משפחה גדולה של חומרים הידועים כתרמופלסטיים הם קשיחים ושבירים בטמפרטורת הסביבה אך מתרככים וגמישים בחימום. תרמופלסטיים מחולקים לרוב לאחת משתי קבוצות:
- תרמופלסטיים מפולמרים
- תרמופלסטיים שהם חצי גבישיים
ההבדל העיקרי בין השניים הוא שלמרות שפלסטיק אמורפי עובר ממצבים רכים לקשים יותר בהדרגה, פולימרים חצי גבישיים מתגבשים (להיות קשה) בטמפרטורה מסוימת. חומרים כמו ניילון ופוליפרופילן, בהם משתמשים לעתים קרובות, הן דוגמאות לתרמופלסטיות חצי גבישיות. חלק מהתרמופלסטיים האמורפיים הידועים ביותר הם אקריליק, פוליסטירן, ופוליקרבונט.
פולימרים אמורפיים וחצי גבישיים.
גָלוּם | חצי גבישי |
פוליאמידאימיד | פוליאתתרקטון |
פוליאתר סולפון | פוליטטראפלואורואתילן |
פוליאתרמימיד | פּוֹלִיאָמִיד 6,6 |
פוליארילט | פּוֹלִיאָמִיד 11 |
פוליסולפון | פוליפנילן גופרתי |
פּוֹלִיאָמִיד (גָלוּם) | פוליאתילן טרפתלט |
פולימתיל מתאקרילט | פוליאוקסימתילן |
פוליוויניל כלוריד | פוליפרופילן |
אקרילוניטריל בוטאדיאן סטירן | פוליאתילן בצפיפות גבוהה |
פוליסטירן | פוליאתילן בצפיפות נמוכה |
מאפיינים של תרמופלסטיים אמורפיים
מאז תרמופלסטיים אמורפיים הם פשוטים לתרמופורם, הם מהווים אפשרות מצוינת עבור רוב יישומי הזרקה. תרמופלסטיים אמורפיים הם בדרך כלל שקופים במצב המוצק שלהם, בניגוד לפלסטיק חצי גבישי שנוטים להיות אטומים. הם משמשים לעתים קרובות במוצרים אופטיים כמו סקי ומשקפי שחייה כתוצאה מכך.
על מנת לעבור עיבוד לצורה הרצויה, פלסטיק חייב להכיל מספר רב של מקרומולקולות שנוצרות בהשפעת לחץ וחום. תרמופלסטיים אמורפיים ותרמופלסטיים חצי גבישיים הם שתי הקטגוריות העיקריות של תרמופלסטיות. תרמופלסטיים מסווגים כתרמופלסטיים אמורפיים כאשר הם נוצרים בטמפרטורה גבוהה מטמפרטורת מעבר הזכוכית Tg. בעוד תרמופלסטיות חצי גבישיות מסווגות כאשר הטמפרטורה היא מעל נקודת ההיתוך (טמ).
על מנת למקסם את היתרונות החיסכון בעלויות שמציעה טכנולוגיית הזרקה תרמופלסטית, יש להקפיד על ניצול חומר וזמני מחזור מדויקים. בהשוואה לחומרים חצי גבישיים, לתרמופלסטיים אמורפיים יש פחות נטייה להתכווץ תחת לחץ והתכווצות עובש. ברגע שהם מגיעים לטמפרטורת מעבר הזכוכית Tg, הם מאבדים במהירות את כוחם ונוקשותם. תרמופלסטיים אמורפיים מתרככים בהדרגה ככל שהטמפרטורה עולה בגלל המבנה המולקולרי המאורגן באופן אקראי.
האם תרמופלסטיים אמורפיים או גבישיים?
בעוד כמה תרמופלסטיים, כמו פוליסטירן ו-ABS, מסווגים כאמורפיים, אחרים, כמו HDPE ופוליפרופילן, נמצאים בשימוש נרחב בתחום האריזה ומסווגים כחצי גבישיים.
מהן דוגמאות לפלסטיק אמורפי?
התרמופלסטיים ABS, פוליסטירן, פוליקרבונט, פוליסולפון, ופוליאתרמימיד הם דוגמאות לתרמופלסטיים אמורפיים. פוליאתילן, פוליפרופילן, ניילון, אצטל, פוליאתרסולפון, ופוליאתתרקטון הם דוגמאות לפלסטיק גבישי.
האם תרמופלסטיים אמורפיים נמסים?
כאשר מחומם, מוצקים אמורפיים אינם נמסים באופן מיידי. יותר נכון, הם מגיעים לטווח של טמפרטורות כאשר החומר משתנה מזכוכית לדמוי גומי או להיפך. כתוצאה, לפולימרים אמורפיים יש טמפרטורת מעבר זכוכית, או Tg, במקום נקודת התכה.
מה הם 3 סוגי תרמופלסטיים?
- LDPE יכול להיות שקוף או שקוף. מתאים למגע עם מזון, זהו הפלסטיק הקל והרגיש ביותר לחום. ...
- PVC (פוליוויניל כלוריד) ...
- עמ' (פוליפרופילן) ...
- נ.ב (פוליסטירן או קלקר)
סיכום
בגלל האופן שבו המבנה המולקולרי שלהם מורכב, תרמופלסטיים חצי גבישיים נבדלים מתרמופלסטיים אמורפיים. לפולימרים חצי גבישיים יש תכונות כמו נקודת התכה מוגדרת היטב, כוח טוב יותר, ביצועי עייפות משופרים, עמידות כימית טובה, ועמידות בפני שחיקה משופרת בגלל המבנה המסודר שלהם. פולימרים אמורפיים, מצד שני, בעלי מבנה אקראי המעניק להם יציבות מימדית טובה יותר וטווח רחב יותר של טמפרטורות שעליהן הם מתרככים. למרות זאת, הם יכולים לשמש רק ביישומים מבניים.