از ديد مهندسي مواد ، پليمرها به سه دسته  زير تقسيم مي شوند :

1. پليمرهاي ترموپلاستيک
2. پليمرهاي ترموست
3. الاستومرها

ترموپلاستيک چيست؟

گرمانرم: ترموپلاستيک ها مواد آلي هستند که هنگامي که به آنها حرارت داده ميشود ذوب مي باشد.

ترموپلاستيک ترکيبي از يک پلاستيک و يک لاستيک مي باشند. اين آلياژها با دارا بودن نقاط قوت لاستيک و پلاستيک داراي خواص فيزيکي مکانيکي ويژه‌اي هستند. از اين مواد به شکل وسيعي در صنايع خودرو سازي و ساير صنايع استفاده مي‌شود.

پلاستيک هايي که داراي فرمول يا ساختمان شيميايي با زنجير گسترده ، و يا زنجير گسترده با شاخه هاي فرعي مي باشند ، از خانواده ترموپلاستيک ها (گرمانرم ها ، و .) هستند تعداد پلاستيک هاي شناخته شده از اين گروه شايد از دهها نوع تجاوز نکند و هر يک نيز مثل پلي اتيلن، پلي پروپيلن و يا پلي استايرين در داخل خودشان هم قسمت بندي شده و مختلف هستند.

پليمرهاي ترموپلاستيک
– در دماي اتاق موادي جامد هستند اما زماني که تنها چند صد درجه حرارت ببينند به مايعي چسبناک تبديل ميشوند.

– اين ويژگي به آنها اجازه مي دهد که به راحتي و به صرفه از لحاظ اقتصادي به محصولات شکل پيدا کنند.

– آنها مي توانند بارها و بارها در معرض گرمايش و سرمايش قرار بگيرند بدون تخريب قابل توجهي.

خواص مکانيکي ترموپلاستيک ها

• مدول الاستيسيته پايين (سفتي)
• مقاومت کششي پايين
• سختي بسيار پايين تر از فلزات و سراميک ها
• انعطاف پذيري زياد به طور متوسط

خواص فيزيکي ترموپلاستيک ها

• تراکم پايين تر از فلزات و سراميک ها
• ضريب بسيار بالاتر از انبساط حرارتي
• درجه حرارت ذوب بسيار پايين تر
• خواص عايق الکتريکي
• استحکام تسليم کششي

حداکثر تنش مهندسي در psi (يا Pa) که در آن تغيير شکل دائمي (تغيير شکل پلاستيک) در مواد ترموپلاستيک شروع ميشود.

• نقطه تسليم

نقطه ي تسليم اولين نقطه اي است که بازده نمونه، که در آن سطح مقطع نمونه شروع به انقباض به طور قابل توجهي ميکند ، يا که در آن فشار مي تواند بدون افزايش در تنش افزايش است.

• مقاومت نهايي کششي

مقاومت نهايي کششي حداکثر تنش مواد گرمانرم که مي تواند قبل از عدم تحمل، هر کدام در سطح استرس بالاتر رخ مي دهد است.

• مدول کششي

مدول کششي يا مدول جوان نسبت تنش به کرنش در منطقه الاستيک منحني تنش-کرنش قبل از نقطه عملکرد است.
تفاوت ترموپلاستيک ها و ترموست ها

• گسترده ي استفاده ي گرماسخت ها به اندازه ي گرمانرم ها نيست.
o يک دليل اين است که هزينه هاي پردازش آن بيشتر است.

• بزرگترين سهم بازار گرماسخت ها = رزينهاي فنوليک با تقريبا ۶% از کل بازار پلاستيک
o در مقايسه با پلي اتيلن = تقريبا ۳۵% سهم بازار

• محصولات گرماسخت: کانتر، چسب تخته سه لا، رنگ، قطعات قالبگيري، تخته مدار چاپي و ساير الياف
 

مزايا

– گرمانرم ها داراي طيف خوبي از خواص و انرژي کارآمد در ساخت و پردازش هستند.
– گرمانرم ها مي تواند با تحمل وزن قابل توجهي جايگزين فلزات ، طراحي شوند.
– اکثر گرمانرم ها داراي خواص خستگي بهتر از فلزات هستند و تغيير شکل را بيشتر از فلزات تحمل کنند.

معايب

– گرمانرم ها ذوب ميشوند.
– برخي تنزل ها تحت نور مستقيم خورشيد يا UV بالا سطح نور.
– بسياري از مواد داراي مقاومت ضعيف به هيدروکربن، حلال هاي آلي، و حلال بسيار قطبي هستند اما ديگران مقاومت عالي در برابر اين مواد دارند.
– گرمانرم ها از خزش رنج مي برند.
– بسياري از مواد گرمانرم، به ويژه مواد مرکب، تمايل به شکست دارند.

ترموپلاستيک هاي مهندسي

– مواد مهندسي به طور کلي شامل نايلون، پلي، پلي کربنات، و غيره هستند.
– به طور کلي، مواد مهندسي داراي استحکام کششي بيش از ۷۵۰۰ PSI هستند.

مشخصات تروپلاستيک ها

ABS – اکريلو نيتريل بوتا دي ان استايرن
• قوي و سفت و سخت
• مقاوم در برابر اسيدها و بازها
• برخي از حلال ها و هيدروکربن هاي کلر ممکن است به اين مواد آسيب برسانند.
• حداکثر دماي قابل استفاده از آنها ۱۶۰ درجه ي فارنهايت(۷۱ درجه ي سلسيوس) است.

PB – پلي بوتيلن

• لوله هاي قابل انعطاف
• استفاده براي سيستم هاي آب تحت فشار

PE – پلي اتيلن
• لوله هاي قابل انعطاف
• استفاده براي سيستم هاي آب تحت فشار – باراني ..
• براي آب گرم قابل استفاده نيست

PEX
• لوله هاي قابل انعطاف
• استفاده براي سيستم هاي آب تحت فشار – باراني ..

PP – پلي پروپيلن
• بسيار سبک وزن
• درجه حرارت قابل استفاده تا ۱۸۰ درجه ي فارنهايت(۸۲ درجه ي سلسيوس)
• بسيار مقاوم در برابر اسيدها و بسياري از حلال ها
• قابل استفاده در لوله کشي و آزمايشگاه

PVC – پلي وينيل کلريد

• قوي و سفت و سخت
• مقاوم در برابر اسيدها و بازها
• برخي از حلال ها و هيدروکربن هاي کلر ممکن است به اين مواد آسيب برسانند.
• حداکثر دماي قابل استفاده از آنها ۱۴۰ درجه ي فارنهايت(۶۰ درجه ي سلسيوس) است.

CPVC – کلر پلي وينيل کلريد
• شبيه به PVC اما طراحي شده براي آب تا دماي ۱۸۰ درجه ي فارنهايت(۸۲ درجه ي سلسيوس) است.

PVDF
• مواد قوي و بسيار سخت.
• مقاوم به سايش در برابر بيشتر اسيدها، بازها و حلال ها.
• قابل استفاده تا دماي ۲۸۰ درجه ي فارنهايت(۱۳۸ درجه ي سلسيوس) است.
• قابل استفاده در لوله کشي و آزمايشگاه

مواد ترموپلاستيک
جدول زير برخي جزئيات مختصري در مواد مختلف گرمانرم مورد استفاده در قالب گيري تزريقي فراهم مي کند.
اين فهرست جامع نيست. در هر گروه از مواد پلاستيکي سطوح مختلف عملکرد در دسترس هستند.