یکی از با اهمیت ترین موادی که برای تولید پلاستیک از آن استفاده می شود کامپاند است. همان طور که از نام آن پیداست، کامپاند ترکیبی از پلیمرها است که تولید آن باعث حل شدن بسیاری از مشکلات در صنعت پلاستیک سازی شده است. به دلیل استفاده زیاد از کامپاند پلیمری و مهم بودن آن تصمیم گرفتیم تا در ادامه این مطلب دلیل استفاده از کامپاند را توضیح دهیم و ویژگی‌های ساختاری کامپاند پلیمری را بررسی کنیم و اطلاعات کامل را در این زمینه به دست آوریم.
چرا از کامپاند پلیمری استفاده میکنیم؟
بسیاری از اقلامی که امروزه از ان ها استفاده می کنیم از کامپاند پلیمری یا ترکیبات پلیمری ساخته شده‌اند. همان طور که در بالا بیان کردیم، پلیمرها پایه و اساس ساخت پلاستیک‌ها هستند. از این مواد برای بطری‌های نوشیدنی، سیم و کابل، لاستیک ماشین و غیره استفاده می شود.
پلیمرها البته به صورت طبیعی نیز وجود دارند. اساس مواد معدنی مانند الماس، کوراتز و فلدسپات از پلیمرها است. همچنین ددر ترموپلاستیک اگر به پلیمر گرما داده شود، بدون اینکه تغییر شیمیایی در آن ایجاد شود، ذوب میشود. پلیمرهای ترموپلاستیک را می‌توان بارها ذوب کرد و دوباره به حالت جامد برگرداند. به این نوع از پلیمر گرمانرم هم گفته می شود.
در ترموست‌ها پلیمر کامپاند پس از گرما دیدن پیوندهای عرضی یا واکنش‌های شیمیایی ایجاد می‌کند که وزن مولکولی در آن ها بالا رفته و سفت تر می شود. این نوع از پلیمر گرما سخت هم نامیده میشود.
الاستومرها هم همان طور که از نام آن‌ها پیداست از ترکیب پلیمر و الاستیک تشکیل شده اند. اگر به این نوع از کامپاند نیروی زیادی اعمال شود خاصیت الاستیکی از خود نشان می دهد و حتی می تواند تا چند برابر طول خود کشیده شده و دوباره به حالت اول دربیایدر بدن موجودات زنده هم می‌توان پلیمر یافت. پروتئین‌ها، سلولز و اسیدهای نوکلئیک از پلیمر تشکیل شده‌اند.
کامپاند پلیمری از مولکول‌های بسیار بزرگ تشکیل شده است که به آن‌ها ماکرومولکول گفته میشود. پلیمرها محدود به یک نوع مونومتر با ترکیب شیمیایی، وزن مولکولی یا ساختار مشابه نمی شوند. به این معنی که تعدادی کامپاند وجود دارند که مونومترهای آن‌ها از دو یا چند نوع مختلف تشکیل شده اند.
کامپاند پلیمر سه ویگی ساختاری دارند که ترموپلاستیک، ترموست و الاستومر نامیده می شوند.
- در ترموپلاستیک اگر به پلیمر گرما داده شود، بدون اینکه تغییر شیمیایی در آن ایجاد شود، ذوب میشود. پلیمرهای ترموپلاستیک را می توان بارها ذوب کرد و دوباره به حالت جامد برگرداند. به این نوع از پلیمر گرمانرم هم گفته میشود.
- در ترموست‌ها پلیمر کامپاند پس از گرما دیدن پیوندهای عرضی یا واکنش های شیمیایی ایجاد می‌کند که وزن مولکولی در ان ها بالا رفته و سفت تر می شود. این نوع از پلیمر گرما سخت هم نامیده میشود.
- الاستومرها هم همان طور که از نام آن ها پیداست از ترکیب پلیمر و الاستیک تشکیل شده اند. اگر به این نوع از کامپاند نیروی زیادی اعمال شود خاصیت الاستیکی از خود نشان می‌دهد و حتی می‌تواند تا چند برابر طول خود کشیده شده و دوباره به حالت اول دربیاید.
مزایای استفاده از کامپاند پلیمر چیست؟
در قسمت کاربرد پلیمرها مشاهده کردید که تعداد زیادی از پلیمرها ساخته شده‌اند که هر کدام در یک قسمت تخصصی مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال پلیمرها مزایای دیگری نیز دارند که همیشه کسانی که قصد استفاده از آن ها را دارند، تحت تاثیر قرار می‌دهند. در زیر به تعدادی از مهم ترین مزایای کامپاند پلیمر اشاره می کنیم.
یکی از مهم ترین مزایای پلیمرها ساخت و استفاده آسان از ان ها است. در بالا مشاهده شد که پلیمرهای گرمانرم به راحتی شکل می‌پذیرند و این مورد می‌تواند بسیار کاربردی باشد. زیرا با صرف انرژی کم به راحتی محصول نهایی به دست می آید.
رسانایی حرارتی و الکتریکی کم، مقاومت در برابر خوردگی بالا و نسبت مقاومت به وزن بسیار خوب، پلیمرها را برای کاربردهای مهندسی مواد بسیار بااهمیت نشان می‌دهد.
استفاده از پلیمرها در مواد کامپوزیتی که امروزه استفاده بسیار زیادی دارند.
مزیت مهم دیگر این است که ما می توانیم پلاستیک یا پلیمرهای شفاف و نیمه شفاف تولید کنیم. این خاصیت پلیمرها ان ها را به ماده ای رقابتی برای شیشه تبدیل می کند.
معایب استفاده از کامپاندهای پلیمر چیست؟
علاوه بر اینکه مزایای قابل قبولی برای پلیمرها وجود دارند، می توان گفت این مواد مانند هر چیز دیگری دارای معایبی هستند که گاهی باعث می شود استفاده از ان ها را متوقف کنیم. بعضی از افراد بر این عقیده هستند که پلیمرها سمی اند.
در این جا باید بیان کرد که ماهیت پلیمر به تنهایی سمی نیست. اما بعضی از موادی که با آن ترکیب می شوند ممکن است خاصیت بد و آسیب رسان ایجاد کنند. این تاثیرات معمولا بر روی محیط زیست است و دانشمندان سعی بر آن دارند تا آن‌ها را تا حد امکان از بین ببرند و به این صورت بتوان با خیالی آسوده از پلیمرها استفاده کرد. برخی دیگر از معایب پلیمرها در زیر بررسی می شود.
بزرگترین عیب پلیمرها این است که به دلیل خاصیت ویسکوالاستیک اکثر پلیمرها، نمی توانیم از ان ها در کاربردهای باربری استفاده کنیم.
محدودیت دمایی یکی دیگر از معایب پلیمرها است. دمای ذوب پایین باعث می شود تا نتوانیم از ان ها برای مصارف خاص استفاده کنیم.
برخی از پلیمرها می توانند در اثر نور خورشید و برخی از تشعشعات تجزیه شوند.
اگر آن‌ها را با سرامیک‌ها و فلزات مقایسه کنیم، استحکام و سختی کمتری است.
آیا پلیمرها قابل بازیافت هستند؟
یکی از مهم ترین و سوال برانگیزترین مواردی که درباره کامپاند پلیمری پیش می‌آید، این است که آیا پلیمرها بازیافت پذیر هستند یا خیر. در جواب باید گفت که تقریبا اکثر پلیمرها را می توان بازیافت کرد. این فرایند برای پلیمرهایی که ترموپلاستیک هستند به آسانی انجام خواهد شد و می توان آن ها را چندین بار مورد استفاده قرار داد.
با این حال ممکن است فرایند بازیافت باکالیت‌ها یا ترموست‌ها سخت تر باشد. با این حال از این نوع پلیمر هم کمتر از بقیه استفاده میشود. درواقع اگر پلیمرها را در طبیعت رها کنیم، مانند مواد طبیعی خود به خود بازیافت نمی شوند و این موضوع می‌تواند نگران کننده و آسیب زا باشد.
نتیجه
به طور خلاصه، استفاده از کامپاند‌ها در صنایع پلاستیکی نه تنها از زمان و هزینه تولید کاسته و کیفیت محصولات را افزایش می دهد بلکه خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آن‌ها را بهبود می بخشد. این ترکیبات پلیمری اهمیت مهمی در بهره وری و توسعه صنعت پلاستیک داشته و نقش برجسته ای در تولید محصولات پلاستیکی با کیفیت و توانایی های منحصر به فرد دارند.
