژن تين فيلم (precision thin film) ابداع و پتنت شده‌ است. اين پوشش از مواد معدني اختصاصي استفاده مي‌كند تا يك ماده سخت با چسبندگي خوب و مقاوم در برابر سايش باشد. توليد صنعتي اين محصول شروع شده است.شركت جنتكس (Gentex) توليد يكنوع لنز ايمني را با استفاده از  آبسيت (Abcite) روي پلي كربنات توسعه داده است. آبسيت يكي از توليدات دو پونت مي‌باشد. جنتاكس همچنين فيلترهاي صفحه‌اي كه با طلا پوشش داده شده بنام امني ويو (Omni- view) توليد مي كند كه به جوشكار امكان ديدن جوشكاري را با رنگ اصلي خود مي دهد و وي را از گرما و اشعات مضر دور نگه مي دارد .جنرال الكتريك ورقهاي پلي كربنات توليد مي كند. اين محصول توسط سازمان متفاوتي از پليمر تجارت مي‌شود. گريد استاندارد شيشه لكسان 9030(Lexan 9030) مي‌باشد.لكسان (Lexan MR-400)MR-4000 يك پوشش معدني دارد كه به آن مقاومت در برابر آسيب و همچنين در برابر مواد شيميايي بالايي مي‌دهد. لكسان MR-4000 در شيشه‌هاي اتوبوسيها و قطارها بكار مي رود. هر دو گريد 9030 و MR-4000 بصورت شفاف، برونز شفاف و خاكستري تك رنگ موجود مي‌باشد. گريد 9030 همچنين بصورت كوك موجود مي‌باشد. جنرال الكتريك ادعا مي كند كه مقاومت فرسايش MR-4000 بالاتر از آبسيت مي باشد. مواد پوشش بصورت جداگانه از ورق موجود نمي‌باشند.جنرال الكتريك همچنين گريد لكسگارد (Lexgad) را عرضه مي كند كه ورقهاي ضدگلوله و امنيتي هستند. ورقهاي ضد گلوله تركيبي از لكسان MR-4000 و ورق ديگري از لكسان مي‌باشند. ورقهاي امنيتي يك تركيب ساندويچ مانند از ورقهاي لكسان در بين شيشه مي‌باشند.

 پلی کربنات
پلی کربنات

سرمایه گذاری:

هزينه تجهيزات بر پايه روابط مقالات مي‌باشد. اما هزينه تجهيزات ويژه از شركتهاي توليد كننده آنها بدست مي‌آيد. در مواقع مورد نياز اين هزينه‌ها با توجه به رفرنس‌هاي موجود (Chemiecl Engineering  Cost Inex of 180 ) اصلاح مي‌شود.هزينه‌هاي مستقيم در    توسط روش هيرش و گلازير ’(Hirsch and Glazier) تخمين زده شده و براي لوله‌كشي آلياژها بغير از قسمت 11 اصلاح شد. (اين قسمت نوع كارخانه را در نظر نمي‌گيرد). در اين مورد ، هزينه نصب و راه‌اندازي بر اساس توصيه‌هاي منابع صنعتي در نظر گرفته مي‌شود. هزينه‌هاي غير مستقيم از PEP Cost كه يك رابطه SRI مي‌باشد محاسبه گرديد.سرمايه كاري توسط PEP Cost بعنوان مجموع موجودي‌ها و حسابهاي بانكي قابل دريافت و حسابهاي بانكي قابل پرداخت تخمين زده شد. مقادير مفروض عبارتند از : 14 روز  مواد خام، 30 روز محصول ، نگهداري و نقدينگي 0.5% هزينه كل، 40 روز حسابهاي بانكي قابل دريافت و حسابهاي قابل پرداخت، 15 روز براي مواد خام و 1 روز  براي كارگران.هزينه راه‌اندازي شامل هزينه توسعه 5/7 سنت بر پوند ساليانه بدليل آشنايي مشتريان با پيچيدگي استفاده از ترموپلاستيك‌هاي مهندسي مي‌باشند. همچنين 2 ماه اجاره اپراتور، 3 ماه راهنمايي تكنيكي شروع با هزينه 45000 دلار در سال ، 6/0 ماه عدم كارايي شروع با هزينه متفاوت و هزينه ثابت %5 سرمايه‌گذاري باطري مي باشد.

اكستروژن مجدد پلی كربنات‌ها:

پلی کربنات های  مي توانند با افزودنيهاي ديگر آلياژ شده و دوباره اكسترود شوند تا يك گريد خاص توليد شود. در روشهايي كه پليمر بصورت پودر توليد مي شود، افزودنيها را مي‌توان قبل از تبديل پليمر به گرانول به آن اضافه كرد. اما بنا به تقاضا ممكن است كه نياز باشد تا گريدهاي استاندارد به يكسري گريد خاص تبديل شود. همچنين توليد مستر بچ‌هاي با غلظت بالا مي تواند مفيد باشد. در نتيجه نياز به انعطاف‌پذيري تجهيزات مورد نياز براي آلياژ‌سازي و اكستروژن مجدد را توجيه مي‌كند.جداول 8-11 و 9-11 هزينه سرمايه‌گذاري و توليد بغير از پليمر و افزودنيها را نشان مي دهد. نمودارها، نمودارهاي بروز شده گزارش PEP 50 مي‌باشند (بغير از تخفيف براي انبارداري). سابقاً فرض بر اين بود كه هيچگونه انبار اضافه‌اي نياز نيست. با وجود اينكه چنين سيستمي مي‌تواند بدون انبار اضافه كار كند، اما از انعطاف پذيري سيستم كم مي‌شود. طراحي سيستم در اينجا شامل يك چهارم ظرفيت نگهداري چيپ مجاز براي يك كارخانه 10 ميليون پوند پليمر در سال مي‌باشد. در آناليز ها فرض بر اين است كه فروش محصول شامل افزايش قيمت 10 سنت بر پوند بوده و 20% اين مقدار براي G&A ، فروش و تحقيق صرف خواهد  شد. سرمايه كل 565000 دلار مي‌باشد و افزايش هزينه توليد حدود  4.7 سنت به ازاي هر پوند مي‌‌باشد (به گزارش PEP 50 براي بحث بيشتر در مورد افزودنيها و هزينه آنها مراجعه كنيد).اخيراً ميكسرهاي بي‌حركت (Motionless) بعنوان وسيله‌اي براي افزايش يكنواختي اكسترودرها كاربرد زيادي پيدا كرده‌اند (405022). چنين دستگاههاي در مقايسه‌، هزينه زيادي بر سيستم اكستر و در  تحميل نخواهد كرد.

 مقاومت ضربه:

گريدهاي مقاوم در برابر ضربه پلي كربنات براي آلياژسازي با پليمرهاي  پلی کربنات ديگر طراحي مي شوند تعدادي از روشهاي افزايش مقاومت ضربه بصورت پتنت موجود مي‌باشد و در جدول 5-11 خلاصه شده‌اند. ما اطلاعاتي از اينكه آيا هيچكدام از اين روشها بصورت تجاري درآمده اند يا نه در دست نداريم. در بين اين روشها، برجسته‌ترين روش، روشي است كه فاكتور پخش ملكولي ( ناهمگوني) را كاهش دهد. كه به متوسط جرم ملكولي عددي و وزني مربوط مي‌شود. علاوه بر روشهاي ارائه شده در اينجا ، روش آلايد كمكال (Allied chemieal) كه در آن از يك حلال ضعيف در مرحله پليمريزاسيون استفاده مي شود بايستي در نظر گرفته شود. سرد كردن ناگهاني قطعات قالبگيري شده و نورد سرد هم از راههاي مؤثر در افزايش مقاومت ضربه مي‌باشد. بديهي است كه مقاومت ضربه با افزايش جرم ملكولي پلي كربنات افزايش مي يابد و بحث افزايش مقاومت ضربه در اين بخش مربوط به افزايش مقاومت  پلی کربنات با متوسط جرم ملكولي وزني ثابت مي‌باشد.

بهبود خواص:

پلی کربنات های بر پايه بيس فنل A خواص دارند كه استفاده از آنها در بسياري از كاربردها سودمند مي‌سازد. با اين وجود. اغلب در يك كاربرد خاص امكان دارد نياز به تقويت يك ويژگي‌ داشته باشيم، در حالي كه ساير خواص مفيد يا حتي شاخص باشند. زماني كه سعي مي‌شود يك ويژگي از پليمر تقويت شود، امكان دارد، يك يا چند خاصيت ديگر ماده آسيب ببيند. براي مثال، مواد افزودني براي افزايش مقاومت در برابر شعله، مي‌تواند پايداري حرارتي را كاهش دهد. براي تقليل اين تأثير مواد پايدار كنندة حرارتي ممكن است اضافه شوند. در نتيجه پايدارسازي حرارتي با افزودني‌ها مي تواند براي توليد مواد مقاوم در برابر شعله لازم باشد اين عوامل باعث مي‌شوند كه دسته‌بندي پتنتها مبهم باشد. همچنين يك ماده افزودني مي‌تواند بيشتر از يك خاصيت را بهبود ببخشند. بايد توجه داشت كه  برخي از پتنتهايي كه در جهت بهبود خواص بثبت رسيده‌اند، شامل تغييراتي در بخش توليد پليمر يا جداسازي آن مي‌باشند.

Polycarbonate
Polycarbonate

پايدارسازي:

بسياري از پتنها در رابطه با پايدارسازي پلی کربنات های مي‌باشند كه برخي از آنها در جدول  1- 11 نشان داده شده‌اند. برخي از مسائل مربوط به پايدارسازي از آنجا ناشي مي شوند كه دماي فرآيند كردن پلي كربنات جهت ساخت محصول بالا مي‌باشد. كه در اثر اين دما جرم مولكولي ميانگين پليمر كاهش مي‌يابد در بحث پايدارسازي، جداسازي دقيق كاتاليزور و ساير مواد آلوده كننده، مانند نمكها و آب از پليمر حاصل، به اندازه از بين بردن گروههاي فعال زنجير  اهميت دارد. مواد افزودني متعددي پايداري پليمر را افزايش مي دهند.قطعات ساخته شده از پلي كربنات امكان دارد تحت دماي بسيار بالا در حضور هوا (اكسيژن) قرار بگيرند. ضد عفوني كردن ظروف با آب داغ مي تواند باعث زرد شدن، از دست دادن رنگ، شكننده شدن و ساير تأثيرات بشود. در بسياري از پتنها سعي شده از چنين تأثيراتي جلوگيري شود. بسياري از آنها در صد بسيار كمي از مواد افزودني را به پليمر اضافه مي‌كند. پيگمنتها، مواد رنگي، دوده، پايدار كننده‌هاي UV همگي پايداري حرارتي را پايين مي آورند. در اين زمينه اكسيد تيتانيم براي ايجاد براقيت تبديل به يك پيگمنت جهاني شده است.  پلی کربنات های حاوي اين مواد براي سرويس دهي مطلوب به درصد بيشتري از مواد پايدار كننده نياز دارند. عمل آسياب كردن پليمر ضايعاتي در فرآيند شكل دهي پليمر، كه باعث زرد شدن پليمر مي‌شود. كه در نتيجه مقداري رنگ آبي  جهت محو كردن اين تأثير استفاده مي‌شود.

جدايش از قالب:

در فرآيندهاي قالبگيري تزريقي پيچيده، رهايش از قالب مي تواند ايجاد مساله كند. روش متداول شامل پوشش‌دهي متناوب سطح قالب با عوامل رهايش قالب مانند استئارات روي و يا سيليكونها و  پلی کربنات هامي باشد. اين پوشش دهي كار قابل توجهي را مي طلبد و همچنين اين مواد فرآيندهاي پس از قالبگيري (مانند چسباندن، رنگ كردن و جلا زدن) را مشكل مي‌كنند.در گزارش قبلي استفاده از مواد افزودني سيليكوني كه موجب رهايش آسانتر شوند، توضيح داده شده‌اند. برخي توليدكنندگان از صابونها (استئارات ها) استفاده مي كنند.گليسيريدهاي حاصل از اسيدهاي با جرم مولكولي كم، در دماي بالاي قالبگيري با پلي كربنات ها واكنش‌ ترنس استريفيكاسيون انجام مي‌دهند. به همين دليل پلاستيك تخريب مي شود مقاومت در برابر ضربه و ازدياد طول در نقطه شكست آن كاهش مي‌يابد. گليسريدها و يا تري استرهاي بر پايه اسيدهاي چرب (حاوي 10 تا 22 كربن) در رهايش  از قالب پليمر تأثير مثبت داشته بدون آنكه باعث تخريب شوند. سريل سروتات (Ceryl ecrotate) كه استرحاصل از واكنش اسيد 26 كربنه و الكل 26 كربنه مي باشد نيز رفتار مشابهي را نشان مي‌دهد.

مباحثی دیگر از مقاله پلی کربنات ترموپلاستیک :

  • خواص جريان پذيري
  • كوپليمرها
  • مدول بالا و تنش نهايي
  • آلياژ با پليمرهاي ديگر
  • وضعيت صنعت
  • بررسی جنبه‌هاي تكنيكي
  • پايدار كننده‌هاي ماوراء بنفش
  • ساختمان و لعاب شيشه
  • ارتباطات و الكترونيك
  • مصارف متفرقه پلي كربنات ها
  •  پلی کربنات توسط پلي كندانسياسون در محلول
  • سرمايه گذاري و ظرفيت‌ها
  • سرعت عمليات
  • شرح فرایند و برآورد هزینه ها
  • توليد پلی کربنات های با واكنشهاي تراكمي بين سطحي
  • تولید  پلی کربنات های در فرآيند راكتور پيوسته
  • توليد  پلی کربنات با فسژنه كردن محلول ناپيوسته
  • توليد پلي كربنات با ترنس استريفيكاسيون و ساير فرآيندهاي مذاب
  •  پلی کربنات های مقاوم در برابر شعله
  • آناليز و مقايسه پروسه
مطلب بالا چکیده‌ای از تحقیق و پژوهش اصلی میباشد جهت تهیه نسخه کامل آن از باکس زیر اقدام به خرید و دانلود نمایید
لینک خرید پژوهش مقاله پلی کربنات ترموپلاستیک:
تحویل فوری و خودکار فایل با لینک مستقیم بعد از پرداخت
تعداد صفحه: 98
قالب: فایل word

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *