پلی یورتان در مقابل پلی اتیلن
دنیای پلیمرها شامل موادی با طیف گسترده ای از ترکیبات و ویژگی های شیمیایی است که گزینه های متفاوتی را برای طراحان و تولیدکنندگان هر محصول فراهم می کند. بسته به نیاز و مشخصات طراحی مورد نظر شما، ممکن است به این نتیجه برسید که برخی از مواد پلیمری به دلیل خواص فیزیکی و فرآیندهای ساخت، مناسب تر هستند. به عنوان مثال، پلی یورتان و پلی اتیلن دو نوع مختلف پلیمر هستند که معمولاً در محصولات گوناگونی یافت می شوند. با این حال هر یک از این دو نوع ماده می تواند آزادی طراحی بیشتر با ویژگی های بهتر و قوی تری را به طراحان ارائه دهد. پس در این نوشتار تفاوت های پلی یورتان و پلی اتیلن و چگونگی انتخاب بهترین ماده برای طراحی و تولید محصول موردنظرمان را با هم بررسی می کنیم.
پلی اتیلن چیست؟
پلی اتیلن (PE) مانند پلاستیک های ABS ماده ای است که در بسیاری از کالاهای مصرفی دیده می شود. این مادۀ انعطاف پذیر از طریق یک ساختار شیمیایی بسیار ساده که متشکل از اتم های هیدروژن و اتم های کربن است، شکل می گیرد. بسته به چگالی ترجیحی، پلی اتیلن را می توان طوری مهندسی کرد که یک ساختار خطی یا شاخه ای را پدید آورد که معمولاً به عنوان پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) یا پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) شناخته می شود. درحالیکه هر دو ماده حاصل یک ترکیب شیمیایی هستند، اما هر کدام خواص فیزیکی بسیار متفاوتی را نشان می دهند. HDPE قوی و سفت است حال آنکه LDPE نرم تر و منعطف تر است. به عنوان مثال HDPE در اسباب بازی ها، سطل ها و لوله های فاضلاب یافت می شود درحالیکه LDPE اغلب در ساخت دستکش های یکبار مصرف، کیسه ها و پوشش های پلاستیکی به کار می رود.
پلی یورتان چیست؟
پلی یورتان ها از طریق واکنش شیمیایی بین پلی ال و دی ایزوسیانات تشکیل می شوند. علیرغم داشتن ساختار شیمیایی پیچیده، این ماده منحصربفرد می تواند به مهندسان اجازه دهد تا شیمی یورتان را برای برآوردن الزامات طراحی خاص خود تنظیم کنند. پلی یورتان ها را می شود به صورت سفارشی فرموله کرد که در نتیجه نرمی و انعطاف یک فوم بالشتک مبلمان یا سختی و سفتی یک فلز را داشته باشند. به دلیل همین ویژگی، پلی یورتان ها در دامنۀ کاربردی وسیع و متنوعی مورد استفاده قرار می گیرند از کفپوش سالن های ورزشی یا وسایل الکترونیکی، اندام های مصنوعی در مهندسی پزشکی و انواع عایق های حرارتی، رطوبتی و صوتی. امروزه عایق پلی یورتان به خصوص به صورت فوم پاششی بهترین و باصرفه ترین عایق موجود در بازار به شمار می آید. طبق تجربۀ کارشناسان شرکت نبوغ بهینه گستر، در ساختمان سازی و برخی صنایع همچون دام، طیور و پرورش قارچ، هیچ عایقی نمی تواند با کیفیت، دوام و ضریب مقاومت فوم پاششی پلی یورتان برابری کند.
تفاوت پلی اتیلن و پلی یورتان
درحالیکه هر دو ماده پلی اتیلن و پلی یورتان از یک خانواده پلیمری سرچشمه می گیرند، اما از نظر خواص، دارای کاربردهای متفاوتی در انواع محصولات و فرآیندهای ساخت هستند. پلی اتیلن نوعی ترموپلاستیک (گرمانرم) است درحالیکه پلی یورتان، ترموست (گرماسخت) است. ترموپلاستیک ها معمولاً محصولات قالب گیری تزریقی هستند که می توانند ذوب و اصلاح شوند. یعنی با افزایش حرارت، بدون تغییر شیمیایی ذوب می شوند و می توان چندین بار آن ها را ذوب و جامد کرد. از آن طرف، ترموست ها از طریق فرآیند ریختگی یا قالب گیری تزریقی واکنشی (RIM) شکل می پذیرند یعنی برای ایجاد به یک واکنش حرارت و پخت (تا 170 درجه سلسیوس) در قالب نیاز دارند و در اثر اعمال حرارت در آن ها پیوندهای عرضی با واکنش های شیمیایی ایجاد می شود و در نتیجه وزن مولکولی متوسط آن ها بالا می رود. بر همین اساس، ترموست ها برخلاف ترموپلاستیک ها، عملکرد بهتری در دماهای بالا از خود نشان می دهند و در عین حال نسبت به فشار زیاد مقاوم هستند و شکل خود را حفظ می کنند. به دلیل این تفاوت های شیمیایی و نوع ساخت، پلی یورتان ترموست معمولاً خواص فیزیکی قوی تری نسبت به نوع رایج پلی اتیلن دارد.
کدام یک را انتخاب کنیم؟ پلی یورتان یا پلی اتیلن؟
بر اساس نیازهای طراحی و تولیدی موردنظر شما، پلی یورتان و پلی اتیلن در طیف وسیعی از محصولات و یا اجزای سازنده قرار می گیرند. با این حال، پلی یورتان ترموست، می تواند محصولات قوی تر و مستحکم تری که در اکثر شرایط محیطی، مقاومت دارند را تولید کند. به همین دلیل پلی یورتان های ترموست اغلب برای کاربردهایی که به خواص فیزیکی بسیار خاصی برای عملکرد بهتر نیاز دارند، ترجیح داده می شوند. پلی اتیلن بیشتر برای تولیداتی که اهمیت چندانی از نظر ساییدگی و فشار ندارند، گزینۀ مناسب تری است. بنابراین هنگام ارزیابی هر دو ماده، مهم این است که بر اساس نیازها و الزامات دخیل در فرآیند طراحی و تولید محصول مورد نظرمان، تصمیم گیری نماییم.
