پلاستیک ها        

 پلاستیک ها ساخت بشر هستند که می توان آنها را تقریباً بهر شکلی درآورد. پلاستیک ها ممکن است به هر رنگی از جمله: رنگین کمان، یاروشن و بی رنگ مانند بلور، باشند. پلاستیک ها ممکن است به سختی فولاد یا بنرمی ابریشم باشند. کارخانه داران می توانند پلاستیک را در ماشین های مخصوص بهر شکل و اندازه درآورند.

کلمه پلاستیک از لغت یونانی Plastikos به معنای قالب و شکل پذیر می باشد.

کارخانه داران به شیوه شیمیائی پلاستیک را از موادی چون زغال سنگ، گاز طبیعی، سنگ آهک، نفت، نمک و آب بدست می آورند. پلاستیک های سخت را همچون شیشه، فلز و مواد دیگر می توان ساخت. پلاستیک های مایع در نقاشی و چسب کاربرد دارد.

محصولاتی که از پلاستیک ساخته می شود. جالب توجه، با کاربردی آسان و بادوام می باشند. پلاستیک ها به خانه ها، مدارس، ادارات و کارخانه ها رنگ رونق و روشنی می دهند.

پلاستیک ها زندگی ما را راحت تر و کارهای ما را سبکتر می کنند.

   الاستومر  

    الاستومر پلیمری است که قابلیت ارتجاعی زیادی دارد. نام الاستومر از دو قسمت «الاستو» (برگرفته از «الاستیک» و به معنای ارتجاعی) و «مر» (برگرفته از «پلیمر») تشکیل شده‌است. الاستومرها در ساخت محصولات زیادی مانند لاستیک اتومبیل، سیل‌های آب بندی، برف پاک‌کن، شلنگ‌ها بکار می‌روند.ضریب پواسون آن‌ها به ۰٫۵ بسیار نزدیک است و بنابر این می‌توان آنها را تراکم‌ناپذیر فرض کرد. الاستومرها به دو دسته تقسیم می‌شوند ترموست الاستومرها که در نتیجه حرارت سخت شده و دیگر به حالت اولیه بر نمی‌گردند و ترموپلاستیک الاستومرها که با حرارت حالت ارتجاعی پیدا می‌کنند.

   رابرها و الاستومرها

رابرها و الاستومرها عمدتاً بعنوان مواد پوشش برج‌ها، مخازن، تانکها، و لوله‌ها استفاده می‌شوند. مقاومت شیمیایی بستگی به نوع رابر و ترکیبات آن دارد. اخیراً رابرهای مصنوعی به بازار عرضه شده که نیازهای صنایع شیمیایی را تا حد زیادی تامین کند. هرچند هیچ یک از رابرهای تهیه شده دارای خواص رابر طبیعی نیست، ولی در یک یا چند مورد نسبت به آن برتری دارد. از رابرهای مصنوعی، ترانس – پلی ایزوپرن سیس- پلی بوتادین، شبیه رابر طبیعی هستند. تفاوت رابرها و الاستومرها در کاربردهای خاص، مشخص می‌شود.
 

محققان با تقلید از ساختار ملکولی کشف شده در صدف حلزونی موفق به تولید نوعی پلاستیک کامپوزیتی شدند که شفافیت خاصی دارد و به اندازه استیل مقاوم است که آن را پلاستیک استیل نامیده اندهر چند مواد جدید به اندازه کافی محکم نیست تا بتواند این نام را یدک بکشد؛ پیشرفت های آینده می تواند به تولید زرهی سبک تر و محکم تر برای سربازان و پلیس و محفاظت از آنها و ماشین های آنها منجر شود.این ماده همچنین می تواند در ابزارهای میکروالکترومکانیکی، میکروسیال ها، حسگرهای زیست دارویی و سوپاپ هواپیماهای بدون سرنشین استفاده شود. دانشمندان مساله را که دهه ها مهندسان را درگیر خود کرده بود، حل کردند. قطعات ساختمانی بسیار کوچک مانند نانوتیوپ ها، ورقه های بسیار کوچک و نانومیلدها بسیار قوی و مقاوم هستند، اما موادی که از این قطعات ساخته می شوند، در مقایسه با آنها بسیار ضعیف بودند. دانشمندان برای انتقال قدرت هر یک از ورقه ها یا قطعات به کل مواد مشکلات زیادی داشتند. سرانجام از طریق ماشینی که ابداع کردند، توانستند نوعی پلاستیک کامپوزیت جدید را تولید کنند که لایه های بسیار کوچک را یکی پس از دیگری روی هم قرار می داد. این ماشین رباتیک یک بازو دارد که در حال به هم زدن خرده شیشه های مذاب است سپس این ماده را داخل محلول پلیمری چسبناکی می ریزد و سپس در مایعی که حاوی خاکدانه های رس است، به شکل لایه لایه قرار می دهد و پس از این که لایه ها خشک شدند، روند ادامه می یابد. این دستگاه 300 لایه از محلول پلمیر و خاکدانه های رس را روی هم و به ترتیب قرار می دهد تا به ضخامت یک لایه پلاستیک برسد. خط هاله قوس دار روی پوسته صدف های دریایی و صدف مروارید لایه لایه شبیه به این فرایند به وجود آمده اند. این یکی از اولین مواد مقاوم معدنی طبیعی ساخته شده است.

  پلیمر منحصر به فرد کرین Corian

 دوپونت یک کارخانه ی شیمیایی آمریکایی است که در سال 1802 تأسیس شد. این کارخانه، بعد از کارخانه ی BASF دومین کارخانه ی بزرگ شیمی در دنیا است. Corian پلیمری است که توسط این کارخانه در دهه ی 60 اختراع شد. در آغاز فرمول آن محرمانه بود و بعد ها در دهه ی 70 به صورت عمومی از آن استفاده می شد. در ابتدا فقط به عنوان کانتر آشپزخانه و در حمام استفاده می شده است. نام تجاری این ماده جامد در انحصار کارخانه ی دوپونت است. از دیگر پلیمرهای موفق این کارخانه می توان کولار،تفلون، نایلون را نام برد.ترکیبات کرین به این صورت است: اکریلیک پلیمر، آلومینیوم تری هیدرات (⅔ کل ترکیبات)، رنگ دانه های افزودنی. کرین به عنوان ترموستینگ پلاستیک (گرما سخت) شناخته شده است. اما می تواند در دمای 149 درجه سانتیگراد به عنوان ترمو فرمد نیز ظاهر شود. در این حالت کرین را نسبت به میزان ضخامتی که دارد می توان تا شعاع 25 میلی متر خم کرد و فرم های منحصر به فردی را به وجود آورد. این خاصیت از ویژگی های متمایز کرین محسوب می شود. کرین در 3 ضخامت 6 و 12.7 و 19 میلی متر تولید می شود. برای ایجاد ضخامت بیشتر در کار، کرین را به همراه لایه ای از MDF به عنوان پایه کار استفاده می کنند. معمولا ضخامتی که در کار استفاده می شود 38mm است. (12.7mm کرین و 25mm ماده ی دیگر به عنوان پایه)

دنیای پلیمر

تصور جهان پیشرفته کنونی بدون وجود مواد پلیمری مشکل می‌باشد. امروزه این مواد جزیی از زندگی ما شده‌اند و در ساخت اشیای مختلف ، از وسایل زندگی و مورد مصرف عمومی تا ابزار دقیق و پیچیده پزشکی و علمی بکار می‌روند. کلمه پلیمراز کلمه یونانی (Poly) به معنی چند و (Meros) به معنای واحد با قسمت بوجود آمده است. در این میان ساختمان پلیمرها با مولکولهای بسیار دراز زنجیر گونه با ساختمان فلزات کامل متفاوت است. این مولکولهای بلند از اتصال و بهم پیوستن هزاران واحد کوچک مولکولی مرسوم به منومر تشکیل شده‌اند. مواد طبیعی مانند ابریشم ، لاک ، قیر طبیعی ، کشانها و سلولز ناخن دارای چنین ساختمان مولکولی هستند.

البته تا اوایل قرن نوزدهم میلادی توجه زیادی به مواد پلیمری نشده بود بومیان آمریکای مرکزی از برخی درختان شیرابه‌هایی استخراج می‌کردند که شیرابه بعدها نام لاتکس به خود گرفت. در سال 1829 ، دانشمندان متوجه شدند که در اثر مخلوط کردن لاتکس طبیعی با سولفور و حرارت دادن آن ماده‌ای قابل ذوب ایجاد می‌شود که می‌توان از آن محصولات مختلفی نظیر چرخ ارابه یا توپ تهیه کرد. در سال 1909 میلادی فنل فرمالدئید موسوم به باکلیت ساخته شد که در تهیه قطعات الکتریکی ، کلیدها ، پریزها و وسایل مصرف زیادی دارد.در اثنای جنگ جهانی دوم موادی مثل نایلون پلی اتیلن ، اکریلیک موسوم به پرسپکس به دنیا عرضه شد. نئوپرن را شرکت دوپان در سال 1932 ابداع و به شکل تجارتی ابتدا با نام دوپرن و بعدها نئوپرن عرضه کرد.                               

 کربن فعال به عنوان یک جاذب دارای کاربردهای مهم و حیاتی می باشد. این ماده از پیرولیز موادگیاهی حاوی کربن تولید می شود و تحت عملیات فعال سازی قرار می گیرد.کربن فعال به عنوان یک جاذب دارای کاربردهای مهم و حیاتی می باشد. این ماده از پیرولیز موادگیاهی حاوی کربن تولید می شود و تحت عملیات فعال سازی قرار می گیرد. با توجه به نوع موادخام مصرفی، کربن های فعال دارای اندازه منفذ و شکل های متفاوت هستند و از طرفی با توجه به اندازه منفذ و توزیع اندازه دارای کاربردهای گسترده و ویژه ای می باشند. در این مقاله مراحل تولید کربن فعال و ساختار منفذی انواع کربن فعال مورد بررسی قرار می گیرکربن فعال به گروهی از مواد اطلاق می شود که مساحت سطح داخلی بالا، تخلخل و قابلیت جذب گازها و مایعات شیمیائی را دارند. کربن های فعال به عنوان جاذب های حیاتی در صنایع شناخته شده اند و کاربردهای گسترده ای با توجه به قابلیت جذب گازها و مایعات مزاحم دارند و می توان از آنها برای تصفیه و پاکسازی و حتی بازیافت موادشیمیائی استفاده نمود. کربن های فعال به دلیل ویژگی های منحصربه فرد و همچنین قیمت پائین در مقایسه با جاذب های غیرآلی مانند زئولیت از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. کربن های فعال شده به دلیل مساحت گسترده آنها، ساختار منفذی، ظرفیت جذب بالا و قابلیت فعال سازی مجدد سطح، یک ماده منحصربه فرد می باشند. کاربرد مهم و قابل اهمیت آنها در جداسازی بو، رنگ، مزه های غیردلخواه از آب در عملیات های خانگی و صنعتی، بازیافت حلال، تصفیه هوا به ویژه در رستوران ها، صنایع غذائی و شیمیائی می باشد، همچنین با موادغیرآلی به عنوان کاتالیست نیز استفاده می شوند. در داروسازی نیز برای مبارزه با یک نوع باکتری خاص مورد استفاده قرار می گیرند و به عنوان جداکننده اسیدهای آروماتیک از حلال در داخل اسیداستیک نیز می توان از کربن فعال استفاده کرد.کربن های فعال شده محصولات پیچیده ای می باشند و به تبع طبقه بندی براساس رفتار، مشخصات سطح و روش آماده سازی آنها مشکل می باشد، هر چند یک سری طبقه بندی براساس مشخصات فیزیکی آنها انجام شده است

معرفی پلی استارین

1)ساختار فوم پلی استایرن و روش های تولید آن

 پلی استایرن یک پلیمر آلی است که از پلیمر کردن ملکول استایرن با سازوکارهای مختلف پلیمریزاسیون به دست می آید.این پلیمر علاوه بر شکل معمولی با چگالی زیاد,با انجام شدن فرایندهای نسبتا ساده روی آن,قابل تبدیل به مواد اسفنجی با چگالی های بسیار کم است.پلی استایرن اسفنجی کاربرد های بی شماری در صنایع مختلفی مانند بسته بندی,روف یک بار مصرف و مصالح ساختمانی پیدا کرده است.

 2)استایرن و روش های سنتز آن 

استایرن به نام های وینیل بنزن,فنیل اتیلن و سینامن نیز شناخته شده و دارای فرمول شیمیایی C6H5CH:CH2 است.استایرن مایعی روغنی,بی رنگ و معطر است.نقطه جوش آن 145.2درجه سانتی گراد و وزن مخصوص آن در 25 درجه ی سانتی گراد   0.9045g/cm3 است . این ماده در زمره پر مصرف ترین مواد شیمیایی اشت به نحوی که در1996تولید سالانه جهانی آن 18700 هزار تن بوده است. این ترکیب عمدتا از هیدروژن گیری از اتیل بنزن در 650-550 درجه سلسیوس به دست می آید

 آروماتیک‌ها 

 دسته وسیعی از ترکیبات را تشکیل می‌دهند که شامل بنزن و ترکیباتی باشند که از نظر رفتار شیمیایی مشابه بنزن می‌باشند. برخی از این مواد ، حتی به‌ظاهر شباهتی به بنزن ندارند. برخلاف آلکنها و آلکینها ، بنزن و سایر ترکیبات آروماتیک ، تمایلی برای انجام واکنشهای افزایش از خود نشان نمی‌دهند، ولی در واکنشهای جانشینی شرکت می‌کنند که یکی از صفات شاخص این دسته از مواد می‌باشد.  اگر گروههای عاملی روی حلقه قرار بگیرند، بر واکنش پذیری حلقه اثر خواهند گذاشت. واکنش پذیری عوامل متصل به حلقه نیز بوسیله بخش آروماتیک تحت‌تاثیر قرار می‌گیرد.

انتقال گرما

علم انتقال گرما یا انتقال حرارت (به انگلیسی: Heat transfer)‏ یک رشته از مهندسی حرارتی است که مربوط به تولید، استفاده، انتقال، تغییرات انرژی گرمایی و حرارت بین سیستم‌های فیزیکی است. انتقال گرما به مکانیسم‌های مختلفی تقسیم بندی می‌شود مانند رسانش گرمایی، انتقال، تشعشع گرمایی و انتقال انرژی با تغییرات فازی.

      رسانش گرمایی که نفوذ نیز نامیده می‌شود یک تغییر میکروسکوپیک مستقیم انرژی جنبشی ذرات از طریق مرز بین دو سیستم است. هنگامی که یک شئ در دمایی متفاوت با جسم دیگر یا با محیط اطرافش باشد، گرما جریان می‌یابد و جسم و محیط اطراف دمای مشابه به دست می‌آورند که در این نقطه آن‌ها در تعادل گرمایی هستند. این انتقال گرما خود بخودی همیشه از ناحیه با دمای بالا به ناحیه دیگر با دمای پایین تر اتفاق می‌افتد که با عنوان قانون دوم ترمودینامیک است.

      همرفت گرما هنگامی که جریان توده‌ای سیال (مایع یا گاز) گرما را همراه جریان ماده در سیال حمل می‌کند اتفاق می‌افتد. جریان سیال ممکن است با فرایندهای بیرونی به صورت اجباری ایجاد شود یا گاهی اوقات (در میدان‌های گرانشی) توسط نیروهای رانشی هنگامی که انرژی گرمایی سیال را منبسط می‌کند (به عنوان مثال در یک ستون آتش) ایجاد شوند و در نتیجه باعث انتقال خودبخودی می‌شوند. فرایند دوم گاهی اوقات همرفت طبیعی نامیده می‌شود. همه فرایندهای همرفتی گرما را تا حدودی به وسیله نفوذ منتقل می‌کنند. نوع دیگری از همرفت، همرفت اجباری است. در این مورد سیال با استفاده از پمپ، توربین یا وسایل مکانیکی دیگر برای جریان یافتن تحت اجبار قرار می‌گیرد.