پلی فنیلن اکساید پلاستیک مهندسی با پایداری ابعادی بسیار بالا از پمپ تا ماشین لباسشویی

تاریخچه:

درسال ۱۹۶۵ شرکت  General Electricپلیمری را تحت عنوان پلی فنیلن اکساید ( پارا – فنیلن اکساید) معرفی کرد.
این پلاستیک مقاومت شیمیایی خیلی بالایی در برابر تعداد زیادی از مواد شیمیایی دارد.
علاوه بر ویژگی های شیمیایی این پلاستیک از خواص مکانیکی, حرارتی و دی الکتریک بسیار مطلوب و بالایی برخوردار است,
ضمن آنکه تا درجه بلورینگی ۷۰ درصد نیز می تواند بلوری شود.
درجه حرارت انتقال شیشه ای پلی فنیلن اکساید ( پارا فنیلن اکساید )۲۲۵ درجه سانتی گراد و گستره ذوب آن  ۱۰±۲۶۲ درجه سانتی گراد  می باشد.
فرایند شکل دهی این پلاستیک به خاطر درجه حرارت انتقال شیشه ای بالا و جریان مذاب کم آن بسیار دشوار است.
شایان ذکر است که این پلیمر به صورت تجاری عمده و با حجم زیاد تولید نمی شود,
ولی هنوز توسط شرکت GE تولید چند گونه از آن به صورت خالص و همراه با برخی مواد افزودنی عرضه می گردد.

ساختمان و خواص شیمیایی:

آنچه که امروزه به اسم پلی فنیلن اکساید (PPO شهرت دارد,
در حقیقت استقرار دو گروه عاملی متیل است که بر روی حلقه بنزنی در مواضع ۲ و ۶ حلقه جایگزین شده اند.

هنگامی که پلی فنیلن اکساید پلیمریزه می شود,
پلاستیکی غیر بلوری و تقریبا غیر قطبی به دست می آید.
با وجودی که این پلاستیک از نظر مولکولی به طور عمده خطی است
ولی تعداد کمی گروههای جانبی یا اتصالات عرضی ناشی از اکسیداسیون حرارتی آن است,
در ساختار مولکولی آن یافت می شود.
این پلیمر در گروه پلاستیک های گرمانرم مهندسی پلی اتری قرار دارد
و از قابلیت آروماتیکی بالایی در زنجیره خود برخوردار است,
که همین ویژگی تمام خواص آنرا تحت تاثیر قرار می دهد.
PPO علی رغم خواص عالی,
معمولا به صورت خالص کم به کار برده می شود.
زیرا فرایندپذیری آن دشوار و قیمت آن بسیار گران است.
در سال ۱۹۶۶ کارخانه جنرال الکتریک با آلیاژ کردن
این پلاستیک با پلی استایرن بسیاری از مشکلات فرایندی و قیمت آن را حل کرد
واین محصول را پلی (فنیلن اکساید) بهبود یافته PPO/PS نام گذاری کرد.
منظور از واژه بهبود یافته این است که به آمیزه PPO,
پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه نیز اضافه شده است
تا فرایند پذیری آنرا سهولت بخشیده  قیمت پایه را هم کاهش دهد.
پلی (فنیلن اتر) قابلیت آلیاژ شدن
و سازگاری با پلاستیک های متعدد دیگری هم برخوردار است.

علی رغم اینکه ین پلاستیک در مقابل بسیاری از حلال ها مقاوم است
ولی می توان توسط جوش حلالی انحلال آن را به وجود آورد. این فرایند خصوصا در دمای بالا و در توسط حلال های کلره انجام می شود.
این رزین در تعداد نسبتا زیادی از حلال ها شامل هیدروکربن های هالوژنه و یا هیدروکربن های حلقوی حل می شود.
بنابر این اگر در هنگام کاربرد, این پلاستیک در معرض و یا غوطه ور در حلالی قرار گیرد,
لازم است آزمون های شیمیایی سخت گیرانه ای به مفهوم اطمینان از کارکرد صحیح و دقیق قطعه در شرایط عملکرد آن است.
پلی (فنیل اتر) توانایی دارد آب کاری شود و در کاربردهای تزیینی مصرف گردد.
نظر به وسعت و تعداد  زیاد گونه های پلی فنیلن اکساید تولید شده موجود در بازار,
لازم است خواص و ویژگی های PPO مورد بررسی,
برای انطباق با گونه ی دقیقا به کار رفته و منطبق با ویژگی های قطعه تحت مطالعه برای جایگزینی مواد جدید,
ارزیابی کارشناسانه شود تا بعد از تولید قطعه جدید تفاوتی با خواص قطعات قبلی تولید شده به وجود نیاید.

خواص مکانیکی:

PPO پلاستیکی محکم, صلب و مقاوم در برابر سایش با پایدای خیلی خوب در برابر خزش است
که خواص مکانیکی خوب خودرا در محدوده  وسیعی از درجه حرارت حفظ می کند.
این سری از پلاستیک ها دارای خواص مکانیکی مطلوب در گستره حرارتی(-۴۰/+۹۳°C) هستند.
PPE-PSخواص دی الکتریک عالی در گستره وسیعی از فرکانس و در محدوده زیادی از دمااز خود نشان می دهند.
خواص الکتریکی این آلیاژ, در مقایسه با حالت خالص هر یک از دوسازنده آن تقریبا یکسان است.
PPO به وجود آوررنده گروهی از پلاستیک های مهندسی با ویژگی های برجسته مانند:
سختی بالا, خواص عالی دی الکتریک در گستره وسیعی از دما, جذب رطوبت خیلی کم, تاحدی قابلیت خود خاموش کنی و ثبات ابعادی بسیار خوب می باشد.
یکی از برجسته ترین ویژگی های PPO پایداری ابعادی آن است که در بین تمام پلاستیک های مهندسی منحصر به فرد می باشد.
این خاصیت پلی (فنیلن اتر) را قادر می سازد تا قطعات قالبگیری شده از آن از دقت بالایی برخوردار باشند.
به عبارت دیگر PPO دارای ضریب انبساط حرارتی کم,
جمع شدگی پس از قالبگیری اندک, فاقد قابلیت تاب برداشتن پس از قالبگیری و جذب رطوبت خیلی کم است.
مجموعه این قابلیت ها سبب می شود تا قطعه قابگیری شده در مقادیر کم تلورانس ابعادی تولید شوند.
پلی ( فنیلن اتر) توانایی دارد برای بهبود خواص مکانیکی خود با الیاف شیشه تقویت شود
و کامپوزیت هایی با خواص مکانیکی بالاتری به وجود آورد.

انواع و گونه های مختلف PPO:

از آلیاژ (پلی فنیلن اتر- پلی استایرن) آمیخته های متعددی با نسبت های متفاوت دو سازنده آن, تهیه می شود که از نظر خواص تفاوت های زیادی دارند.
گونه های مختلفی از این آلیاژ که با افزودنی های خاصی همراه شده اند نیز در بازار یافت می شوند. از آن جمله می توان به گونه های همراه شده با پر کننده, مقاوم شده در برابر شعله, تقویت شده با الیاف و مناسب برای قالبگیری فوم های ساختاری نام برد.
آلیاژ PPE/Nylon را از روش تزریقی می توان شکل دهی کرد که یکی از مصارف آن در ساخت سپر خودروهاست. شرکت جنرال استیل گونه های مختلفی را از آلیاژ PPO/PS با نام تجاری Noryl عرضه می کندکه از نظر مقدار استایرن با هم اختلاف دارندو به تبع ویژگی های آنها نیز با یکدیگر  بسیار متفاوت است. با وجودی که درجه حرارت شکل دهی این پلاستیک بالا است ولی شکل دهی آن با روش های معمولی و ساده میسر می باشد. قالبگیری رزین PPO/PE به روش دمشی نیز قابل انجام است و ساخت قطعات مختلف و حتی با ابعاد بزرگ نیز از این طریق میسر می باشد.

موارد استفاده:

از این پلاستیک در حوزه های کاری بسیار وسیعی استفاده می شود. مانند: قطعات اتومبیل, ماشین های اداری وتجاری, صنایع الکتریکی و الکترونیکی, پره های پمپ ها, قطعات ماشین های ظرف شویی, لباس شویی, سشوار ها, دوش های حمام, قطعات تلویزیون ها, منابع ذخیره و نگهداری آب جوش و ...

منبع:پلاستیک های گرمانرم مهندسی و فوق مهندسی