ما هو الفرق بين اللدائن الحرارية واللدائن الحرارية
نظرًا لانخفاض نقاط انصهارها، فإن اللدائن البلاستيكية الحرارية مناسبة جدًا للتطبيقات التي تتضمن مواد معاد تدويرها. في المقابل، يمكن للمواد البلاستيكية المتصلدة بالحرارة أن تتحمل درجات الحرارة العالية دون أن تتشوه، مما يجعلها أكثر متانة.
من الناحية الجمالية، تعتبر المواد البلاستيكية الحرارية متفوقة على البوليمرات المتصلدة بالحرارة، لكن المواد المتصلدة بالحرارة لا تزال تعتبر أكثر جمالية مقارنة بالبدائل مثل المعادن. تسمح هذه المواد بالطلاء أو الطلاء داخل القالب، بما في ذلك التطبيق المباشر للطلاءات على القالب قبل حقن البوليمرات المتصلدة بالحرارة. توفر هذه التقنية التصاقًا أفضل للمواد، حتى في الظروف الجوية السيئة، وتمنع التشقق أو الكسر أو التقشير.
البلاستيك بالحرارة
اللدائن المتصلدة بالحرارة، والمعروفة أيضًا بالراتنجات المتصلدة بالحرارة أو البوليمرات المتصلبة بالحرارة، عادة ما تكون سائلة في درجة حرارة الغرفة ثم تتصلب عند تسخينها أو تعرضها لعوامل كيميائية محددة. غالبًا ما يتم إنتاجها باستخدام عمليات مثل قولبة حقن التفاعل (RIM) أو قولبة نقل الراتنج (RTM) وتشكل روابط كيميائية دائمة أثناء عملية المعالجة. تعمل هذه الروابط الكيميائية بين سلاسل المونومر داخل المادة، والمعروفة باسم الروابط المتقاطعة، على تثبيت الجزيئات في مكانها وتغيير خصائص المادة، مما يمنعها من الانصهار والعودة إلى الحالة السائلة. بمجرد تسخينها، تأخذ المواد البلاستيكية المتصلدة بالحرارة شكلاً محددًا، ولكن يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تدهورها بدلاً من العودة إلى مرحلة السوائل.
تعتبر المواد البلاستيكية المتصلدة بالحرارة مناسبة تمامًا للتطبيقات التي تتطلب مقاومة للحرارة ومقاومة كيميائية نظرًا لسلامتها الهيكلية العالية. تشمل الاستخدامات الشائعة للمواد المتصلدة بالحرارة العبوات الإلكترونية والمكونات الكهربائية ومعدات المعالجة الكيميائية. تشتمل المواد الشائعة المتصلدة بالحرارة على راتنجات الإيبوكسي، والبوليميدات، والراتنجات الفينولية، والتي يمكنها تحمل التشوه والتأثير، وغالبًا ما تستخدم في المواد المركبة.
تعتبر المواد البلاستيكية المتصلدة بالحرارة واللدائن البلاستيكية الحرارية من البوليمرات، ولكنها تتصرف بشكل مختلف عند تعرضها للحرارة. تذوب المواد البلاستيكية الحرارية عند تسخينها بعد أن تتصلب، في حين أن المواد البلاستيكية المتصلدة بالحرارة، بمجرد معالجتها، تحافظ على شكلها وتبقى في حالة صلبة عند تسخينها.
نظرًا لانخفاض نقاط انصهارها، فإن اللدائن البلاستيكية الحرارية مناسبة جدًا للتطبيقات التي تتضمن مواد معاد تدويرها. في المقابل، يمكن للمواد البلاستيكية المتصلدة بالحرارة أن تتحمل درجات الحرارة العالية دون أن تتشوه، مما يجعلها أكثر متانة.
من الناحية الجمالية، تعتبر المواد البلاستيكية الحرارية متفوقة على البوليمرات المتصلدة بالحرارة، لكن المواد المتصلدة بالحرارة لا تزال تعتبر أكثر جمالية مقارنة بالبدائل مثل المعادن. تسمح هذه المواد بالطلاء أو الطلاء داخل القالب، بما في ذلك التطبيق المباشر للطلاءات على القالب قبل حقن البوليمرات المتصلدة بالحرارة. توفر هذه التقنية التصاقًا أفضل للمواد، حتى في الظروف الجوية السيئة، وتمنع التشقق أو الكسر أو التقشير.
مزايا:
توفر المواد البلاستيكية المتصلدة بالحرارة مجموعة واسعة من المزايا:
1. يمكن تشكيلها بتفاوتات مختلفة.
2. السماح بتصميم المنتج المرن.
3. تحسين السلامة الهيكلية عن طريق تغيير سمك الجدار.
4. عادة ما تكون أرخص من الأجزاء المصنعة من المعدن.
5. خصائص العزل الكهربائي ممتازة.
6. مقاومة ممتازة للحرارة في درجات الحرارة المرتفعة.
7. مقاومة التآكل.
8. ثبات الأبعاد القوي.
9. الموصلية الحرارية المنخفضة.
10. انخفاض تكاليف التركيب والعفن مقارنة باللدائن البلاستيكية الحرارية.
11. نسبة القوة إلى الوزن العالية.
12. خصائص مقاومة للماء.
13. متوفر في مجموعة متنوعة من الألوان والتشطيبات السطحية.
سلبيات:
على الرغم من هذه المزايا العديدة، لا تزال البوليمرات المتصلبة بالحرارة لها بعض العيوب:
لا يمكن إعادة تشكيلها أو إعادة معالجتها.
لا يمكن إعادة تدويرها.
لماذا تعتبر اللدائن الحرارية أصعب من اللدائن الحرارية؟
تعتبر المواد البلاستيكية الحرارية أصعب من اللدائن الحرارية بسبب شبكة الروابط ثلاثية الأبعاد، أو الروابط المتقاطعة، التي يتم إنشاؤها أثناء عملية التصنيع. نظرًا لأنها تحافظ على شكلها كروابط تساهمية قوية بين سلاسل البوليمر، فإن المتصلدات الحرارية أكثر ملاءمة لتطبيقات درجات الحرارة المرتفعة أيضًا. كلما زادت كثافة الوصلات المتشابكة، كانت قدرتها على مقاومة التدهور الحراري والهجوم الكيميائي أفضل. كما تعمل كثافة الوصلات المتشابكة الأعلى على تحسين القوة الميكانيكية والصلابة لهذه المواد، على الرغم من أن ذلك قد يؤدي إلى الهشاشة.
خاتمة
مع الاختلافات في خصائص المواد، وقابلية إعادة التدوير، وأكثر من ذلك، هناك مجموعة من الاختلافات توين بالحرارة واللدائن الحرارية. وهذا يجعلها مناسبة لتطبيقات مختلفة اعتمادًا على عوامل مثل الصلابة المطلوبة ومقاومة درجات الحرارة.
في حين أن اللدائن الحرارية ليست مناسبة لتطبيقات درجات الحرارة المرتفعة مثل المواد المتصلدة بالحرارة، إلا أنه يمكن إعادة تدويرها وإعادة استخدامها في حين لا يمكن صهر المواد المتصلدة بالحرارة وإعادة تشكيلها بنفس الطريقة.