چگونه تشخیص دهیم نمونه ­ای از جنس پلاستیک است یا لاستیک ؟

شاید برخی از شنیدن این سوال تعجب کنند، چون تشخیص پلاستیک از لاستیک ساده به نظر می آید، و پاسخ این باشد که لاستیک ها اغلب سیاه­رنگ و بسیار منعطف، و پلاستیک­ها معمولاً نسبتاً سخت و رنگی هستند، در حالی­که پلاستیک­های مشکی رنگی که دارای انعطاف بالایی می باشند نیز وجود دارند ضمن آن­که لاستیک­های سفید رنگ و رنگی نیز ساخته می شوند.

 چهار روش برای تشخیص پلاستیک از لاستیک پیشنهاد می ­شود:                

الف : خاصیت ارتجاعی

اگر نمونه­ ی پلیمری مجهول، به صورت نواری، حلقه­ای O ring، میله­ای، لوله­ای یا هر شکل دیگری  باشد، برای تشخیص پلاستیک از لاستیک بودن آن، از خواصّ مکانیکی مختلف قطعه مانند کش آمدن و برجهندگی، آن باید استفاده شود:

۱ -  اگر امکان کشیدن نمونه پلیمری فراهم باشد، یعنی شکل و ابعاد نمونه طوری باشد که با قرار دادن دو سر قطعه بین انگشتان سبابه و شصت دو دست، و کشیدن آن به­وسیله­ی دو دست،
درحد تقریبی سه برابر طول اولیه یا بیشتر افزایش طول یابد و پس از قطع نیروی کششی پلیمر، نمونه به سرعت به طول اولیه خود بازگشت نماید، می­توان از ماهیت لاستیکی پلیمر مجهول اطمینان حاصل کرد.

۲ - اگر شکل قطعه طوری باشد که امکان کشیدن آن نباشد، می توان برای شناخت ماهیت لاستیکی آن، از خاصیت بر جهندگی resilience آن استفاده کرد:

ب : خاصیت برجهندگی

الف. به­ وسیله یک چکش از فاصله معینی به قطعه ه­­ای مدور که ضخامت آن حدود mm 5/12 باشد ضربه ای وارد می­ کنیم، اگر نیروی عکس العمل بتواند چکش را تا مسافت زیادی از فاصله­ای که از آن رها شده را به عقب برگرداند, قطعه تحت آزمون دارای ماهیت لاستیکی است.

ب: اگر قطعه ی مجهول از یک فاصله ی یک متری به سمت زمین رها شود، چنانچه سطح زمین از سنگ یا سرامیک پوشیده شده باشد، اگر قطعه پلیمری پس از برخورد مجدداً به سمت بالا پرتاب می گردد نشان دهنده لاستیک بودن نمونه است.

دلیل:وقتی نمونه پس از برخورد بر می­گردد، در واقع  بخشی از انرژی پتانسیل حاصل از سقوط را در زنجیرهای خود ذخیره می­کند، و سپس آن را پس می­دهد و این عمل می­تواند چند بار تکرار شود، این ویژگی تنها به لاستیک­ها اختصاص دارد زیرا اولاً زنجیرهای پلیمری آن­ها حالت فنری شکل دارند
ثانیاً چون لاستیک­ها ده­ها درجه سانتیگراد بالاتر از دمای انتقال شیشه-ای خود می باشند، از انرژی و سرعت عمل کافی برخوردارند تا ماهیت ویسکوالاستیک خود را که شامل ذخیره سریع و پس دادن انرژی می باشد به صورت برجهندگی بروز دهند.

پ : مجاورت قطعه با حلال­ها

در اثر تماس با یک­سری از حلال­ها لاستیک­ها به شدت متورم می­شوند که علت آن را در درجه کم اتصالات عرضی و امکان نفوذ حلال زیاد بین فضایی بزرگ بین زنجیرها و قابلیت انبساط آن­ها باید ارزیابی نمود، در حالی­که تا این حد از تورم در پلاستیک­ها هرگز دیده نمی­شود زیرا بر خلاف لاستیک­ها درجه اتصالات عرضی در پلاستیک ها بسیار بالا است و اجازه نفوذ ریز ملکول­های حلال را به داخل پلیمر نمی­ دهند.

پلاستیک­های گرمانرم در مقایسه با لاستیک­ها در مجاورت با حلال­ها، بسیار کمتر متورم می­شوند و قبل از رسیدن به تورم زیاد، به صورت انحلال یافته در حلال در می­ آیند.

از این مثال­ ها می­توان به سادگی گروه لاستیک­ها را از پلاستیک­ها متمایز ساخت.

مقاومت شیمیایی پلاستیک­های پخت شده دارای درجه اتصالات عرضی زیاد (مانند ملامین)، در برابر انحلال بسیار بالا است در حالی که مقاومت شیمیایی لاستیک­های پخت شده دارای درجه اتصالات کم ،هرگز با پلاستیک­ها قابل مقایسه نمی باشد.

شایان ذکر است که حلال­ها به دو دسته قطبی و غیر قطبی تقسیم-بندی می­شوند، بنابر قطبی بودن یا غیر قطبی بودن لاستیک­ها رفتارهای متفاوتی دیده می­شود، مثلاً لاستیک طبیعی NR در مقابل نفت، بنزین و روغن­های غیر قطبی به­شدت متورم می­گردد در حالی که لاستیک NBR در مقابل  حلال­های غیر قطبی متورم نمی-شود ولی حلال­های قطبی مانند الکل­ها، استن و روغن-های قطبی آن را متورم می­سازند که در چنین مواردی می­بایست لاستیک EPDM را جایگزین ساخت زیرا این لاستیک در مقابل حلال­های قطبی متورم نمی ­شود.

با توجه به موارد فوق، از محل استقرار و شرایط عملکرد یک قطعه می­توان جنس پلیمری که در آن وضعیت می­تواند عملکرد مطلوب داشته باشد را پیش بینی کرد که همین امر در بسیاری از موارد در شناسایی کیفی پلیمر مفید واقع می­شود و امکان پیش بینی جنس مجهول را میسر می ­سازد که در کاهش زمان آزمایش و هزینه­های شناسایی نقش موثری خواهد داشت.

ت : مقایسه دانسیته قطعات لاستیکی و پلاستیکی

با وجودی که در آمیزه لاستیک ها مواد افزودنی متنوع، خصوصاً پر کننده­های معدنی گاه با درصدهای زیاد افزوده می­شوند که تغییرات زیادی را در دانسیته قطعه به وجود می­ آورد، با آگاهی از این موضوع باید اقرار کرد که دانسیته قطعات لاستیکی عموماً کمتر از قطعات پلاستیکی است:

۱ - دانسیته لاستیک­ها معمولاً در گستره (۰٫۸۰ to 1.30 gr/cm³ ) قرار می­ گیرند.

۲ - وزن مخصوص پلاستیک­ها معمولاً در گستره (۰٫۸۵ to 2.35 gr/cm³ ) واقع می­ شوند.

۳ - دانسیته پلاستیک­های گرماسخت غالباً در گستره (۱٫۲۰ to 2.00 gr/cm³ ) قرار می­ گیرند.

منبع: کتاب آنالیز کمّی و کیفی پلیمرها