پلیمر ما
0  

پارامترهای تاثیر گذار بر خواص تنش – کرنش و کششی پلیمرها

پارامترهای تاثیر گذار بر خواص تنش – کرنش و کششی پلیمرها

پارامترهای تاثیر گذار بر خواص تنش – کرنش و کششی پلیمرها در استفاده از دستگاه تنسایل

 

برای آشنایی اولیه با تست تنش – کرنش و خواص کششی پلاستیک و پلیمرها اینجا کلیک کنید و پس از مطالعه و آشنایی با نمودار ها و تعاریف مربوطه این مقاله را بخوانید.

 

برای خرید دستگاه تنسایل کشش یونیورسال و اندازه گیری خواص کششی و تنش -کرنش پلیمرها اینجا کلیک کنید.

 

پارامترهای تاثیر گذار در تست استحکام کشش:

پارامترهایی مانند دما و فشار از جمله عوامل محیطی هستند که می توانند بر نتایج تست تنش – کرنش اثر بگذرند.

 

دما:

دما اثر قابل توجهی بر خواص پلیمر دارد. با افزایش دما رفتار پلیمر به مرور تغییر می کند. به عوان مثال، وقتی دمای پلیمر را به قدری افزایش دهیم که به بالای مقدار Tg (دمای انتقال شیشه ای ) برسد، مقدار الانگیسن یا کرنش در نقطه شکست پلیمر افزایش می یابد، یعنی نمونه در کرنش یا جابجایی بیشتری دچار شکست می شود. البته اگر این افزایش دما از Tg خیلی زیاد باشد به علت نرم شدگی بیش از حد پلیمر، دوباره کرنش در شکست کاهش خواهد یافت.

مقدار ازدیاد طول در نقطه تسلیم اما می تواند روند یکسانی نداشته باشد، به طور کلی برای پلیمرهای آمورف، با افزایش دما کاهش می یابد اما برای پلیمرهای بلورین می تواند روند کاملا برعکس باشد.

 

فشار:

فشار هیدروستاتیکی می تواند اثر مهمی در خواص تنش - کرنش  پلیمرها داشته باشد. به طور کلی پلیمرهای چقرمه یا ductile  با افزایش فشار هیدروستاتیکی وارد بر آن ها، تنش و ازدیاد طول در نقطه شکست آن ها افزایش می یابد. در پلیمرهای ترد یا brittle این اثر می تواند معکوس باشد.

به طور کلی در پلی الفین ها مانند پلی پروپیلن، افزایش فشار می تواند مقدار حجم آزاد موجود در پلیمر را کاهش دهد (افزایش چگالی)، و این سبب افزایش تنش و استحکام کششی پلیمر اندازه گیری شده در دستگاه تنسایل (کشش یونیورسال) خواهد شد.

 

حال اما باید در رابطه بر ساختار و ویژگی پلیمرها و اثر آن ها بر خواص کششی یا تنش – کرنش صحبت کنیم. هنگامی که می خواهید پلیمرهایی را انتخاب و یا برای تولید محصول مورد نظر خود اصلاح کنید، باید به این پارامترها توجه نمایید، سپس از مواد یا محصول تولید شده خود تست های مورد نظر آزمایشگاهی مانند تست کشش با دستگاه تنسایل یونیورسال را انجام دهید تا مقدار اثر گذاری آن ها را بررسی نمایید. این پارامتر ها در ادامه بررسی شده اند:

 

خرید دستگاه تنسایل کشش یونیورسال

 

 

وزن مولکولی:

وزن مولکولی اگر خیلی پایین باشد، پلیمر دارای خواص نامناسب بوده و بیشتر به یک مایع ویسکوز شبیه هست. حال با افزایش وزن مولکولی استحکام کششی افزایش می یابد ولی ازدیاد طول در شکست کاهش می یابد. هنگامی که وزن مولکولی خیلی بالا رود به علت درهم تنیدگی و گره خوردگی بسیار بالای زنجیره ها درصد ازدیاد ططول در شکست اگر در دستگاه تنسایل اندازه گیری شود، افزایش قابل توجهی از خود نشان می دهد.

معمولا با افزایش مقدار وزن مولکولی رفتار پلیمر از حالت ترد و شکننده به سمت مواد چقرمه تغییر می کند. معمولا به علت پیچیده بودن و گران بودن تست اندازه گیری وزن مولکولی در پلیمرها، می توان از تست MFR یا MFI  نرخ اندازه گیری جریان مذاب استفاده کرد چون معمولا پلیمرهایی که وزن مولکولی بالاتر دارند، ویسکوزیته ذاتی آنها بیشتر است و در نتیجه مقدار MFI آن ها کمتر خواهد بود.

 

برای خرید دستگاه تعیین نرخ جریان جرمی مذاب MFR یا MFI اینجا کلیک کنید. 

 

بلورینگی یا کریستالیزاسیون:

همانطور که در بخش انواع پلیمرها مطالعه کردید، پلیمرها به دو دسته بلورین (بلورین و نیمه بلورین) و آمورف دسته بندی می شوند. بلورینگی بر خواص پلیمر به خصوص خواص کششی اثر مهمی دارد. با افزایش بلورینگی در پلیمرها، مدول و استحکام کششی پلیمر افزایش پیدا می کند و ازدیاد طول در نقطه شکست کاهش می یابد. (برای اندازه گیری استحکام کششی و مدول با دستگاه تنسایل یا کشش یونیورسال کلیک کنید)

 

آرایش یافتگی رنجیره ها:

آرایش یافتگی و جهت گیری زنجیره های پلیمری اثر بسیار مهمی روی استحکام کششی و خواص تنش کرنش پلیمرها دارد. اگر پلیمری تحت کشش در یک جهت قرار گیرد و زنجیره های آن در آن جهت کشیده شوند، سپس آن پلیمر را یا دستگاه تنسایل مورد آزمون قرار دهید، متوجه خواهید شد که استحکام کششی و مدول کششی در جهت کشیده شده در پلیمر افزایش قابل توجهی می یابد. و همچنین این مقادیر در جهت عمود بر جهت کشش، کاهش نشان خواهند داد.

اگر در پلیمرهایی مانند BOPP این کشش در دو جهت انجام شود، افزایش استحکام کششی و مدول را در پی خواهد داشت، زیرا آرایش یافتگی دو جهته سبب کاهش نقص ها و کرک های موجود در ساختار می شود.

 

اثر کراس لینک یا اتصال عرضی:

اتصالات عرضی در رابرها و لاستیک ها بسیار مهم است. امروزه پلاستیک هایی با پیوند های عرضی نیز بسیار مورد استفاده قرار می گیرند مانند پلی اتیلن شبکه ای یا PEX  یا  XLPE. با افزایش مقدار اتصالات عرضی در پلیمرها، استحکام کششی افزایش می یابد. ولی ازدیاد طول یا کرنش در شکست با مقدار اتصالات عرضی رابطه عکس دارد و کاهش می یابد.

 

همچنین با آلیاژ سازی می توان خواص کششی و نتایج تست کشش در دستگاه تنسایل را کنترل کرد. به عنوان مثال اگر از پلیمرهایی که دارای ازدیاد طول زیاد هستند در ترکیب خود استفاده نمایید میتوانید الانگیشن یا ازدیاد طول بیشتری از محصول به دست آورید. یا می توانید با افزودن یک جز رابری به این مهم رسید. از طرفی با اضافه کردن یک پلیمر سخت می توانید خواص استحکام کششی را افزایش دهید. بدین منظور می توانید از مشاوره کارشناسان شرکت پلیمرما استفاده نمایید.

 

برای خرید دستگاه کشش یونیورسال (دستگاه تنسایل) با ظرفیت های گوناگون به فروشگاه مراجعه فرمایید.

 

 

پربازدیدترین مطالب
آخرین مطالب
مثل اینکه کسی دیدگاهی نداشته!!!