شنبه , ۱۳ آذر ۱۳۹۵
دانلود رایگان نرم افزار آنالیز تصویر + فیلم آموزشی
001

فوم های پلیمری

ارسالی از : سپیده علیزاده

فوم های پلیمری

مقدمه
به منظور کا هش تحرک سیالات ودانسیته مواد واستحکام بهتر با تزریق یک فاز گازی در انها فوم میسازند که برا موارد مختلف در صنایع گوناگون به کار میرود.
پلیمرهای که در ساخت فوم استفاده میشود به طور کلی دو دسته گرما نرمو گرما سخت تقسیم می شودبه این منظور بسته نوع پلیمر به کار رفته در فوم نحوه تولید انها متفاوت است انچه برای فومهای مختلف اهمیت دارد نوع پلیمر وگازی است که در ان تزریق میشود
پلی استایرن، پلی یورتان ، فنلیک،اوره فرمالدئیک ، پلی وینیل کلراید وینیل الکل فرمالدئید
،موادی هستند که بسته به نوع کاربردشان از انها فوم میسازند
فوم های پلیمری
فوم جسمی است که از دو فاز مختلف گاز و جامد تشکیل شده است . در مورد فوم های پلیمری فاز جامد از پلیمر ساخته شده است . در یک توده فومی دو نوع فضای خالی در بخش پلیمری می تواند وجود داشته باشد که آنها را سلول می نامند . از این رو دو نوع سلول شامل باز و بسته در فوم ها وجود دارند . در مورد فوم های سلول باز فاز گاز موجود نیز پیوسته است در حالی که در فوم های سلول بسته فازگاز ناپیوسته است . نوع سلول شدیداً خواص مکانیکی و حرارتی فوم های پلیمری را تغیر می دهد .
انواع فوم های پلیمری به شرح زیر است :
فوم پلی استایرن،فوم پلی یورتان ،فوم فنلیک،فوم اوره فرمالدئیک ،فوم پلی وینیل کلراید وینیل الکل –فرمالدئید ،فوم اپوکسی ،فوم های دیگر از میان این فوم ها مورد یک تا پنج در عایق کاری ساختمانی و پانل های ساندویچی به کار برده شدهاند . شایان ذکر است که در پانل های ساندویچی اغلب فوم های سخت که سلول باز هستند به کار برده می شوند . پلیمر های که در ساخت این فوم ها استفاده می شوند به دو دسته کلی گرمانرم و گرما سخت تقسیم می شوند .فوم های پلی استایرن و PVCمثال های مورد اول (گرما نرم) و فوم های فنلیک،اوره فرمالدئید و پلییورتان مثال های مورد دوم(گرما سخت)هستند . از این رو بسته به نوع پلیمر به کار رفته در فوم ساخته شده نحوه تولید آن متفاوت است .آنچه که در مورد فوم های مختلف اهمیت دارد نوع پلیمر و نوع گازی است که در سلول های آن قرار دارند . این دو عامل ضریب هدایت حرارتی و یا توانایی یک فوم را در ایفای نقش عایق حرارتی تعیین می کند .
فوم پلی اتلین(پلی فوم)
پلی اتلین دارای خواص مهمی از جمله عایق الکتریکی, خاصیت فیلم و ورقه شدن و مقاومت شیمیایی در برابر رسوبات را داراست . از جمله معایب پلی اتلین این است که در برابر حلالها تحت دما و شرایط معین , مقاومت کمتری نشان میدهد و اکسیژن می تواند در آن خرابی بوجود آورد . به طوری که در طولانی مدت وقتی در برابر آب قرار می گیرد اکسیژن آزاد شده تولید پوسیدگی می کند این امر استفاده از این عایق هارا در شبکه آبرسانی آب گرم محدود می کند. در صورت استفاده از این عایق در صنایع برودتی وحرارتی با پدیده کندانس و اتلاف حرارت مواجه خواهیم شد ضریب انتقال حرارت این عایق در دما ی ۲۵ درجه سانتیگراد ۰/۰۴۲ است . این عایق قابل اشتعال است و برابر شعله مستقیم باعث افزایش دامنه حریق می گردد و نباید از آن در معرض تابش مستقیم نور خورشید استفاده شودگسترده دمائی قابل استفاده از این فوم بین دماهای ?۴۰- ۹۰ تا? است.

فوم پلی وینیل کلراید (PVC)
محدوده وسیعی از تغییر شکل فشار ی همراه با مزایای عالی عایق رطوبت و بخار ارایه می دهد . فوم PVC از طریق آمیزه سازی انواع مختلف نرم کننده و کوپلیمر به دو طریق فیزیکی و شیمیایی با خواص مختلف به دست می آید . این فوم ها به صورت نرم , سلول باز , بخشی سلول باز , نیمه سخت و سخت سلول بسته می توانند باشند. از نظر عایق حرارتی فوم PVC سخت دو برابر گران تر از فوم های پلی استایرن و پلی یورتان است .در مقایسه با دیگر پلاستیک های سلولدار به کار رفته در عایق حرارتی PVC انبساط مقاومت بالایی داشته و بسیارسخت است.فوم PVC سخت عایق حرارتی و صوتی بسیار خوبی بوده و نفوذ بخار و رطوبت در آن بسیارکم است. از آنجا که مقاومت برشی فوم PVC بالاست سطح آن برای اعمال سیمان و گچ بسیار مناسب است . مزیت عمده فوم های PVC عملکرد بهتر آنها در برابر آتش نسبت به سایر فوم های پلیمری است .از این رو نوع پانل ها در کاربردهای دریایی و ساختمانی در اورپا پذیرفته شده اند.

فوم های پلیمری از عایق های سنتی
عایق فوم پلیمری جسمی است که از دو فاز مختلف گاز و جامد تشکیل شده است . در مورد فوم های پلیمری فاز جامد از پلیمر ساخته شده است . در یک توده فومی دو نوع فضای خالی بین ذرات در بخش پلیمری می تواند وجود داشته باشد که آنها را سلول می نامند, از این رو دو نوع سلول شامل باز و بسته در فوم ها وجود دارند . در مورد فوم های سلول باز فاز گاز موجود نیز پیوسته است, به همین دلیل در فوم های سلول باز ذرات بخار آب در لابه لای سلولهای فاز جامد قرار گرفته و ضریب انتقال حرارت راافزایش می دهددر حالی که در فوم سلول بسته فاز گاز ناپیوسته است . پلیمرهایی که در ساخت این فوم ها استفاده می شوند به دودسته کلی گرمانرم و گرماسخت تقسیم می شوند . فومهای پلی استایرن و پلی اتیلن (پلی فوم) مثالهای مورد اول و فوم پلی یورتان مثال مورد دوم هستند.از این رو بسته به نوع پلیمر به کار رفته در فوم ساخته شده نحوه تولید آن متفاوت است . آنچه که در مورد فوم های مختلف اهمیت دارد نوع پلیمر و نوع گازی است که در سلول های آن قرار دارند . این دو عامل ضریب هدایت حرارتی و یا توانایی یک فوم را در ایفای نقش عایق حرارتی تعیین می کند.

انواع فوم چیست؟
۱-فوم پلی یورتان :
پلی یورتان یک پلیمر ترموست Thermoset میباشد که از ترکیب متیلن دی ایزوسانات با پلی اول ها و برخی افزودنی های شیمیایی دیگر پدید می آید.
با انتخاب این افزودنی ها و تغییر شرایط شیمیایی و فیزیکی فرایند واکنش، می توان خواص گوناگونی را برای کاربردهای متنوعی به وجود آورد. همین ویژگی پلی اورتان باعث گسترش کاربرد آن در بخشهای مختلف زندگی شده است. این پلیمر به دلیل hygienic بودن به فرم الستومر در ساخت روکش های مخازن، نقاله ها و بسته بندی در صنایع غذایی و دارویی، ساخت دستکش ها، پوشش ها و سایر تجهیزات جراحی و اتاق عمل، قلب و سایر اعضای مصنوعی و… کاربردهای فراوانی دارد. همچنین شکل اسفنجی آن در تولید مبلمان ، تخت خواب، موکت و کفپوش و … به صورت گسترده استفاده می شود. در صنایع اتومبیل نیز از فوم نرم (flexible foam) و فوم اینگرال (Integral skin foam) در ساخت قطعات تریم داخلی خودرو نظیر صندلی ها، قربیلک فرمان، دستگیره ها و … و به صورت structural foam در ساخت قطعاتی نظیر سپر خودرو استفاده می شود. امروزه رنگها و پوششهای ضد خوردگی پلی اورتان نیز با توجه به عمر و دوام بسیار بالای آنها گسترش بسیاری یافته اند.

001
۲-فوم پلی اتیلن:
فوم پلی اتیلن ترکیبی است از پلی اتیلن فشرده و حباب های ریز هوا که به دلیل داشتن خاصیت تراکم سلول بهترین ایزولاسیون و عالی ترین عایق برودت، حرارت، رطوبت و صدا می باشد. فوم در دمای ۳۵- تا ۹۰+ درجه سانتیگراد قابل استفاده بوده و در مقابل عوامل مخرب شیمیایی و فرساینده محیطی مقاوم بوده و ضد رطوبت می باشد و از نفوذ آب جلوگیری می نماید. ورق های فوم پلی اتیلن ،به عنوان عایق حرارتی ، صوتی ورطوبتی در دیواره، سقف وکف ساختمان ها به منظور ممانعت از انتقال صدا ورطوبت از طبقات و یا واحدها به یکدیگر استفاده می شود.
امروزه این محصول به دلیل راندمان بالای ایزولاسیون، کیفیت ودوام بالا، خاصیت ضدآب بودن، مقاومت شیمیایی بالا، قیمت مناسب، سهولت نصب، سهولت حمل ونقل وعدم آلوده سازی محیط زیست جایگزین سایر عایق های رایج گردیده است.
پلی فوم علاوه برعایق نمودن ساختمان دربرابر اتلاف انرژی، یک عایق صوتی و پوششی مناسب برای قسمت های مختلف بنا می باشد.
این محصول به صورت متالیز شده همراه باروکشی از آلومینیوم ویاسایر فلزات، به منظور پوشش نماها ویا سقف سوله ها، بسیار مناسب ومقرون به صرفه می باشد.

001
۳-فوم پلی استایرن(یونولیت) :
یونولیت یا پلاستوفوم ماده ای سفید رنگ و عایق رطوبت و صدا است که اولین بار توسط آلمان نازی در جنگ جهانی دوم برای ساخت پل های شناور روی آب ساخته شد. فوم پلی استایرن یکی از فراورده های صنایع پتروشیمی بوده و شکل ظاهری آن از بلور های ریز تشکیل شده است که در مجاورت فشار و بخار منبسط می گردد.
بلوک های یونولیتی «پلی استایرن» مدتی است که برای ساختمان سازی در کشور و در آپارتمان های بلند به دلیل سبکی و کم هزینه بودن مورد استقبال انبوه سازان قرار گرفته است.
این بلوک ها در دو نوع «قابل اشتعال» و «غیر قابل اشتعال» در بازار عرضه می شوند. وزن هر قطعه بلوک سیمانی که در ساختمان سازی به کار می رود، ۱۵ کیلوگرم است، در حالی که وزن بلوک های یونولیتی بسیار ناچیز است و تا اندازه بسیار زیادی موجب پایین آوردن وزن ساختمان می شود. با وجود پوشش نسوزی که زیر و روی این بلوک را محصور کرده است، در صورت آتش سوزی در ساختمان، این بلوک ها تنها تا ۲۰ دقیقه تاب مقاومت در برابر حرارت را دارند. ایمنی اماکن مسکونی در برابر حریق و حادثه از جمله مواردی است که باید از نظر ایمنی شهری مورد توجه قرار گیرد. در ایمنی یک ساختمان موارد زیادی نقش دارد که می توان به مصالح به کار رفته در آن به عنوان یکی از مهم ترین موارد اشاره کرد.
بلوک های «پلی استایرن» به دلیل سبکی وزن خود، وزن نهایی ساختمان را کم می کنند، به همین دلیل در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرند. بلوک های مذکور نقش باروری ندارند و به همین دلیل در برابر زلزله ایمن هستند. اما این بلوک ها، در برابر آتش به راحتی حجم خود را از دست می دهند و تنها اشکال این بلوک ها، کمی مقاومت در برابر حرارت و شعله وری آنها است.

001
آشنایی با مواد پلیمری – جلسه شانزدهم : فوم های پلیمری

پلی استایرن انبساطی:
پلی استایرن EPS سفت و سخت و سخت، فوم سلول بسته است. این است که معمولا سفید و ساخته شده از دانه های پلی استایرن از پیش گسترش یافته است. آشنا استفاده می کند عبارتند از: ورق قالبگیری برای ساخت عایق بندی و بسته بندی مواد (بادام زمینی) برای ثبات شکننده قلم موجود در داخل جعبه است. ورق ها معمولا به عنوان پانل های سفت و سخت به کار میرود.
موارد استفاده فومها
۱-بسته بندی
۲-کاهش احتراق
۳-فیلتراسیون
۴-جاذب صوت وشوک
۵-زیرسازی

فوم در زبان انگلیسی به معنای کف است و در دانش پلیمر به کامپوزیت هایی اطلاق می شود که از یک ماده پلیمری به عنوان بستر و حباب های گازبه عنوان جز دوم کامپوزیت تشکیل شده است به طور کلی می توان فوم ها یا اسفنج ها را موادی با ساختار سلولی نامید که دانسیته آن از دانسیته دیگر مواد پایین تر است به عبارت دیگر یک فوم یا اسفنج پلیمری است که دانسیته آن به دلیل حضور یک گاز کاهش یافته است لذا می توان گفت یک فوم پلیمری کامپوزیتی است که حباب های گاز درون بستر پخش شده اند.حباب های فاز گاز معمولا کروی هستندوسلول نامیده می شوند.
در حقیقت فوم به عنوان یک ماده و فوم شدن به عنوان یک پدیده ای مطرح است که در آن یک فاز غلیظ کروی (عموما) یک فاز گازی را در بر گرفته است.
زمانی که گازی در یک محیط متراکم گنجانده می شود یک مادهویا یک پدیده جالب رخ می دهد.در طبیعت چوب پنبه وچوب وسنگ های متخلخل مصداق های مناسبی از این نوع محصولات هستند.در درختان فضاهای خالی با تاثیر مویینگی آب را از ریشه به طرف بالا می کشند که این پدیده به وضوح در فوم های خانگی(ابرها) دیده می شود.فوم در هر ناخیه ای از زندگی بشر تاثیر می گذارد.به عنوان مثال اسفنج طبیعی، با ساختار سلولی باز، یک محصول مفید برای جذب و دفع مواد مایع می باشد.بنابراین، فوم شامل ساختارهای حفره ای (حفرات گازی احاطه شده با یک فاز غلیظ یا یک کامپوزیت گاز-جامد) است. تفاوت های اساسی بین جامدات و گازها در طبیعت باعث می شوند که فوم ها ترکیباتی منحصر به فرد با خواص ویژه برای کاربردهای گوناگون باشند به عنوان مثال ، ساختمان سلولی می تواند به سرعت جریان نظم بخشد اغتشاش را برطرف می‌کند و سطح انتقال جرم را افزایش دهد.در قرن بیستم با استفاده روز افزون از محصولات پلیمری سنتزی و پیشرفت تکنولوژی پلیمرها و امکان انجام عملیات پیچیده تر ، افزودن مواد پف زا به راهی برای توسعه برای توسعه فرایندهای پلیمری تبدیل شده است.
با به کار گیزی قوانین شیمی و مهندسی ، فوم سازی در طول جنگ جهانی دوم در اروپا و آمریکا گسترش یافت.امروزه اکستروژن، قالب گیری تزریقی، قالب گیری معمولی، شبکه‌ای کردن، فوم سازی واکنشیو ژلاسین روش های مختلف ساخت فوم های پلیمری هستند و تولید فوم های پلیمری به یک شاخه رونق
یافته در صنعت پلیمری تبدیل شده است.
پلیمرها و خصوصا پلیمرهای ترموپلاستیک با طبیعت ویسکوالاستیک خود متمایز می‌شوند
آن‌ها وقتی که برای محدوده عملیاتی فوم سازی مناسب باشند ساختار سلولی انبساط یافته شان خواص جالبی را نشان می دهد.به هر حال هر پلیمری نمی تواند برای فوم انتخابی مناسب باشد.با در نظر گرفتن فاکتورهایی، از جمله سازگاری با گاز ، شرایط فرایند، توانایی نگه داشتن حالت فوم در شرایطی دینامیکی و پایداری در طول زمان جایگزینی گاز، تعدادی کم از پلیمرها در فهرست به جا می مانند.به طرزی تعجب آور این فوم های پلیمری منحصر به فرد به علت خواص ویژه خود در کاربردهایی که به مقاومت نیاز دارند نیز به کار رفته اند.حفرات گازی پراکنده در بستر پلیمری به طور آشکار خواص، مورفولوژی و ساختار پلیمرها را دگرگون می‌کنند.دانسیته پایین ترشان سبب شده از سال ۱۹۴۰ کاربردی تجازی بیابند.همچنین به علت ساختار سلولی خود در عایق بندی، که بازار چشم گیری نیز دارد، به کار می روند.
از یک دیواره سلولی با الاستیسیته کافی می توان به فراوانی ذز صنایع ورزشی و لوازم منزل استفاده کرد.سایر صنایع مانند پزشکی، بسته بندی و خودروسازی با استفاده از فوم های پلیمری توسعه یافته اند.تنوع کاربردها و میزان استفاده از فوم های پلیمری رو به گسترش است.مکانیسم های تولید و مواد اولیه متغیرهای اولیه هستند که مستقیما بر روی تشکیل ساختار تاثیر می گذارند.زمانی که این ها با گاز بافی مانده ترکیب می شوند.وابستگی این عوامل به هم در نمودار زیر نشان داده شده است.
فوم پلیمری را می توان از جهات مختلفی همچون اجزا تکنولوژی و محصولات بررسی کرد. محصولات این مواد را می توان با توجه به بعد، دانسیته حفره، مورفولوژی و خواص طبقه بندی کرد به عنوان مثال، قطعه در مقابل فیلم، دانسیته بالادر مقابل دانسیته پایین، میکروسلولی در مقابل حفره ای، سلول باز در مقابل سلول بسته و نرم در مقابل سخت.تکنولوژی تولید این مواد را نیز می‌توان اساسا به فوم سازی محلولی و فوم سازی واکنشی یا فوم سازی فیزیکی و فوم سازی شیمیایی طبقه بندی کرد. همچنین فومرا می‌توان همانند مواد پلیمری به فوم ترموست و ترموپلاستیک گروه بندی کرد.
امروزه فوم های پلیمری در صنایع کاربردهای روز افزونی دارند. در حقیقت فوم ها را مواد چند منظوره می نامند زیرا میتوان از آن ها در صنایع گوناگون استفاده کرد.فوم ها می توانندبسیار نرم باشند که کاربرد آن ها در صنایع پوشاک، مهندسی اتومبیل، لرزه گیرهاو…است. فوم های سختی نیز وجود دارند که در بسته بندی و صنایع نظامی کاربرد دارند. همچنین از فوم ها می توان به عنوان عایق گرمایی و
صوتی نیز استفاده کرد
.
عوامل رشد تجاری فوم ها عبارتند از : سبکی، ارزانی، هدایت حرارتی کم، محدوده وسیع فرم.لاسیون از فوم سخت تا فوم قابل ارتجاع ، انواع فرایند، تولید راحت قطعات بزرگ، عدم استفاده ار فشار در بعضی از روش های تولید، بالاتر بودن نسبت استحکام به جرم در مقایسه با بقیه خانواده پلیمرها و
ضربه گیری عالی.
معایب فوم های پلیمری عبارتند از :
• زمان فرآیند یا تثبیت شکل فوم طولانی است
• بعضی از روش های، مانند روش مذاب داغ، تجهیزات پیچیده می خواهند
• کنترل یکنواختی سطح محصول مشکل است
• در بیشترروش ها گاز یا بخارات سمی در محیط پراکنده می شوند
• عمر اکثر فوم ها نسبت به بقیه خانواده پلیمرها کمتر است

منابع :
http://khublink.ir/egomkm/%D8%A7%D9%86%D8%AC%D8%A7%D9%85%20%D9%BE%D8%B1%D9%88%DA%98%D9%87%20%D9%87%D8%A7%20%D9%88%20%D9%BE%D8%A7%DB%8C%D8%A7%D9%86%20%D9%86%D8%A7%D9%85%D9%87%20%D9%87%D8%A7%DB%8C%20%D9%BE%D9%84%DB%8C%D9%85%D8%B1%DB%8C%20-%20%D9%81%D9%88%D9%85%20%D9%87%D8%A7%D9%8A%20%D9%BE%D9%84%D9%8A%D9%85%D8%B1%D9%8A.html
http://memarbartar.ir/%D8%B9%D8%A7%D9%8A%D9%82-%D9%87%D8%A7-%D9%88-%D9%81%D9%88%D9%85-%D9%87%D8%A7%D9%8A-%D9%BE%D9%84%D9%8A%D9%85%D8%B1%D9%8A/
http://www.njavan.com/forum/showthread.php?87046-%D9%81%D9%88%D9%85-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D9%BE%D9%84%DB%8C%D9%85%D8%B1%DB%8C
http://www.foamiran.com/%D8%A7%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B9-%D9%81%D9%88%D9%85-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA
http://www.parsaplasticnovin.com/foaam/
http://parscenter.com/Company/CMP852046/Article/2014
http://iranstore.blogfa.com/post-111.aspx
http://polymertechnology.blogfa.com/category/7

درخواست انجام پروژه آنالیز تصویر

همچنین ببینید

Untitled

مقدمه ای بر فایبر گلاس (Fiberglass)

مقدمه ای بر فایبر گلاس (Fiberglass) ارسالی از : هانیه سعادتی فایبر گلاس (Fiberglass) : کامپوزیتی …

پاسخ دهید

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

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.