مقاومت به ضربه بالاتر مواد لاستیکی جدید نسبت به پلاستیک های تقویت شده با الیاف شیشه

ترموپلاستیک الاستومرها (TPEs – که گاهی لاستیک‌های ترموپلاستیک نیز نامیده می‌شوند) ترکیبی از پلیمرها از دسته ی پلاستیک ها و لاستیک ها هستند که با پیوند های شیمیایی(کوپلیمر) به یکدیگر متصل شده اند که هم دارای خاصیت ترموپلاستیکی و هم خاصیت الاستومری هستند.

خاصیت ترموپلاستیکی در قالب گیری تزریقی مفید می باشد، در حالی که خاصیت الاستومری به جسم توانایی کشش و بازگشت به شکل اولیه خود را می دهد.این مواد کاربردهای بسیاری دارند، به عنوان مثال، در فضای داخلی و خارجی وسایل نقلیه به کار می روند.

شناخته شده ترین TPE ها عبارتند از پلیمرهای بلوکی استایرنیک که حاوی بلوک های مولکولی پلی استایرن می باشد که سخت است و پلی دی ان که لاستیکی است، پلیمرهای بلوکی استایرنیک توسط شرکت شیمی Shell در دهه 1960 توسعه یافتند و از آن زمان تا کنون توسط بسیاری از محققان در دانشگاه و صنعت توسعه ی بیشتری یافتند.

دو نمونه مهم عبارتند از کوپلیمر بلوکی پلی استایرن- پلی ایزوپرن- پلی استایرن(SIS) و پلی استایرن-پلی بوتادی ان- پلی استایرن(SBS) می باشد.

در حالی که بازار جهانی سالانه TPEهای بر پایه کوپلیمرهای حاوی بلوک استایرنی چندین میلیارد دلار ارزش دارد، الاستومرها با خواص مکانیکی پیشرفته نیز تقاضای زیادی دارند.

برای بهبود خواص مکانیکی کوپلیمرهای حاوی بلوک استایرنیک، دانشگاه Nagoya و شرکت Zeon اخیراً SIS را با روش های سنتز مناسب صنعت اصلاح شیمیایی کردند برای مثال SIS پیوند هیدروژنی (h-SIS) و “SIS عاملدار یونی” (i-SIS) ، که SIS با یون های مثبت مانند سدیم پیوند خورده است.

سدیم دارای یک الکترون (تک ظرفیتی) در پوسته بیرونی خود می باشد که از پوسته بیرونی خارج شده و تبدیل به کاتیون یون مثبت می شود. تست ها نشان داد که i-SIS چقرمگی کششی بسیار بالایی (480 MJ/m3)دارد ، که بالاترین مقدار در بین مواد ترموپلاستیک الاستومرهای شناخته شده، می باشد.

اگرچه آزمایش های کششی برای بررسی خواص مکانیکی مواد مفید می باشد، اما تمام ویژگی‌های مکانیکی مواد، به ویژه مقاومت در برابر ضربه را که در کاربردهای عملی بسیار مهم است، نشان نمی دهد.

علاوه بر این، اندازه‌گیری مقاومت در برابر ضربه‌ برای درک مکانیسم هایی که باعث خواص مکانیکی مطلوب در مواد می‌شود و چگونگی دستیابی به آن ها مفید می باشد.

 

22

 

این مطالعه ای که توسط دانشگاه Nagoya و شرکت Zeon انجام شد اولین مطالعه ای است که مقاومت در برابر ضربه ی مواد الاستومری جدید بر پایه ی i-SIS را ارزیابی کرده و آنها را با مقاومت به ضربه ی یک ماده معمولی با استحکام بالا که پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه است، مقایسه می کند. (GFRP) دارای مقاومت کششی 330 مگاپاسکال می باشد.

تست های ضربه‌ به صورت افتادن وزنه انجام شد که نشان داد I-SIS با کاتیون‌های تک ظرفیتی یا دو ظرفیتی، 3 یا 4 برابر بیشتر از SIS اصلاح‌نشده به صورت شیمیایی مقاوم‌تر در برابر ضربه است. علاوه بر این، I-SIS با کاتیون های دو ظرفیتی 1.2 برابر بیشتر از GFRP با مقاومت بالا، مقاوم تر است.

در مجموع I-SIS، به خصوص با یون های دو ظرفیتی، بسیار مقاوم در برابر ضربه است، حتی اگر پرکننده های معدنی در پلیمرها استفاده نشود و ساختار مولکولی پلیمر دارای اتصالات عرضی (کراس لینک) نباشد.

 

32

 

خودروسازان به دنبال مواد سبک تر می باشند که در برابر آسیب نیز مقاوم باشند، از آن جایی که I-SIS را می توان در مقیاس صنعتی سنتز کرد، پتانسیل بالایی برای تبدیل شدن به یک ماده الاستومری نسل بعدی برای استفاده نه تنها در قطعات داخلی و خارجی خودرو، بلکه برای بدنه خودرو و حتی پانل های بیرونی خودروها را دارد.

این مواد برای قطارها و سایر وسایل نقلیه ای که به موادی با مقاومت در برابر ضربه بالا و همچنین سهولت ساخت نیاز دارند مناسب می باشند.

این دستاوردهای تحقیقاتی همچنین به توسعه وسایل نقلیه سبک وزن و ایجاد جامعه ای بدون کربن کمک می کند.

آخرین اخبار

فرآیند قالبگیری تزریقی
قالبگیری تزریقی قالبگیری تزریقی روشی برای تولید محصولات قالب گیری شده از طریق تزریق مواد پلاستیکی نرم و ...
ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

شرکت دنیا پلیمر اقدام به تولید مستربچ های رنگی، افزودنی، کامپاند کربنات کلسیم و گرانول برای صنعت راه مانند لوازم ترافیکی و ملزومات ساختمان مانند مخازن آب، کلید پریزهای برق و … اقدام نموده است.

  •