فرآیند تخریب پلیمرها به عوامل خارجی مانند سرعت تغییر شکل، ماهیت حالت تنش، عملکرد محیط های تهاجمی، سورفکتانت ها، دما و درجه پلیمریزاسیون بستگی دارد. برای افزایش مقاومت مواد پلیمری با ایجاد سیستم های ترکیبی، لازم است که دلایل افزایش مقاومت درک شوند. در واقع، آزمون سختی پلیمر ها، ویژگی های مکانیکی سطح مواد را مشخص می کند.
سختی پلیمرها تحت تاثیر دما، مقدار و سرعت نیروی اعمال شده و سایر عوامل خارجی است. مواد پلیمری نرم و الاستیک با سختی کم می توانند به عنوان درزگیر، آب بندی و مواد واشر استفاده شوند. مواد پلیمری سخت در ساخت قطعات ساختاری، یعنی سیستم های ترمز، چرخ دنده ها، یاتاقان ها و قطعات اتصالات رزوه ای به کار می روند.
الاستیسیته، خاصیت پلیمر برای بازیابی شکل اولیه خود در طول تغییر شکل الاستیک است. هنگامی که یک نیروی خارجی با هدف خم شدن، کشش یا فشرده سازی اعمال می شود، پلیمر ابتدا تغییر شکل می دهد. البته درنهایت پلیمر می تواند به طور کامل شکل اولیه خود را با ناپدید شدن نیروی خارجی بازیابی نماید. با افزایش بیشتر نیروی خارجی، پلیمر دیگر نمی تواند شکل خود را به طور کامل ریکاوری کند.
اگر نیروی خارجی به رشد خود ادامه دهد، در نقطه ای پلیمر شروع به شکستن خواهد کرد. در ادامه قصد داریم به بررسی سختی پلیمرها و عوامل موثر بر آن و خرید پلی پروپیلن گرانول بپردازیم.
آزمون سختی پلیمر چیست؟
سختی پلیمرها، خاصیت جسم پلیمری جامد برای مقاومت در برابر نفوذ جسم دیگری به داخل آن است. هنگامی که یک جسم به ماده فشرده می شود، تغییر شکل های پلاستیکی و شبه پلاستیکی محلی رخ می دهند. این تغییر شکل ها با افزایش بیشتر فشار همراه با تخریب موضعی همراه هستند.
یکی از رایج ترین روش ها برای تعیین خواص مکانیکی یک ماده، آزمون سختی پلیمر ها است. این تست ساده و سریع بوده و به مقدار کمی انرژی و مواد نیاز دارد. این تست چند فضای کاملا سطحی را در نمونه ها بدون تاثیر بر رفتار آنها باقی می گذارد. به همین دلیل یکی از بهترین آزمون ها محسوب می شود. برای یادگیری بیشتر در مورد خواص دیگر پلیمرها و فروش پلی پروپیلن نیز می توان از این آزمون بهره گرفت.
آزمون سختی پلیمر ها برای اندازه گیری قطعات بسیار کوچک و لایه های نازک قابل استفاده است. نقطه شکست و سایر خواص مکانیکی را می توان با استفاده از مقادیر سختی موجود در گروه خاصی از مواد با اتصالات جامد تعیین کرد. این آزمون روش های متفاوتی داشته که هر روش تست را می توان با مجموعه خاصی از مواد و محدوده کاربری، مورد استفاده قرار داد.
عوامل موثر بر سختی پلیمر کدامند؟
عوامل زیر بر سختی پلیمرها تاثیرگذار هستند:
ساختار شیمیایی داخلی پلیمر
یکی از ویژگی های مهم استحکام، حداکثر تغییر شکل ساختار شیمیایی داخلی است که در زمان گسیختگی ایجاد می شود. این مقدار به دما، نوع تغییر شکل (کشش، فشار، خمش) و نرخ کرنش بستگی دارد. هنگامی که یک پلیمر فاقد سختی می شکند، مقادیر، تنها کسری از درصد خواهند بود. در حالت الاستیک، این مقدار به صدها درصد و در برخی موارد به هزار درصد نیز می رسد.
استحکام یک ماده پلیمری را نمی توان به سادگی با جمع کردن استحکام تمام پیوندها محاسبه کرد. دلیل این امر وجود نقص های میکرو با درجات مختلف خطر بوده که به طور تصادفی در حجم نمونه توزیع می شوند. با نفوذ متقابل تشکیلات کریستالی به یکدیگر، به دلیل یکسان بودن مولکول ها در ساختار شیمیایی داخلی، استحکام پلیمرها بسیار بیشتر می شود.
با افزایش وزن مولکولی بلوک کریستالی در کوپلیمر، افزایش تنش، ازدیاد طول و سختی پلیمر مشاهده خواهد شد. استحکام و سختی پلیمرها با افزایش غلظت حجمی پیوندهای اصلی نیز افزایش می یابد.
افزایش درجه بلورینگی چه تاثیری دارد؟
با افزایش درجه بلورینگی، استحکام پلیمرها افزایش می یابد. ماده ای با ساختار زنجیره ای سریع و درجه تبلور بالا، در صورت کاهش دما به سرعت خاصیت ارتجاعی خود را از دست می دهد.
تاثیر مواد افزودنی بر سختی پلیمر ها چگونه است؟
نرم کننده ها به کاهش پلیمر، مدول الاستیسیته و استحکام کمک می کنند. پرکننده ها با تغییر ساختار پلیمرها، نسبت جذب پیوندهای ضعیف را افزایش می دهند. همچنین جهت گیری ماکرومولکول ها در جهت بار را افزایش داده که در حالت شیشه ای، باعث کاهش استحکام می شوند. در حالت بسیار الاستیک، نقش تقویت کننده پرکننده ها قابل مشاهده است. پلیمرهای متبلور یا لاستیک هایی با پیوند متقابل بالا (بنیت ها) در هنگام پر شدن، به دلیل کاهش اثر جهت گیری پرکننده، سخت نمی شوند.
آزمون سختی پلیمر چه انواعی دارد؟
چندین روش اندازه گیری برای آزمون سختی پلیمر ها وجود دارند که عبارتند از:
آزمون سختی راکول
میزان سختی، با عمق نسبی فرورفتگی یک توپ فولادی، توپ کاربید یا مخروط الماس در سطح ماده مورد آزمایش تعیین خواهد شد.
آزمون سختی برینل
روش برینل، برای ارزیابی سختی مواد پلیمری استفاده می شود. میزان سختی، خواص مکانیکی سطح را تعیین کرده و یکی از ویژگی های اضافی مواد پلیمری است. سختی برای ارزیابی راه های احتمالی استفاده موثر از پلاستیک استفاده می شود. پلاستیک ها(بازیافت پلاستیک) نرم بوده و الاستیک دارای سختی کم است. این ماده ها به عنوان مواد آب بندی و واشر استفاده می شوند. همچنین از این مواد محکم و بادوام می توان در تولید قطعات سازه ای استفاده کرد. متداول ترین روشی که برای آزمون سختی پلیمر ها استفاده می شود، روش برینل است.
آزمون سختی shore durometr
سختی ساحلی (برگشتی)، روشی برای تعیین سختی مواد بسیار سخت (مدول بالا) و عمدتا فلزات است. در این روش ماده باید دارای ارتفاعی باشد که یک ضربه گیر ویژه، پس از ضربه به آن ماده جهش کند. سختی طبق روش Shore در واحدهای معمولی متناسب با ارتفاع ریباند مهاجم تخمین زده می شود.
جمع بندی
برای توسعه مواد پلیمری باید به شاخص های مقاومت خاصی دست یافت. آزمون سختی پلیمر ها امکان استفاده از یک پلیمر خاص را برای اهداف مختلف فراهم می کند. برای مدت طولانی، اعتقاد بر این بود که مواد پلیمری استحکام بسیار کمتری نسبت به سایر آلیاژهای فلزی دارند. در واقع این گفته کاملا درست نیست، زیرا استحکام پلیمرها می تواند چندین برابر از استحکام آلیاژهای فلزی فراتر رود.
برای اطلاعات بیشتر و خرید قوطی کلید پریز به وبسایت شرکت پلیمر پلاست زینلی (اپیک) مراجعه کنید. مجموعه ما با برخورداری از تجهیزات پیشرفته و پرسنل مجرب آماده خدمت رسانی به شما است.
