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.

 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

  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)

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.  

ایزومری

دو ترکیب که فرمول مولکولی یکسان ولی آرایش اتمی متفاوت داشته باشد ایزومر نامیده می‌شوند. به عبارتی ترکیباتی که دارای فرمولهای بسته مشابه ولی فرمولهای گسترده متفاوت باشند را ایزومری می‌گویند. چنین ترکیباتی در خواص شیمیایی و فیزیکی باهم فرق دارند. این کلمه از واژه یونانی isos به اضافه meros به معنای (ساخته شده از بخش‌های یکسان ) گرفته شده است.

ریشه لغوی

واژه ایزومری اولین بار به توسط برزلیوس (J.J.Berzelius) برای معرفی ترکیبات شیمیایی گوناگون دارای ترکیب درصد عناصر یکسان ، به عبارت دیگر تناسبهای نسبی یکسان عناصر سازنده ، مورد استفاده واقع شد. این احتمال که یکسانی ترکیب درصد عناصر سازنده بتواند دلالت بر وجود دو یا چند ماده به عنوان ایزومرهای یکدیگر نماید، از تئوری ساختمانهای آلی مشتق شده است. در حالت کلی ، می‌توان ایزومرها را به دو نوع ایزومری ساختمانی و ایزومری فضایی تقسیم‌ بندی نمود. که هر کدام از این ایزومرها دارای انواع مختلف می‌باشند.

ایزومری ساختمانی

ایزومری ساختمانی بوسیله ترکیباتی که در فضای کوئوردیناسیون خود لیگاندهای متفاوتی دارند نمایش داده می‌شود 

   تاریخچه

 نخستین بار، ابوبکر محمدبن زکریای رازی پزشک و شیمیدان ایرانی از تقطیر شراب در قرع و انبیق ، ماده‌ای بدست آورد که آن را الکحل نام نهاد؛ پس از مدتی ، "دکتر واندیک" آمریکایی واژه الکحل را به الکل (alcohol) تبدیل کرد.

   ساختمان الکل اتیلیک

    مشخصات کلی

    امروزه این ماده ، به نام اتیلن الکل (الکل معمولی ، الکل اتیلیک ، روح الخمر ، الکل شراب ، اتانول ، نتیل کربینول ، جوهر شراب ، الکل کشمش ، ئیدروکسیل و...) مشهور است. الکل ، آب‌گونه‌ای است فرار ، بی‌رنگ ، با بوی ویژه و مزه سوزان ، رطوبت گیر و از آب سبکتر است. وزن ویژه یا جرم حجمی آن 0.795 تا 0.8 ، در فشار متعارفی ، نقطه جوش آن 78.53 تا 78.5 درجه سانتی‌گراد و نقطه انجماد آن ، 114درجه سانتی‌گراد است. از این‌رو ، آن را در دماسنجهایی که برای سنجش سرما بکار می‌رود، استفاده می‌کنند. الکل جامد در 130درجه سانتی‌گراد گداخته می‌شود. قابلیت حل شدن اتیل الکل در آب بسیار زیاد است و به هر نسبت با آب مخلوط می‌شود. از آمیختن آب و الکل ، کمی گرما هم تولید می‌شود، الکل یکی از حلال‌های بسیار خوب است ، ید ، کافور ، عطرها ، عسل و ... را در خود ناپدید می‌کند.الکل به غیر از آب ، در اغلب حلال‌های آلی محلول است. الکل خاصیت گندزدایی دارد و آلبومین‌ها را منعقد می‌کند.

الکل ها

 ترکیباتی هستند که دارای گروه هیدروکسیل می‌باشند. فرمول کلی آنها ROH است که در آن R یک گروه آلکیل یا آلکیل استخلاف شده است.

 دید کلی

اگر ، بعنوان یک شیمیدان آلی ، قرار بود ده ترکیب آلیفاتیک انتخاب کنید و سپس در جزیره‌ای رها شوید، شما قطعا الکلها را برمی‌گزیدید. شما می‌توانید از آنها تقریبا هر ترکیب آلی دیگر را بسازید، آلکیل هالیدها ، آلکنها ، اترها ، آلدئیدها ، کتونها ، اسیدها ، استرها و دهها ترکیب دیگر.از آلکیل هالیدها ، می‌توانید واکنشگرهای گرینیار را بسازید و از واکنش این واکنشگرها با آلدئیدها و کتونها الکلهای پیچیده‌تری را بدست آورید و غیره. در آن جزیره دور افتاده ، از الکلهای خود ، نه فقط بعنوان ماده خام استفاده می‌کنید، بلکه آنها را به دفعات ، بعنوان حلال برای انجام واکنشها و برای متبلور کردن فراورده‌ها بکار می‌برید.

اهمیت الکلها

ما نمی‌توانیم در هیچ یک از بخشهای شیمی آلی خیلی جلو برویم، بدون اینکه به الکلها بربخوریم. الکلها در استخلاف هسته دوستی بعنوان سوبسترا و بعنوان هسته‌دوست شرکت می‌کنند. مهمترین و ساده‌ترین اثر کاتالیزوری متعلق به الکلهاست که در شیمی انواع ترکیبها ، در لوله آزمایش و در ارگانیسم زنده ، نقش کلیدی برعهده دارد.

کامپوزیت چیست؟

 ساختار کامپوزیت های FRP :

   مواد مرکب پلیمری نوع مصنوعی مواد کامپوزیتی هستند، این مواد بصورت ترکیبی از دو ماده فیبر و ماتریس هستند. فیبرها که خد از جنس های گوناگون می باشند به صورت منظم و یکنواخت و یا به صورت غیر منظم و پراکنده در محیط ماتریس قرار می گیرند. در کامپوزیت های FRP، الیاف بسیار مقاوم که وظیفه ی باربری ماده ی مرکب را بر عهده دارد. در نقش فیبر و چسب یا رزین که وظیفه ی نگهداری الیاف در کنار هم را بر عهده دارد در نقش ماتریس ساختار کامپوزیت را تشکیل می دهند.

فرایند پلیمریزاسیون

 دید کلی

اصولا هر کسی که سر رشته‌ای از شیمی دارد، فرق بین یک جسم ساده اورگانیک مانند بنزن و ... و یک جسم پلیمری را می‌داند. اولین و عمده‌ترین فرقی که بین این دو نوع ماده وجود دارد، جرم مولکولی آنهاست. پلیمرها جرم مولکولی بسیار بالا از 10000 تا چندین میلیون دارند. پس جرم مولکولی ، شاخص تمایز بین جسم ساده اورگانیک و اجسام پلیمری است.

انواع پلیمرها

پلیمرها را به سه گروه عمده تقسیم می‌کنند:

 بیوپلیمرها یا پلیمرهای طبیعی مانند سلولز ، نشاسته ، پروتئینها و ...

 پلیمرهای معدنی مانند الماس ، گرافیت ، اکثر اکسیدهای فلزی و ...

 پلیمرهای سنتزی پلیمرهایی هستند که منشا آنها عموما مونومرهایی از نفت خام و قطران زغال سنگ است و ما با انجام فرآیندهایی ، پلیمرهای بسیار مفید می‌سازیم که امروزه زندگی بدون آنها ممکن نیست. با این فرایندها بطور کلی آشنا می‌شویم. پلیمریزاسیون افزایشی در این نوع پلیمریزاسیون ، از ترکیباتی که بند دوگانه (C ═ C) دارند، پلیمر می‌سازند. مثل تولید پلی اتیلن از اتیلن.

پلی اتیلن

C2H4 → (─ C2H4 ─)n

پلاستیک ها

پلاستیک ها را  می توان در دو گروه کلی طبقه بندی کرد :

1-     ترمو پلاستیک ها (Thermoplastics)

2-     پلاستیک های ترموست

 ترموپلاست ها از مواد پلیمری هستند که مولکول های آنها با اندازه مختلف در کنار یکدیگر قرار گرفته اند و پیوند بین زنجیر مجاور در آنها از نوع از نوع پیوند بسیار ضعیف ثانویه (واندروالس و قطبی) است.

 تر موست ها با ساختار مولکولی شبکه ای و پیوند عمدتا کوالانسی شکل گرفته اند. بعضی از ترموست ها از پلیمر های هستند که زنجیرهای مولکولی آنها با حرارت یا ترکیبی از حرارت و فشار بسیاری از اتصالات عرضی شکل می گیرد و بدین ترتیب یک ساختار شبکه ای فضایی را به وجود می آورند.

 این دو گروه را می توان به کمک نوع شکل گیری مجددشان پس از گرم کردن از یک دیگر تشخیص داد.

پلاستیک های ترموست را نمی توان برای تولید اشکال جدید مجددا حرارت داد و سپس به یکدیگر متصل نمود. لذا اگر این نوع پلاستیک را پس از حرارت دادن و شکل دادن اولیه سرد کردیم دیگر نمی توان آن را تحت حرارت و تغییر فرم مجدد قرار داد. این دسته از پلاستیک ها را پلاستیک های گرما سخت نیز می نامند. برخی از ترموست ها عبارتند از   

مواد پلاستیکی

تاریخچه

 اولین قدم در مورد صنعت پلاستیک ، توسط فردی به نام وایسا هیکات انجام گرفت که تلاش می‌کرد ماده‌ای بجای عاج فیل تهیه کند. چون عاج فیل بعنوان ماده‌ای سخت ، گرانقیمت و همینطور کمیاب کاربردهای فراوانی داشت. وی توانست نیترات سلولز را (که به غلط نیتروسلولز گفته می‌شود) از سلولز تهیه کند. پس نیترات سلولز اولین پلاستیک با منشا طبیعی است

ویژگیهای مواد پلاستیکی

یک ویژگی مهم مواد پلاستیکی در صنعت ، فرآیند پذیر بودن یا Processible بودن آن است. اگر ماده‌ای قابل ذوب یا قابل حل باشد، در صنعت قابل استفاده است و گرنه نمی‌توان از آن استفاده صنعتی کرد. چون نمی‌توانیم آن را برای تهیه مواد بکار ببریم.

ویژگی سلولز و نیترات سلولز

سلولز نه قابل حل و نه قابل ذوب است و قبل از ذوب تجزیه می‌شود. پس فرآیند پذیر نیست. اما نیترات سلولز هم قابل حل و هم قابل ذوب است. یعنی وایسا هیکات ، سلولز فرآیند ناپذیر را به نیترات سلولز فرآیند پذیر تبدیل کرد.

ویژگی استات سلولز

نیترات سلولز ایراداتی دارد. از این رو تلاش برای جایگزین کردن یک پلاستیک دیگر به جای آن آغاز شد. در سال 1908 مایلز استات را تهیه کرد که هم مزیت نیتروسلولز را دارد و هم کارکردن با آن آسانتر است و خطرات کمتری دارد.

اولین پلاستیک سنتزی

اولین پلاستیک سنتزی ، رزین فنل- فرمالدئید بود که در تلاش برای ساخت مواد پلیمری کاملا سنتزی ، در سال 1907 لئو بلکند موفق شد از متراکم کردن فنل با فرمالدئید ، رزین فنل فرمالدئید را که بعدها تحت عنوان بالکیت (بعنوان محصول نهایی) نامیده شد، تولید کند. این رزین هم در محیطهای اسیدی و هم قلیایی قابل تهیه است.

پلاستیک‌ها و لاستیک‌ها

لاستیک‌ها

از ويژگي برجسته لاستيك‌ها مدل آلاستيسيته پايين آنها است همچنين مقاومت شيميايي و سايشي و خاصيت عايق بودن آنها باعث كاربردهاي بسيار در زمينه خوردگي ميگردد . مثلا لاستيكها با اسيد كلريدريك سازگارند و به همين دليل لوله ها و تانكهاي فولادي با روكش لاستيكي سالهاست مورد استفاده قرار مي‌گيرند .

نرمي لاستيك‌ها نيز يكي ديگر از دلايل كاربرد فراوان اين مواد مي‌باشد مانند شيلنگها، نوارها و تسمه ها ، تاير ماشين ‍‍و …

لاستيكها به دو دسته تقسيم ميشوند :

1. لاستيك‌هاي طبيعي

2. لاستيك‌ها‌ي مصنوعي

بطور كلي لاستيك‌هاي طبيعي داراي خواص مكانيكي بهتري هستند مانند مدول آلاستيسيته پايينتر ، مقاومت در برابر بريدگي ها و توسعه آنها اما در مو رد مقاومت خوردگي لاستيك‌هاي مصنوعي داراي شرايط بهتري هستند.

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.

ترموپلاستيك الاستومر (TPE) 

كاربردهاي مستقيم و جايگزيني مواد ابداعي جديد در صنعت خودرو و بوي‍ژه در قطعات پليمري، به دليل فشارهاي شديد قيمت در حال شكل‌گيري هستند. يكي از مهمترين جايگزيني‌ها،‌ جايگزيني مواد ترموپلاستيك الاستومر (TPE) با ترموست الاستومرهاست.ترموپلاستيك الاستومرها كه گاهي «ترموپلاستيك رابرها» نيز ناميده مي‌شوند،‌ دسته‌اي از كوپليمرها يا تركيبي فيزيكي از پليمرها (عموماً يك پلاستيك و يك رابر) هستند كه هم داراي خواص ترموپلاستيك‌ها بوده و هم از خواص الاستومرها برخوردارند. اغلب الاستومرها، ترموست هستند و غيرقابل بازيافت. اين الاستومرها داراي فرايند توليد گران و نسبتاً پيچيده‌اي بوده اما خواص الاستيكي آنها كاربردهاي وسيع دارد. ترموپلاستيك‌ها داراي فرايند توليد نسبتاً آسانتري هستند.در واقع،‌ ترموپلاستيك الاستومرها مزاياي ويژه هر دو گروه مواد ترموپلاستيك و الاستومر را از خود نشان مي‌دهند. براي مثال مي‌توانند همانند ترموپلاستيك‌ها براحتي فرايند و بازيافت شده و همانند الاستومرها، خاصيت الاستيكي و جذب شوك را از خود نشان دهند.

   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.
 

کار و سرگرمی با رزین پلی استر

     حشره های زندانی

    مواد و وسایل لازم:رزین پلی استر مایع و  کوبالت و پراکسید

    لیوان مدرج و همزن از نوع شیشه ای یا پلاستیکی

    یک صفحه شیشه ای پنجره

   قالب پلاستیکی از نوع پروپیلین

   استونو الکل 95 درجه

 وحشره ای که دوست دارید

  رزین های جاذب غیر قطبی در مقیاس نانو و میکرو:

دامنه ی کاربرد رزین ها بسیار زیاد است.به طور کلی رزین ها به رزین های مبادله کننده ی یونی(مبادله کننده ی الی) و رزین های جاذب تقسیم بندی می شوند.دامنه ی کاربرد رزین های مبادله کننده ی یون بسیار زیاد بوده و در زمینه های ازمایشگاهی و صنعتی می باشد.

 در شیمی تجزیه معمولا از دو شیوه ی مختلف پیوسته و نا پیوسته برای جدا سازی استفاده میشود,که روش پیوسته خود بر اساس مقدار نمونه ی ازمایشی به دو روش ماکرو(استفاده از ستون)و میکرو(استفاده از لایه ی نازک و کاغذ) تقسیم می شود که میتوانند توسط رزین های جاذب ورزین های مبادله کننده ی یونی نیز انجام شود.در نا پیوسته ساده ترین روش جداسازی توسط رزین های انتقال یون انجام میشود.

   مطالعه ی عمیق در مورد خواص جاذب بودن (که میتوانندیک سری ترکیبات را به خود جذب کنند) و مبادله کننده یونی بودن ( که مبادله کننده یونی به جسم نا محلول اطلاق میشود که میتواند یون های درون خود را با یون های اطراف خود تعویض کند) که در جدا سازی فاز جامد استفاده میشود منجر به کشف و تهیه ی  مبادله کننده ها و جذب کننده هایی به نام رزین انجامیده.

رزین ‌پلی استر

رزینهای پلی استرغیر اشباع بطور گستردهای در سراسر دنیا استفاده میشوند. زنجیر اصلی پلیمری این رزین دارای اتصالات استری میباشد كه از واكنش تراكمی یك تركیب الكلی چند عاملی و یك اسید چند عاملی مانند گلیكول و اسید فوماریك تهیه میشود. در مثال اخیر بدلیل استفاده از یك اسید غیر اشباع، پیوندهای دوگانه در فواصل منظمی در زنجیر بوجود میآیند. این پیوندهای دوگانه، سایتهای دارای امكان شبكهای شدن توسط استایرن هستند و میتوانند موجب سخت شدن رزین و پخت شدن آن شوند. بنابراین با طراحی فرمول و كنترل اسیدهای اشباع و غیر اشباع، كاتالیستها، دما وزمان واكنش، مجموعه كاملی از رزینها را میتوان تولید نمود كه برای كاربردهای مختلف مناسب باشند.

 پلی استر غیر اشباع با استایرن مخلوط می‌شود و میتواند از طریق پیوندهای دوگانه موجود در هر دو جزء، شبكه‌ای شود

   رزین های تعویض یونی

،ذرات جامدی هستند که می توانند یون های نامطلوب آب در محلول را با همان مقدار اکی والان از یون مطلوب با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند.اواسط قرن نوزدهم میلادی یک خاک شناس انگلیسی متوجه شد که محلول سولفات آمونیومی که به عنوان کود شیمیایی به کار می رود ، در اثر عبور از لایه های ستونی خاک ، آمونیوم خود را ازدست می دهد. به گونه ای که در محلول خروجی ازستون خاک سولفات کلسیم در محلول ظاهر می شود.این یافته توسط دیگران پی گیری شد ومتوجه شدند که سیلیکات آلومینیوم موجود در خاک  قادر به تعویض یونی می باشد.این نتیجه گیری با تهیه ژل سیلیکات آلومینیوم از ترکیب محلول سولفات آلومینیوم و سیلیکات سدیم به اثبات رسید. بنابراین اولین رزین مصنوعی که ساخته شد سیلیکات آلومینیم بود.به رزین های معدنی زئولیت گفته می شود. ودر طبیعت سنگ هایی یافت می شود که می توانند کار زئولیت های سنتزی را انجام دهند.این مواد یون های سختی آور آب (کلسیم و منیزیم ) را حذف می کنند وبه جای آن یون سدیم آزاد می گنند. واز این رو به زئولیت های سدیمی مشهورند.تحقیقات ادامه یافت تا آن که در اواسط دهه 1930 در هلند زئولیت هایی ساخته شد که به جای سدیم فعال ، هیدروژن فعال داشتند. این زئولیت ها می توانستند تمام نمک های محلول در آب را به اسیدهای مربوطه تبدیل کنند.به عنوان مثال بی کربنات های کلسیم و منیزیم به اسید کربنیک تبدیل می شوند که اسید کربنیک به دی اکسید کربن و آب تجزیه می شود.دی اکسید کربن را می توان توسط هوازدایی از محیط حذف کرد.برای بهبود تکنولوژی تصفیه آب گام های اساسی در سال 1944 برداشته شد که باعث تولید رزین های تعویض یونی آنیونی  شد.رزین های کاتیونی هیدروژنی تمام کاتیون های آب را حذف می کنند و رزین های آنیونی تمام آنیون های آب، از جمله سیلیس  را حذف می کنند.در نتیجه می توان با استفاده از هر دو رزین ، آب بدون یون تولید کرد.فرآیندی که در آن یون های متصل به گروه های باردار سطح یک جسم با یون های با بار مشابه در یک محلول که جسم جامد در آن قرار گرفته مبادله می کنند، تعویض یونی می گویند. این تعادل قابل برگشت است ، و برای انجام آن لازم است که یک فاز جامد و یک فاز مایع در تماس با هم قرار بگیرند.بار یون های محلول الکترولیت باید با  بار یون های سطح جامد مشابه  باشند بر همین اساس مبادله کننده ها تهیه شدندرزین های تعویض یونی شامل بار مثبت کاتیونی  وبار منفی آنیونی می باشند. به گونه ای که از نظر الکتریکی خنثی هستند. اما تعویض کننده ها با محلول های الکترولیت این تفاوت را دارند گه فقط یکی از دو یون ، متحرک وقابل تعویض است.به عنوان مثال یک تعویض کننده کاتیونی سولفونیک دارای نقاط آنیونی غیر متحرک است که شامل رادیکال های آنیونی SO3-2  می باشد  که کاتیون های متحرکی مثلH+ و Na+ می توانند به آن متصل باشند.

رزین ملامین یا ملامین فرمالدهید:

 یک ماده سخت و ترموست است که از ملامین و فرمالدهید طی فرآیند پلیمریزاسیون ساخته می‌شود. نوع بوتیله آن، در موادی چون زایلن و بوتانول خطی حل شده و پس از کراس لینک شدن با رزین‌های آلکید، اپوکسی، آکریلیک برای استفاده در پوشش دهی سطوح به کار برده می‌شود.محتویات

۱ تولید آزمایشگاهی

۲ کاربردها

۲.۱ آشپزخانه

۲.۲ ساختمان سازی

۲.۳ ساخت کابینت و مبلمان

۲.۴ شکل‌های دیگر

۳ پانویس

تولید آزمایشگاهی

برای تولید ملامین فرمالدهید در مقیاس آزمایشگاهی، در یک بالن سه دهانه، سه دهم مول فرمالدهید را با یک دهم مول ملامین مخلوط می‌کنند. pH در این آزمایش باید حدود ۷.۵ تا ۸ باشد. پس برای فراهم آوردن شرایط بازی، محلول سدیم هیدروکسید ۱۰درصد را به آن می‌افزایند. سپس دو دهانه بالن را مسدود کرده و مخلوط را به مدت ۴۰ دقیقه در حمام آبی که دمای آن ۹۰-۹۵ سانتی گراد است حرارت می‌دهند. پس از گذشتن این زمان، دما را به هفتاد درجه سانتی گراد می‌رسانند . دو دهانه مسدود شده را باز کرده، یکی را به لوله‌ای ظریف و دیگری را به خلا متصل می‌کنند.

پوشش اپوكسي  و هاردنر اپوكسي  از سري محصولات این شرکت  بوده كه بر پايه رزين اپوكسي بيسفنول F(Epoxy Bisphenol F) و هاردنر پلي‌آميني ( Polyamine Hardener) توليد و ارائه مي‌گردد. درساختار اين پوشش از هيچگونه حلال و رقيق‌كننده واكنشگرا (Reactive Dilluent) استفاده نگرديده تا از كاهش خصوصيات شيميايي محصول تا حد ممكن جلوگيري به عمل آمده و ساختار پليمري محصول در دراز مدت دچار تغيير و كاهش خصوصيات نگردد. باتوجه به ويسكوزيته مناسب اين محصول، امكان بكارگيري آن با الياف هاي تقويت‌كننده (شيشه، كربن، و …) وجود داشته و در پوشش هاي كامپوزيتي مي‌تواند مورد استفاده قرار گيرد. مقاومت شيميايي، مكانيكي و حرارتي بسيار مناسب اين محصول امكان بكارگيري آن را در سطوح و محيط هاي مختلف شيميايي ميسر مي‌نمايد .

موارد مصرف

 -   پوشش كليه سطوحي كه در مجاورت مواد شيميايي مانند اسيدها، قلياها، الكل ها، نمك ها و … هستند.

-   پوشش كليه سطوحي كه در مجاورت آب هاي سنگين، شور و يون كلر هستند.

-   پوشش مخازن شيميايي بتوني و فلزي با استفاده از الياف شيشه.

-   پوشش كليه سطوحي كه در مجاورت مشتقات نفتي، روغن ها، بنزين، گازوئيل و … قراردارند.

-   براي ساخت ملات هاي ضداسيد و قليا جهت نصب كاشي هاي ضداسيد و قليا به همراه افزودني هاي معدني.

-   به عنوان لایه آخر جهت ضد خش نمودن سطح .

      رزين اپوكسي

     رزينهاي اپوكسي به عنوان رزينهاي اپوكسيد نيز شناخته ميشوند. ويژگي شناسه اين رزينها دارا بودن بيش از يك گروه epoxy-2و1 در ساختار مولكولي است. اين گروه ممكن است در بدنه زنجير باشد ولي معمولاَ در انتها قرار دارد.

    در شرايط مناسب واكنش، گروه اپوكسي ميتواند با اسيدها، ايندريد اسيدها، آامينها و الكل واكنش تراكمي به همراه جابجايي هيدروژن به گروه اتيلن اكسيد، بدهد. اين واكنشها امكان افزايش طول زنجير يا شبكهاي شدن را بدون آزاد كردن مولكولهاي كوچك مانند آب فراهم ميكند. بنابراين محصولات اپوكسي در مقايسه با اكثر رزينهاي گرما سخت، جمع شدگي كمتري در اثر پخت نشان ميدهند.

    بايد متذكر شد كه محدوده وسيعي از رزينهاي اپوكسي و محصولات شبكهاي شده متنوعي وجود دارد. ساختار شيميايي رزينهاي اپوكسي شامل دو بخش اپوكسي و غير اپوكسي ميباشد. بخش غير اپوكسي ممكن است آليفاتيك، سيلكوآليفاتيك و يا هيدروكربن شديداَ حلقوي باشد. در عمل محصول واكنش بيس-فنل A و اپي كلروهيدرين اغلب رزينهاي اپوكسي متداول را تشكيل ميدهند. اين محصولات 80 تا 90% سهم بازار را به خود اختصاص داده‌اند.قبلا رزين اپوكسي تقريبا تنها به عنوان پوشش سطح استفاده ميشد. قبل از جنگ جهاني دوم، بالا بودن هزينههاي توليد بيس فنل A و اپي كلروهيدرين مانع از تجاري شدن كاربرد رزين اپوكسي شده بود. تلاشهاي بعدي و ابداع روشهاي توليد جديد، موجب پيدايش مقبوليت اقتصادي اين رزينها شد. در حال حاضر نيمي از رزينهاي توليد شده در كاربردهاي روكش سطح استفاده ميشوند. باقيمانده در صنايع الكتريكي و الكترونيك، هوا فضا و ساختمان و ساير كاربردها، استفاده ميشوند. بر حسب تناژ، مصرف اپوكسي حدود يك دهم پلي استر ميباشد.

انواع رزین

مقدمه

  تصور جهان پیشرفته کنونی بدون وجود مواد پلیمری مشکل است!

- پلیمرها جزئی از زندگی بشر

 - کاربرد پلیمرها در ساخت اشیای مختلف، از فنجان چای­خوری شما گرفته تا ابزار دقیق پزشکی

رزین چیست؟

- رزین از نظر لغوی یعنی صمغ درخت کاج

- رزین یک ماده آلی طبیعی یا سنتزی با قابلیت تولید یک فیلم نازک چسبناک، به شکل ذوب شده یا محلول

- رزینها مواد ترد و شکننده و دارای درجات مختلفی از سختی تحت شرایط محیطی

- شکل پذیری آسان رزینها و در مقابل دوام کمتر آنها (تغییر شکل برگشت ناپذیر در اثر افزایش دما Thermosetting)

- تقریباً تمام پلیمرهای بررسی شده رزین هستند

- همهی رزینها پلیمر نیستند

- رزین پلیمری دارای وزن مولکولی بالا و واحدهای تکرار شونده در ساختار

- رزین غیر پلیمری دارای وزن مولکولی پایین

- وزن مولکولی پایین رزینهای طبیعی (M<200) نسبت به رزینهای سنتزی

- روزین (Rosin) و شلاک یا لاک شیشه ای (Shellac)، تار، سندروس و لیگنپین ازرزینهای طبیعی مهم

 - مهمترین کاربرد رزینهای طبیعی، بهبود بخشی محصولات چسبی و استحکام بخشی محصولات  شیشهای

- منابع طبیعی رزینها حیوانات (پروتئین)، گیاهان (سلولز) و مواد معدنی

آشنایی با انواع پلیمر و رزین

تصور جهان پیشرفته کنونی بدون وجود مواد پلیمری مشکل می باشد. امروزه این مواد جزیی از زندگی ما شده اند و در ساخت اشیای مختلف، از وسایل زندگی و مورد مصرف عمومی تا ابزار دقیق و پیچیده پزشکی و علمی به کار می روند. کلمه پلیمراز کلمه یونانی (Poly) به معنی چند و (Meros) به معنای واحد با قسمت به وجود آمده است. در این میان ساختمان پلیمرها با مولکول های بسیار دراز زنجیر گونه با ساختمان فلزات کامل متفاوت است. این مولکول های بلند از اتصال و به هم پیوستن هزاران واحد کوچک مولکولی مرسوم به منومر تشکیل شده اند. مواد طبیعی مانند ابریشم، لاک، قیر طبیعی، کشان ها 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 شیرابه هایی استخراج می کردند 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 ماده ای قابل ذوب ایجاد می شود که می توان 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 و 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.

رزین چیست؟

رزین یک نوع ترشح هیدرو کربنی از تعدادی از گیاهان می باشد رزین در فارسی همان صمغ یا با صمغ پوشاندن معنی می دهد که اساسا از صمغ کاج مخروطی شکل گرفته می شود.

این صمغ به دلیل خواص شیمیایی و مکانهای مورد استفاده آن بسیار مشهور شده است.

رزین در تولید لاک و جلا دهنده ها ،چسب ها،و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود .

اما رزین استفاده شده در تجهیزات بویلر (سختی گیر)، ساخته شده از دانه هایی است که به صورت معمول از پتاسیم و یا سدیم پوشانده شده اند که با عبور  آب سخت از روی این رزین ، یون منیزیم و کلسیم این آب سخت با سدیم و پتاسیم روی این دانه ها جایگزین می شود.بعد از آن رزین بک واش (back wash) شده یعنی زمانی که سدیم و پتاسیم خود را از دست داد آن را از روی آب شور در درون تانک نمک عبور داده تا دوباره خاصیت خود را به دست آورد.در تمامی سیستم های سختی گیر با رزین واجب است که به صورت دوره ای، رزین شسته شود و back wash صورت بگیرد. اما در بعضی از سختی گیرهای جدید این عمل به صورت خودکار صورت می گیرد.

بسته به نوع رزین استفاده شده در محصولات رزین باید تا حدود 10 سال تعویض گردد.اما این رزین اگر از کیفیت خوبی برخوردار باشد و از آب شهر در تغذیه آن استفاده شده باشد، این عدد تا 15 سال هم می‌تواند ارتقا یابد;

معمولاً برای سختی‌گیرها در دنیا سه نوع نمک استفاده می‌شود که به شرح زیر تقسیم‌بندی می‌گردد:

1- نمک سخت(سفت)

2- نمک خورشیدی

3- نمک تبخیرشده

فرایند پلیمریزاسیون

دید کلی

 اصولا هر کسی که سر رشته‌ای از شیمی دارد، فرق بین یک جسم ساده اورگانیک مانند بنزن و ... و یک جسم پلیمری را می‌داند. اولین و عمده‌ترین فرقی که بین این دو نوع ماده وجود دارد، جرم مولکولی آنهاست. پلیمرها جرم مولکولی بسیار بالا از 10000 تا چندین میلیون دارند. پس جرم مولکولی ، شاخص تمایز بین جسم ساده اورگانیک و اجسام پلیمری است.

 انواع پلیمرها

پلیمرها را به سه گروه عمده تقسیم می‌کنند:

بیوپلیمرها یا پلیمرهای طبیعی مانند سلولز ، نشاسته ، پروتئینها و ...

پلیمرهای معدنی مانند الماس ، گرافیت ، اکثر اکسیدهای فلزی و ...

پلیمرهای سنتزی پلیمرهایی هستند که منشا آنها عموما مونومرهایی از نفت خام و قطران زغال سنگ است و ما با انجام فرآیندهایی ، پلیمرهای بسیار مفید می‌سازیم که امروزه زندگی بدون آنها ممکن نیست. با این فرایندها بطور کلی آشنا می‌شویم.

پلیمریزاسیون افزایشی

در این نوع پلیمریزاسیون ، از ترکیباتی که بند دوگانه (C ═ C) دارند، پلیمر می‌سازند. مثل تولید پلی اتیلن از اتیلن.

پلی اتیلن

C2H4 → (─ C2H4 ─)n

تقسیم بندی پلیمرها از نظر خواص:

پلیمرها یا بسپارها ، ترکیباتی هستند که از بهم پیوستن چندین مولکول منومر بوجود می‌آیند. پلیمرها را به طرق مختلف طبقه‌بندی می‌کنند. یکی از روشهای تقسیم بندی پلیمرها ، تقسیم بندی از نظر خواص است. پلیمرها از نظر خواص به سه دسته عمده تقسیم بندی می‌شوند.

پلاستیکها ، دسته‌ای از پلیمرها

توموپلاستها

ترموپلاستها ، پلیمرهایی هستند که در اثر فشار ، تغییر شکل (Deformation) می‌دهند و بعد از حذف نیروی خارجی ، این تغییر شکل ، همچنان باقی می‌ماند. به عبارت دیگر این پلیمرها ، خاصیت پلاستیسیتی دارند. این پلیمرها در اثر گرما بتدریج نرم می‌شوند. با افزایش دما به حالت مذاب در می‌آیند. بعد از حذف گرما به حالت فیزیکی جامد خود تبدیل می‌شوند. این خصلت ، کاربرد صنعتی این نوع پلیمرها را تضمین می‌کند.

اگر ترموپلاستیکی را به صورت پودر یا حلقه‌های کوچک در آوریم و سپس حرارت دهیم، ابتدا نرم و سپس مذاب و ویسکوز می‌شود و اگر آنرا در قالب بگیریم، شکل قالب را به خود می‌گیرد و این علت کاربرد بسیار زیاد این مواد است.

الاستومرها

الاستومرها ، پلیمرهایی هستند که در اثر نیروی خارجی تغییر شکل پیدا می‌کنند. بعد از حذف نیرو ، تغییر شکل از بین می‌رود و دوباره به حالت اولیه باز می‌گردند. این پلیمرها در اثر گرما ، نرم می‌شوند، ولی برخلاف ترموستها (ترموپلاستیکها) به حالت ویسکوز یا مایع سیال در نمی‌آیند. موقعی که این پلیمرها در اثر حرارت نرم شدند، آنرا با اضافه کردن افزودنیهای مورد نیاز در داخل قالب پخت می‌کنند. عملیات پخت را Curing گویند.

کلید و پریز برق ، از گروه ملامینها

ترموسیتینگها

این پلیمرها ، پلیمرهایی هستند که در اثر گرما نرم نمی‌شوند. بلکه با افزایش دما ، سختتر و محکمتر می‌شوند و با بالا رفتن بیشتر دما ، درجه سختی آنها افزایش می‌یابد. این پلیمرها برای قالب گیری ، درون قالب ریخته می‌شوند و قالب گیری می‌شوند. گاهی ممکن است فرایند پلیمریزاسیون نیز همزمان درون قالب انجام شود و بعد از پلمریزاسیون ، پلیمر شکل قالب را به خود می‌گیرد.

مقایسه ترموستها ، الاستومرها و ترموسیتینگها از نظر ساختمانی

ترموستها و الاستومرها ، پلیمرهای یک‌بعدی هستند. بنابراین در حلال‌های مرسوم شیمیایی که بسته به نوع ساختمان پلیمر تعیین می‌شود، حل می‌گردند. اما ترموسیتینگها ، جزو پلیمرهای سه بعدی یا مشبک می‌باشند

ساخت پلیمر هوشمندی 

ایسکانیوز ـ محققان آلمانی موفق به تولید پلیمر هوشمند شدند که قادر است بخیه ها را از داخل ببندد.

به گزارش سرویس علمی پژوهشی ایسکانیوز به نقل از مجله science، پژوهشگران مرکز تحقیقاتی GKSS در Teltow ادعا می‌کند پلیمری ساخته‌اند که می‌تواند در بهبود زخم‌ها مورد استفاده قرار گیرد. این پلیمر به صورت فشرده در داخل بدن قرار داده می‌شود و پس از تکمیل بخیه ها شروع به بازگشت به وضعیت اول می‌کند و زخم را بهبود می‌بخشد. این پلیمر به صورت فشرده به ایجاد یک خراش کوچک در داخل بدن کاشته می شود و به محض اینکه دمای اتاق به حد دمای بدن برسد. بعد از مدتی کوتاه تجزیه شده و خود از بین  

گزارشکار پلیمر-رزین اوره-فرمالدهید:

هم مقدار اندکی فرمالدئید تولید می‌شود:

 خواص فرمالدئید

فرمالدئید با اینکه در دمای اتاق به صورت گاز است، اما در آب به خوبی حل می‌شود. فرمالدئید معمولا به صورت محلول آبی 37 درصد به نام فرمالین عرضه می‌شود. فرمالدئید در آب ، پلیمریزه شده ، شامل مونومرهای کوچک HCHO متصل به هم است. معمولا فرمالین دارای درصد اندکی متانول برای محدود کردن پلیمریزاسیون است. فرمالدئید خواصی مانند سایر آلدهیدها دارد. با این تفاوت که معمولا واکنش ‌پذیرتر از سایر آلدئیدها است.

فرمالدئید یک الکتروفیل قوی است. بنابراین در واکنشهای جانشینی الکتروفیلی آروماتیک با ترکیبات آروماتیک شرکت می‌کند. همچنین می‌تواند با آلکنها وارد واکنش افزایشی الکتروفیلی شود. در حضور کاتالیزورهای بازی یک واکنش خود اکسایش - کاهش ( واکنش کانیزارو ) انجام داده ، متانول و نمک اسید فرمیک تولید می‌کتد.

فرمالدئید بطور برگشت ‌پذیر پلیمریزه شده و تولید تری‌مر حلقه‌ای 5 و 2 و 1 تری اکسان یا پلیمر خطی پلی اکسی متیلن می‌کند. تشکیل این پلیمرها باعث می‌شود که رفتار گاز فرمالدئید بطور اساسی از قانون گازهای ایده‌آل انحراف داشته باشد، بخصوص در فشار بالا یا دمای پائین ، فرمالدئید به آسانی با اکسیژن جَو اکسید شده و تشکیل اسید فرمیک می‌دهد. برای جلوگیری از این واکنش ، محلول فرمالدئید باید در بطریهایی با دربهای مهر و موم شده نگهداری شود

الياف پليمري طبيعي

از لحاظ تجاري ، احتمالا الياف پليمري مهمترين نوع از الياف باشند. اين الياف داراي گستره ي كاربرد وسيعي هستند. دو گروه عمده از الياف پليمري وجود دارند :

1) الياف پليمري طبيعي

2) الياف پليمري مصنوعي

الياف طبيعي از منابع مانند پنبه، سيسال، كنف ومنابع حيواني مانند پشم، ابريشم و... بدست مي آيند. الياف طبيعي موجود در طبيعت عمدتا پليمري هستند. به هر حال، تعدادي از الياف طبيعي نيز وجود دارند كه از سنگ بدست مي آيند. اين الياف از جنس مينرال هستند وبنابراين مي توان آنها را جزء الياف سراميكي در نظر گرفت. نمونه هايي از اين نوع الياف عبارتند از آزبست (پنبه نسوز) وبازالت. در اين قسمت ما به معرفي الياف پليمري طبيعي مي پردازيم. ما در ابتدا به طور خلاصه مباحث مقدماتي پليمرها را مي گوييم وسپس الياف پليمري طبيعي را معرفي مي كنيم. در ادامه ودر بخش هاي بعدي الياف پليمري مصنوعي را معرفي مي كنيم. اين الياف پيشرفت شگرف صنعت الياف در نيمه ي دوم قرن بيستم هستند. گستره ي وسيعي از الياف پليمري طبيعي وجود دارند. كه اين الياف داراي كاربردهاي تجاري گسترده اي هستند. اكنون بيشتر تلاش هاي تحقيقاتي در اين زمينه برروي بدست آوردن ابريشم از عنكبوت ها تمركز يافته است. ايده اي كه در اينجا وجود دارد اين است كه بايد فرآيند، ساختار وخواص الياف ابريشم بررسي گردد. الياف ابريشم اليافي محكم وسفت هستند كه در ادامه به آن مي پردازيم.

حجم مصرف ساير الياف طبيعي مانند پنبه، كنف، سيسال، رامي و... در كاربردهاي صنعتي وغير صنعتي بالاست. كه علت اين امر خصوصيات فراوان اين الياف از جمله نرمي ولطافت پنبه مي باشد همچنين حقيقتي كه در اين ميان باعث افزايش مصرف وتوليد اين الياف شده است اين است كه آنها از منابع بازگشت پذير توليد مي شوند. عيب عمده ي اين الياف تغييرات گسترده در خواص فيزيكي، شيميايي ومكانيكي آنهاست.

در ابتدا براي آنكه ديد بهتري نسبت به موضوع پيدا كنيم بهتر است راجع به ساختار مواد پليمري صحبت كنيم وبه طور نمونه برخي از ويژگي هاي مهم مربوط به زنجيره هاي ماكرو ملكولي پليمري رابيان مي كنيم. اين ويژگي ها گاها در نقطه ي مقابل سراميك و فلزات قرار دارد.

ساختار و خواص پليمرها :

پليمرها چه طبيعي باشند يا مصنوعي بوسيله ي ساختار با زنجيره هاي طويل مشخص مي شوند. ملكول هاي بزرگ تشكيل دهنده ي پليمرها ماكرو ملكول ( macro molecules ) ناميده مي شوند . اين ماكرو ملكول ها از واحدهاي سازنده ي كوچك ساخته شده اند و پليمر هنگامي توليد مي شود كه تعداد زيادي از اين واحدهاي سازنده (مونومر) باهم تركيب شوند وزنجيره پديد آيد. ما در زير تعدادي از گروه هاي پليمري را معرفي كرده وساختار و برخي از ويژگي هاي مهم آنها را بيان مي كنيم.

طبقه بندي پليمرها :

پليمرها را به روش هاي مختلفي مي توان طبقه بندي كرد. يكي از راههاي ساده براي طبقه بندي پليمرها براساس فرآيند توليد آنها استوار است. دونوع مهم از فرآيند هاي پليمريزاسيون وجود دارد:

1) پليمريزاسيون تراكمي ( condensation polymerization )

در اين فرآيند پليمريزاسيون يك پليمريزاسيون مرحله به مرحله و تدريجي رخ مي دهد وپس از واكنش مونومر ها با يكديگر ودر هر مرحله يك ملكول ساده كه در اكثر موارد آب است پديد مي آيد. اين ملكول توليدي محصول فرعي فرآيند پليمريزاسيون است.

لوله های پلیمری

با توجه به رشد روزافزون توليد لوله هاي پليمري در كشور و عدم توانايي مصرف كنندگان در تمييز سره از ناسره، آناليز مواد اوليه بكار رفته، بررسي نوع رفتار لوله در شرايط مختلف دمايي و فشاري در مقاطع زماني متفاوت، امري بسيار ضروري است. همچنين بررسي مشخصه هاي مهم و تاثير گذار برروي اين لوله ها،تاثير عوامل محيطي مثل حيوانات جونده ،تعيين شاخصها ي مرجع و ارائه راهكار در جهت بهبود كيفيت از ملزومات اساسي در صنعت تاسيسات كشور مي‌باشد.

با توجه به مشخصه هاي تاثير گذار بر كيفيت انواع لوله هاي پليمري مورد استفاده در صنعت تاسيسات كشور متوجه نقصان موجود مي شويد. انواع لوله هاي پليمري، خواص فيزيكي، شيميايي و مكانيكي مواد تشكيل دهنده لوله از قبيل خواص كششي، مقاومت در برابر ضربه، نفوذ پذيري، مقاومت شيميايي، مقاومت در برابر آتش، خواص مكانيكي طولاني مدت و كوتاه مدت، خواص بهداشتي نظير مقاومت در برابر حملات ميكروبيولوژي و ماكروبيولوژي، تست چشايي، عوامل فرآيند توليد ،خواص در برابر شرايط محيطي از قبيل نور آفتاب، شرايط آب و هوايي خاص، حيوانات جونده و تاثير هريك از اين پارامترها برروي كيفيت لوله ها بايد مورد تست و توجه قرار داد. همچنين كاربرد انواع مختلف لوله هاي پليمري در صنعت به ويژه تاسيسات ساختمان بر اساس بررسي هاي انجام شده ارائه خواهد شد.

مصرف لوله هاي پليمري در سالهاي اخير ، عدم وجود منابع و مراجع معتبر پاسخگو در اين زمينه ، تعدد كارخانه هاي توليد كننده اين نوع لوله ها ، تنوع جنس ، پايين بودن سطح آگاهي مصرف كنندگان يك نوع سردرگمي در مشتريان و مصرف كنندگان بوجود مي آورد .

به دليل كاستيهاي موجود، تنوع كاربري اين نوع لوله ها در تاسيسات ساختمان موجب سردر گمي توليد كنندگان و مصرف كنندگان و همچنين شبهاتي در مراجع گوناگون گرديده است.در اين مقاله سعي شده است با استفاده از مراجع و استانداردهاي معتبر جهاني ، خواص و عوامل تاثير گذار بر كيفيت و كاربري اين نوع لوله ها در صنعت تاسيسات ساختمان به صورت تفصيلي مورد بررسي قرار گيرد.

زماني كه جهان به راه صنعتي شدن گام نهاد نياز به ابزاري مقاوم ،شكل پذير با دوام و ارزان جهت مصارف گوناگون كاملا حس شد. چون موادي با تمام اين خصوصيات را نميتوان بصورت طبيعي يافت لذا تلاشهاي گسترده اي براي ساخت موادي اينچنين با ساختار غير طبيعي در مباحث شيمي آلي آغاز شد.اولين بار كلمه پليمر توسط شيميداني بنام رنالت در سال 1835 ميلادي بكار رفت كلمه پليمر از كلمه يوناني POLY به معني چند و MEROS به معناي واحد يا قسمت بوجود آمده است.

اولين كاربرد تجاري مواد پليمري در سال 1843 با كشف كائوچو آغاز گرديد اصولا پليمرها به سه نوع طبيعي ،طبيعي اصلاح شده و مصنوعي تقسيم بندي مي شود. اولين پليمر مصنوعي با نام نيترات سلولز در سال 1862 كشف و در سال 1868 وارد بازار شد. نايلون در سال 1938، پلي اتيلن در سال 1942، پلي پروپيلن در سال 1975، پلي بوتيلن در سال 1974 و پليمرهاي كريستال مايع براي ساخت اجزاء الكتريكي در سال 1985 رايج گرديد در كشورهاي جهان لوله هاي مختلفي جهت استفاده در داخل ساختمان مصرف ميشود كه اين لوله ها به گروه لوله هاي فلزي شامل لوله هاي مسي ، گالوانيزه و استيل و گروه لوله هاي پلاستيكي و تلفيقي شامل لوله هاي پلي اتيلن مشبك pex ، پلي پروتيلنPPR ، پلي بوتيلن و لوله هاي چند لايه تقسيم ميشود بعلاوه از نظر مصرف اين لوله ها در ساختمان ، سه كاربرد در جهان وجود دارد كه شامل مصرف در سيستم گرمايش ، سيستم حرارتي رادياتور و سيستم آب سرد و گرم مي باشد. مادر اين مقاله با استفاده از آمار معتبر ميزان مصرف اين لوله ها را در هر سه كاربرد در كشورهاي مختلف بررسي ميكني:

مطالعات نشان میدهد که در آمريكا از لوله هاي PPR استفاده نمي شود و از لوله هاي پلي بوتيلن فقط تا سال 1999 استفاده شده است و بيشترين مصرف در امريكا به لوله هاي مسي اختصاص دارد و پس از آن لوله هاي PEX و CPVC وچند لايه در مقامهاي بعدي قرار دارند.ولي مصرف لوله هاي فلزي در آمريكا هشت برابر لوله هاي پليمري ميباشد. همین مطالعات نشان میدهد که در اتريش ميزان مصرف لوله هاي پليمري 6/1 برابر لوله هاي فلزي است همچنين PPR مقام چهارم را پس از مس ، PEXو لوله هاي چند لايه دارا ميباشد و مس با لاترين مصرف را نسبت به بقيه لوله ها داراست .لوله هاي CPVC وفولادي كمترين ميزان مصرف را در اتريش داشته اند و مصرف لوله هاي آهني 12 درصد لوله هاي مسي است. در جمهوري چك PPR پس از مس و آهن و PEX قرار دارد و دو برابر لوله هاي چند لايه مصرف مي شود .

در اين جمهوري لوله هاي فلزي 5/1 برابر لوله هاي پليمري مصرف ميشود و مصرف لوله هاي آهني هفتاد درصد لوله هاي مسي است. در آلمان مصرف لوله هاي مسي 7/1 برابر لوله هاي PEX ميباشد. مصرف لوله هاي PPR حدود 10% لوله هاي PEX و 30% لوله هاي چند لايه ميباشد. و مصرف لوله هاي CPVC ، لوله هاي PPR است. ضمنا مصرف لوله هاي PPR تقريبا برابر با PB است. در آلمان مصرف لوله هاي پليمري 80% لوله هاي فلزي است كه بيشترين آمار اختصاص به لوله هاي PEX و چند لايه دارد.

مواد پلیمری

بشر با تلاش براي دستيابي به مواد جديد, با استفاده از مواد ألي (عمدتا هيدروكربن‌ها) موجود در طبيعت به توليد مواد مصنوعي نايل شد. اين مواد عمدتا شامل عنصر كربن , هيدروژن, اكسيژن, نيتروژن و گوگرد بوده و به نام مواد پليمري معروف هستند. مواد پليمري يا مصنوعي كاربردهاي وسيعي , از جمله در ساخت وسايل خانگي , اسباب بازي‌ها, بسته بندي‌ها , كيف و چمدان , كفش , ميز و صندلي , شلنگ‌ها و لوله‌هاي انتقال آب , مواد پوششي به عنوان رنگ‌ها براي حفاظت از خوردگي و زينتي , لاستيك‌هاي اتومبيل و بالاخره به عنوان پليمرهاي مهندسي با استحكام بالا حتي در دماهاي نسبتا بالا درساخت اجزايي از ماشين ألات, دارند.

پليمرها خواص فيزيكي و مكانيكي نسبتا خوب و مفيدي دارند . آنها داراي وزن مخصوص پاييين و پايداري خوب در مقابل مواد شيميايي هستند. بعضي از آنها شفاف بوده و مي‌توانند جايگزين شيشه‌ها شوند. اغلب پليمرها عايق الكتريكي هستند.

اما پليمرهاي خاصي نيز وجود دارند كه تا حدودي قابليت هدايت الكتريكي دارند . عايق بودن پليمرها به پيوند كووالانسي موجود بين اتم‌ها در زنجيرهاي مولكولي ارتباط دارد. اما تحقيقات انجام شده در سال‌هاي اخير نشان داد كه امكان ايجاد خاصيت هدايت الكتريكي در امتداد محور مولكولها وجود دارد. اين نوع پليمرها اساسا از پلي استيلن تشكيل شده اند.

با نفوذ دادن عناصري مانند فلزات قليايي يا هالوژنها (فرايند دوپينگ) به زنجيرهاي مولكولي پلي استيلن به ترتيب نيمه هادي‌هاي پليمري از نوع N و P به دست مي‌آیند. افزودن عناصر يا دوپينگ سبب مي‌شود كه الكترون‌ها بتوانند در امتداد اتم‌هاي كربن در زنجير حركت كنند. تفلون از مواد پليمري است كه به دليل ضريب اصطكاك پاييني كه دارد به عنوان پوشش براي جلوگيري از چسبيدن مواد غذايي در وسايل پخت و پز استفاده مي‌شود. 

ساختار پلیمر

اغلب پليمرهاي متداول از پليمريزاسيون مولكول‌هاي ساده آلي به نام منومر به دست مي‌آيند. براي مثال پلي اتيلن (PE) پليمري است كه از پليمريزاسيون با افزايش (تركيب) چندين مولكول اتيلن به دست مي آيد. هر مولكول اتيلن يك منومر ناميده مي‌شود. با تركيب مناسبي از حرارت, فشار و كتاليزور , پيوند دوگانه بين اتم‌هاي كربن شكسته شده و يك پيوند ساده كووالانسي جايگزين آن مي‌شود. اكنون دو انتهاي آزاد اين منومر به راديكال‌هاي آزاد تبديل مي‌شود, به طوري كه هر اتم كربن يك تك الكترون دارد كه مي تواند به راديكالهاي آزاد ديگر افزوده شود. از اين رو در اتيلن دو محل ( مربوط به اتم كربن) وجود دارد كه مولكولهاي ديگر مي توانند در آنجا بدان ضميمه شوند .

 اين مولكول با قابليت انجام واكنش , زير بناي پليمرها بوده و به (مر) يا بيشتر واحد تكراري موسوم است. واحد تكراري در طول زنجير مولكول پليمر به تعداد دفعات زيادي تكرارميشود. طول متوسط پليمر به درجه پليمرزاسيون يا تعداد واحدهاي تكراري در زنجير مولكول پليمر بستگي دارد.

بنابراين نسبت جرم مولكولي پليمر به جرم مولكولي واحد تكراي به عنوان (درجه پليمريزاسيون) تعريف شده است .با بزرگتر شدن زنجير مولكولي ( در صورتي كه فقط نيروهاي بين مولكولي سبب اتصال مولكولها به يكديگر شود) مقاومت حرارتي و استحكام كششي مواد پليمري هر دو افزايش مي يابند.

به طور كلي فرايند پليمريزاسيون مي‌تواند به صورتهاي مختلفي مانند افزايشي , مرحله‌اي و .... انجام گيرد. در پليمريزاسيون افزايشي , تعدادي از واحدهاي تكراري به يكديگر اضافه شده و مولكول بزرگتري را به نام پليمر توليد مي كنند. در اين نوع پليمريزاسيون ابتدا در مرحله اول راديكال آزاد, با دادن انرژي (حرارتي , نوري) به مولكول‌هاي اتيلين با پيوند دوگانه و شكست پيوند دوگانه , به وجود مي آيد.

سپس راديكال‌هاي آزاد با اضافه شدن به واحدهاي تكراري مراكز فعالي به نام آغازگر شكل مي‌گيرند و هر يك از اين مراكز به واحدهاي تكراري ديگر اضافه شده و رشد پليمر ادامه مي‌يابد . از نظر تئوري درجه پليمريزاسيون افزايشي مي تواند نامحدود باشد, كه در اين صورت مولكول زنجيره اي بسيار طويلي از اتصال تعداد زيادي واحدهاي تكراري به يكديگر شكل مي گيرد.

اما عملا رشد زنجير به صورت نامحدود صورت نمي گيرد.هر چه قدر تعداد مراكز فعال يا آغازگرهاي شكل گرفته بيشتر باشد , تعداد زنجيرها زيادتر و نتيجتا طول زنجيرها كوچكتر مي‌شود و بدين دليل است كه خواص پليمرها تغيير مي‌كند. البته سرعت رشد نيز در اندازه طول زنجيرها موثر است . هنگامي كه واحدهاي تكراري تمام و زنجيرها به يكديگر متصل شوند, رشد خاتمه مي‌يابد.

از ديگر روش‌هاي پليمريزاسيون, پليمريزاسيون مرحله‌اي است كه در آن منومرها با يكديگر واكنش شيميايي داده و پليمرهاي خطي را به وجود مي‌آورند. در بسياري از واكنش‌هاي پليمريزاسيون مرحله اي مولكول كوچكي به عنوان محصول فرعي شكل مي گيرد . اين نوع واكنش‌ها گاهي پليمريزاسيون كندنزاسيوني نيز ناميده مي‌شوند

آکریلونیتریل بوتادین استایرن :

 (به انگلیسی: Acrylonitrile butadiene styrene و به اختصار: ABS)‏ (با فرمول شمیایی (C8H8)x· (C4H6)y·(C3H3N)z)) که به اختصار ای‌بی‌اس خوانده می‌شود،   

نوعی پلیمر گرمانرم است که از از پلیمریزاسیون استایرن و اکریلونیتریل در حضور پلی بوتادین به دست می‌آید و دارای ساختاری آمورف می‌باشد. ای‌بی‌اس به دلیل قیمت مناسب و همچنین خواص متعادل مکانیکی، حرارتی و شیمیایی در ضمره پر مصرف‌ترین مواد اولیه پلاستیکی محسوب می‌شود.این ماده عمدتاً در لوله‌های حمل مواد نفتی، لوله‌ها، وسایل خانه، اثاثیه، مبلمان، ترکیبات وسایل خودرو، تلفن و تجهیزات الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد

هرکجا هستید باید بدانید که‌ یکی‌ از فرآورده‌های‌ صنعت‌ پلیمر در اطراف‌ شما است‌. چرا که‌ این‌ صنعت‌ در ساخت‌ رنگ‌ درها و دیوارهای‌ خانه‌ها و پوشاک‌، پوشش‌ کابل‌ها و سیم‌ها و هرآنچه‌ که‌ از لاستیک‌ یا پلاستیک‌ ساخته‌ شده‌ است‌، نقش‌ کلیدی‌ دارد. پلیمرها به‌ دو دسته‌ طبیعی‌ و مصنوعی‌ تقسیم‌ می‌شوند. پلیمرهای‌ طبیعی‌ موادی‌ مانند ترکیب‌های‌ سلولزی‌، چوب‌، کاغذ و پشم‌ هستند و از مواد نفتی‌ نیز می‌توان‌ مواد پلیمری‌ مصنوعی‌ را ساخت‌. مهندسی‌ پلیمر دارای‌ دو گرایش‌ اصلی‌ صنایع‌ پلیمر و تکنولوژی‌ و علوم‌ رنگ‌ است‌. 

گرایش‌ صنایع‌ پلیمر :

هدف‌ رشته‌ مهندسی‌ صنایع‌ پلیمر تولید کلیه‌ محصولات‌ پلیمری‌ از قبیل‌ لاستیک‌، پلاستیک‌، الاستومر، رزین‌ و سایر مواد مورد نیاز صنعت‌ است‌. پلیمرها کاربرد پزشکی‌ نیز دارند. مثلاً دندان‌ مصنوعی‌ و لنزهای‌ چشمی‌ همه‌ از مواد پلیمری‌ ساخته‌ می‌شوند. در کل می‌توان گفت که مهندسی صنایع پلیمر شناخت، طراحی،‌ فرمولاسیون، آنالیز و بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی سه ماده عمده لاستیک،‌ پلاستیک و کامپوزیت است.

درس‌های‌ این‌ رشته‌ در طول‌ تحصیل :

دروس‌ مشترک‌ در‌ گرایش‌های‌ مختلف مهندسی‌ پلیمر:

ریاضیات‌ عمومی‌، فیزیک‌ عمومی‌، شیمی‌ عمومی‌، برنامه‌نویسی‌ کامپیوتر، کارگاه‌ عمومی‌، شیمی‌ آلی‌، مبانی‌ مهندسی‌ برق‌، موازنه‌ انرژی‌ و مواد، ترمودینامیک‌ مهندسی‌، شیمی‌ پلیمریزاسیون‌، انتقال‌ حرارت‌، مکانیک‌ سیالات‌، انتقال‌ جرم‌، عملیات‌ واحد، کنترل‌ فرآیندها، اقتصاد و طرح‌ مهندسی‌، نقشه‌کشی‌ صنعتی‌، استاتیک‌ و مقاومت‌ مصالح‌، ترمودینامیک‌ مهندسی‌، مکانیک‌ سیالات‌، انتقال‌ حرارت‌، موازنه‌ انرژی‌ و مواد، عملیات‌ واحد، سینتیک‌ و طرح‌ راکتور، کنترل‌ فرایندها، شیمی‌ فیزیک‌، انتقال‌ جرم‌، ریاضیات‌ مهندسی‌، روش‌های‌ اندازه‌گیری‌ کمیت‌های‌ مهندسی‌، شیمی‌ فیزیک‌ پلیمرها، شیمی‌ سینتیک‌ پلیمریزاسیون‌، وسائل‌ اندازه‌گیری‌ مشخصات‌ مولکولی‌ پلیمرها، روش‌های‌ اندازه‌گیری‌ مشخصات‌ پلیمرها، مهندسی‌ و کارگاه‌ پلاستیک‌، رئولوژی‌ پلیمرها، اصول‌ مهندسی‌ پلیمریزاسیون‌، خواص‌ فیزیکی‌ و مکانیکی‌ پلیمرها، تکنولوژی‌ و خواص‌ فیزیکی‌ الیاف‌، مهندسی‌ و کارگاه‌ الاستومر، تکنولوژی‌ و کارگاه‌ کامپوزیت‌ها، خواص‌ و کاربرد پلیمرهای‌ طبیعی‌.

دروس‌ تخصصی‌ گرایش‌ صنایع‌ پلیمر :

رئولوژی‌ پلیمرها، مهندسی‌ الاستومر، مهندسی‌ پلاستیک‌، تکنولوژی‌ کامپوزیت‌ها، تکنولوژی‌ و خواص‌ فیزیکی‌ الیاف‌. (بسیاری‌ از درس‌های‌ این‌ گرایش‌ همراه با آزمایشگاه‌ است‌.)

گرایش‌ تکنولوژی‌ و علوم‌ رنگ‌ :

امروزه 4 الی 5% از در آمد ناخالص دولت‌ها صرف خوردگی فلزات می‌شود. البته در ایران هنوز آماری در این مورد ارائه نشده است، اما "کمیته تحقیقات رنگ و خوردگی" که زیر نظر "شرکت ملی پخش فرآورده‌های نفتی ایران" دایر شده است، معتقد است که از دیر باز یکی از معضلات شرکت ملی پخش فرآورده‌های نفتی ایران، مشکلات ناشی از خوردگی مخازن و لوله‌ها بوده است.بدون شک پاسخگوی این مشکل متخصصان رشته تکنولوژی و علوم رنگ هستند زیرا یک بخش مهم از دروس این رشته در مورد پوشش‌دهی (یکی از راه‌های مبارزه با خوردگی) است. در کل دروس‌ گرایش‌ در دوره‌ کارشناسی‌ به‌ دو بخش‌ تقسیم‌ می‌شود. یک‌ بخش‌ در مورد سنتز مواد رنگزا است‌ که‌ کاربرد آن‌ در صنعت‌ نساجی‌، چاپ‌ و چرم‌سازی‌ است و بخش‌ دوم‌ پوشش‌دهی‌ است‌ که‌ روی‌ سطوح‌ فلزی‌ یا غیرفلزی‌ مانند پلیمرها، چوب‌ یا بتن‌ استفاده‌ می‌گردد.

دروس‌ تخصصی‌ گرایش‌ تکنولوژی‌ و علوم‌ رنگ‌:

مهندسی‌ رزین‌های‌ صنعتی‌، تکنولوژی‌ تولید رنگ‌، شیمی‌ و تکنولوژی‌ مواد رنگزا، کنترل‌ رنگ‌، تکنولوژی‌ جوهرهای‌ چاپ‌. (بسیاری‌ از درس‌های‌ این‌ گرایش‌ همراه با آزمایشگاه‌ است‌.)

توانایی‌های‌ لازم :

واحدهای‌ کارگاه‌ و آزمایشگاه‌ در هر دو گرایش‌ مهندسی‌ پلیمر اهمیت‌ بسزایی‌ دارد. به‌ همین‌ دلیل‌ دانشجوی‌ این‌ رشته‌ باید قوی‌ بوده‌ و تحمل‌ ساعت‌ها کار در آزمایشگاه‌ را داشته‌ باشد. دانشجوی‌ گرایش‌ تکنولوژی‌ و علوم‌ رنگ‌ نیز نباید حساس‌ باشد و باید‌ بوی‌ مواد شیمیایی‌ مختلف‌ را تحمل کند و بیماری‌ کوررنگی‌ نیز نداشته‌ باشد تا هنگام‌ ساخت‌ رنگ‌ دچار مشکل‌ نگردد. در کل‌ یک‌ دانشجوی‌ مهندسی‌ پلیمر لازم است شیمی‌ را بداند تا بتواند پلیمر را بفهمد. همچنین‌ این‌ رشته‌ مثل‌ همه‌ رشته‌های‌ مهندسی‌ نیاز به‌ ریاضیات‌ قوی‌ دارد و بالاخره‌ دانشجوی‌ این‌ رشته‌ باید به‌ زبان‌ انگلیسی‌ مسلط‌ بوده‌ و طریقه‌ استفاده‌ از رایانه‌ را نیز بداند.

موقعیت‌ شغلی‌ در ایران‌ :

امروزه‌ بیش‌ از 50% قطعات‌ خودروها از مواد پلیمری‌ ساخته‌ می‌شود. در صنایع‌ برق‌، الکترونیک‌ و مخابرات‌ نیز پلیمرهای‌ مصنوعی‌ به‌ عنوان‌ عایق‌های‌ الکتریکی‌ جایگاه‌ بسیار مهمی‌ دارند. در صنعت‌ پوشاک‌ نیز پلیمرها مؤثر هستند. در صنایع‌ حمل‌ و نقل‌، صنایع‌ نظامی‌، پزشکی‌، کشاورزی‌ و بسته‌بندی‌ کاربرد مواد پلیمری‌ بسیار گسترده‌ است‌. فارغ‌التحصیلان‌ مهندسی‌ پلیمر گرایش‌ تکنولوژی‌ و علوم‌ رنگ‌ نیز می‌توانند در کارخانجات‌ رنگ‌سازی‌ به‌ تولید رنگینه‌های‌ مصنوعی‌ بپردازند. از سوی دیگر امروزه‌ صنعت‌ پوشش‌دهی‌ بسیار گسترش‌ یافته‌ است‌ تا جایی‌ که‌ در کنار هر صنعت‌ مادر حتماً یک‌ صنعت‌ پوشش‌دهی‌ حضوری‌ فعال‌ دارد؛ از دگمه‌های‌ یک‌ پیراهن‌ و سگک‌ کفش‌ گرفته‌ تا دستگیره‌ درها، پوشش‌های‌ صنعتی‌ مثل‌ ضد خوردگی‌ و پوشش‌های‌ تزئینی‌. در حال حاضر در بسیاری‌ از شرکت‌ها یک‌ لیسانس‌ شیمی‌ کار یک‌ مهندس‌ پلیمر را انجام‌ می‌دهد اما هر شرکتی‌ که‌ یک‌ مهندسی‌ پلیمر استخدام‌ کرده‌ تازه‌ به‌ کارآیی‌ فارغ‌التحصیلان‌ این‌ رشته‌ پی‌ برده‌ است‌.

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.