معرفی پلی کربنات یزد

شفافیت، چقرمگی عالی، پایداری حرارتی و پایداری ابعادی بسیار خوب، پلی کربنات یزد (PC) را به یکی از پرکاربردترین ترموپلاستیک های مهندسی تبدیل کرده است. دیسک‌های فشرده، سپرهای ضد شورش، شیشه‌های ضد خرابکاری، بطری‌های غذای کودک، قطعات الکتریکی، کلاه ایمنی و لنزهای چراغ‌های جلو همگی کاربردهای معمولی برای پلی کربنات یزد هستند.

پلی کربنات یزد معمولاً با واکنش بی‌فنل A (تولید شده از تراکم فنل با استون در شرایط اسیدی) با کربونیل کلرید در یک فرآیند سطحی تشکیل می‌شود. PC در خانواده پلاستیک های پلی استر قرار می گیرد.

پلی کربنات یزد یکی از پلاستیک های مهندسی با رشد سریع است زیرا کاربردهای جدیدی تعریف می شود. تقاضای جهانی برای پلی کربنات یزد بیش از 1.5 میلیون تن است.

1 تاریخچه پلی کربنات یزد

کشف پلی کربنات یزد به سال 1898 برمی گردد، زمانی که آینهورن، شیمیدان آلمانی، تشکیل یک جامد نامحلول و غیرقابل انحلال را مشاهده کرد، در حالی که در تلاش برای تهیه کربنات حلقوی با واکنش هیدروکینون با فسژن بود. در سال 1902، بیشوف و هدنستروم پلی کربنات یزد با پیوند متقابل مشابهی با وزن مولکولی بالا بدست آوردند. دکتر WH Carothers کار روی این محصول را گسترش داد. با این حال، تا سال 1953 بود که آزمایشگاه های بایر پلی کربنات ترموپلاستیک خطی با وزن مولکولی بالا تولید کردند. در سال 1957 بایر و جنرال الکتریک توسعه مستقل PC را اعلام کردند و در تابستان 1960 هر دو شرکت شروع به تولید تجاری کردند.

2 خواص

ساخت مواد شیمیایی پلی کربنات یزد ها ترموپلاست های مهندسی قوی، سفت، سخت، سخت و شفاف هستند که می توانند سفتی را تا 140 درجه سانتیگراد و چقرمگی تا 20- درجه سانتیگراد یا درجه های ویژه حتی کمتر را حفظ کنند. این ماده آمورف است (در نتیجه خواص مکانیکی عالی و پایداری ابعادی بالا را نشان می دهد)، از نظر حرارتی تا 135 درجه سانتی گراد مقاوم است و به عنوان آهسته سوز ارزیابی می شود. درجات خاصی برای بازدارنده شعله وجود دارد که چندین آزمایش اشتعال پذیری شدید را پشت سر می گذارد.

محدودیت های استفاده از PC شامل مقاومت محدود شیمیایی و خراش و تمایل به زرد شدن آن در مواجهه طولانی مدت با نور UV است. با این حال، می توان با افزودن مواد افزودنی مناسب به ترکیب یا پردازش از طریق یک فرآیند اکستروژن همزمان، بر این محدودیت ها غلبه کرد.

3 نمرات موجود

پلی کربنات یزد بسته به کاربرد و روش فرآوری انتخابی در انواع مختلفی در دسترس است. این ماده در انواع مختلفی مانند فیلم، مقاوم در برابر شعله، مقاوم در برابر ترک خوردگی و تنش، شاخه‌دار (برای کاربردهایی که نیاز به استحکام مذاب بالا دارند) و سایر درجه‌های تخصصی موجود است. همچنین ترکیباتی از پلی کربنات یزد با به عنوان مثال موجود است. ABS یا پلی استر، به طور گسترده در صنعت خودرو استفاده می شود. پردازش پلی کربنات یزد به طور کلی به موارد زیر تقسیم می شود:

1. قالب گیری تزریقی
2. قالب گیری فوم ساختاری
3. اکستروژن
4. شکل دهی خلاء
5. قالب گیری دمشی

4 خواص فیزیکی

• مقاومت کششی 70 – 80 نیوتن بر میلی متر مربع
• مقاومت ضربه‌ای بریدگی 60 – 80 Kj/m²
• ضریب انبساط حرارتی 65*10-6
• حداکثر دمای استفاده 125 درجه سانتیگراد
• چگالی 1.20 گرم بر سانتی متر مکعب

5 مقاومت در برابر مواد شیمیایی

• رقیق اسید : خوب
• رقیق قلیایی : فقیر
• روغن و گریس : متوسط
• هیدروکربن های آلیفاتیک : خوب است
• هیدروکربن های معطر : ضعیف
• هیدروکربن های هالوژنه : ضعیف
• الکل ها : خوب

توجه داشته باشید که این رتبه بندی ها تعمیم یافته است. مقاومت در برابر مواد خاص می تواند منحرف شود و به دما، تنش های اعمال شده، زمان قرار گرفتن در معرض و غیره بستگی دارد.

6 کاربرد پلی کربنات یزد

در سال های اخیر ترکیبات پلی کربنات یزد از نظر تجاری اهمیت فزاینده ای پیدا کرده اند. PC به دلیل سازگاری عالی با طیف وسیعی از پلیمرها به طور گسترده در مخلوط ها استفاده می شود. مخلوط‌های معمولی شامل PC اصلاح‌شده با لاستیک، بهبود خواص ضربه‌ای، ترکیب PC/PBT است که باعث می‌شود چقرمگی در دماهای پایین‌تر حفظ شود و مقاومت در برابر سوخت و آب و هوا بهبود یابد. در میان مهمترین آنها مواردی هستند که دارای ABS (اکریلونیتریل بوتادین استایرن) هستند. ترکیبات PC/ABS دارای جریان مذاب بالا، چقرمگی بسیار بالا در دماهای پایین و مقاومت در برابر استرس بهبود یافته در مقایسه با PC هستند.

همه مخلوط ها با استفاده از مرحله ترکیب برای ترکیب پلیمرها تولید می شوند. این فناوری ترکیب برای ایجاد مورفولوژی و تعامل بهینه بین دو فاز بسیار مهم است. در ترکیب با دانش افزودنی مناسب (بازدارنده شعله، تثبیت، تقویت) مخلوط هایی با مجموعه ای از خواص متعادل به دست می آیند.

پلی کربنات یزد در بسیاری از بازارها استفاده می شود، به ویژه در بازارهای خودرو، شیشه، الکترونیک، ماشین های تجاری، رسانه های نوری، پزشکی، روشنایی و لوازم خانگی.

6.1 برق و الکترونیک (E&E)

بزرگترین برنامه کاربردی بریتانیا برای پلی کربنات یزد در بازار رسانه های نوری (یعنی استفاده در رایانه و دیسک های فشرده صوتی) است. به دنبال آن مجموعه ای از کاربردهای ورق و لعاب قرار می گیرد. بقیه بازار شامل لوازم الکتریکی و الکترونیکی (میزبان برنامه های کاربردی در بازار ماشین های تجاری و مخابراتی) و به دنبال آن حمل و نقل (از جمله خودرو)، لوازم خانگی، بسته بندی و سایر مصارف متفرقه است.

چرخه‌های سریع محصول کوچک‌سازی، بازار E&E را به یکی از پرتقاضاترین بازارها برای پلاستیک‌های مهندسی تبدیل می‌کند. تقاضاها شامل دمای سرویس بالا، مقاومت در برابر دمای سنبله، شکل پذیری و چقرمگی در مقاطع نازک و اشتعال پذیری است. همه اینها باید به طور مداوم در سراسر جهان، با مهندسی هماهنگ، توسعه بازار و خدمات فنی ارائه شود. در بازار E&E مواد ما به خوبی برای اجزای داخلی و دستگاه های حمل جریان مناسب هستند.

نمونه های معمولی از کاربردهای فناوری عبارتند از:

• توزیع برق (پوشش ها و محفظه ها)
• اتصال دهنده ها
• لوازم برقی خانگی
• تلفن های همراه
• شارژرهای الکتریکی
• روشنایی
• جعبه های باتری

6.2 خودرو

استفاده از پلاستیک مهندسی در کاربردهای خودرو به پنجاهمین سالگرد خود نزدیک شده است. پلی کربنات یزد    بخشی از این تاریخ بوده است و همچنان به نوآوری خود ادامه می دهد، که به خودروسازان اجازه می دهد قطعات سبک تر، قوی تر و بادوام تر تولید کنند.

برنامه های کاربردی ترکیبی پلی کربنات یزد و پلی کربنات یزد عبارتند از:

• روشنایی خودرو
• لنز چراغ سر
• داشبوردها
• روکش داخلی
• قسمت های بیرونی (سپر، پنل بدنه)

6.3 صنایع عمومی / بسته بندی

در حالی که بازارهای خودرو و E&E تمایل دارند پیشرفت های تکنولوژیکی در مواد را پیش ببرند، سایر صنایع کاربردهای منحصر به فرد خود را برای پلاستیک مهندسی توسعه می دهند.

در بیشتر این صنایع دوام، مقرون به صرفه بودن و ظاهر عوامل محرک در انتخاب مواد هستند. بزرگترین این بازارها عبارتند از:

• ابزار قدرت
• شیشه شیر بچه
• دستگاه پخش آب
• تجهیزات باغبانی
• مبلمان ( اداری و سازمانی )
• محصولات ورزشی
• کاربردهای پزشکی

7.1 خودرو

از آنجایی که مصرف کنندگان خواستار فضای داخلی خودروهای لوکس بیشتری هستند، استفاده از قطعات پوشیده از پارچه در چند سال گذشته افزایش یافته است. فرآیند پوشش درون قالب (IMC) به طور گسترده ای در صنعت خودروسازی برای تولید این قطعات استفاده می شود.

7.2 چراغ راهنمایی

با استفاده از تجهیزات الکترونیکی پیشرفته و فناوری LED انقلابی و همچنین انطباق یک رویکرد یکپارچه برای محفظه و لنز، امکان توسعه مفهومی برای یک مفهوم کاملاً جدید در چراغ های راهنمایی وجود داشت.

7.3 دستگاه پول نقد

نمرات پلی کربنات یزد مناسب برای قالب گیری تزریقی فوم ساختاری در دستگاه های نقدی استفاده می شود. این تکنیک های پردازش باعث می شود در هنگام تغییر از آلومینیوم ریخته گری به قالب گیری پلاستیکی، تا 300 درصد صرفه جویی در هزینه به دست آورید.

7.4 بطری بچه

چالش‌های عملکردی برای بطری‌های تزریقی نوزاد. در کاربردهایی مانند بطری بچه، مواد پلاستیکی به دلیل ایمنی ذاتی (نشکن) و آزادی طراحی که ارائه می دهند، به طور فزاینده ای جایگزین شیشه می شوند.

7.5 تلفن همراه

محفظه تلفن های GSM باید دارای قدرت ضربه بالایی باشد تا از وسایل الکترونیکی داخل آن در صورت سقوط تصادفی محافظت شود. این رفتار انعطاف پذیر و ظاهر عالی سطح را می توان در طیف گسترده ای از رنگ های “مد روز” طراحی کرد.