بَسپار یا پلیمر (به انگلیسی: polymer) :

ماده‌ای شامل مولکول‌های بزرگی است که از به هم پیوستن واحدهای کوچک تکرار شونده که تکپار یا مونومر نامیده می‌شود، ساخته شده است.

بسپارها به دو دسته بسپارهای طبیعی و بسپارهای مصنوعی تقسیم می‌شوند. البته بسپارها را به روش های مختلف دیگری نیز دسته بندی نیز می‌کنند. دسته بندی زیر بر اساس ساختار بَسپار انجام شده است.بسپارها از نظر اثر پذیری در برابر حرارت به دو دسته گرمانرم‌ها (ترموپلاستیک‌ها ) و گرماسختها (ترموست‌ها ) تقسیم می‌شوند. گرمانرم‌ها ، پلیمرهایی هستند که در اثر گرم کردن ذوب می‌شوند در حالی که گرماسختها، بسپارهایی هستند که در اثر گرما ذوب نمی‌شوند بلکه در دماهای بسیار بالا به صورت برگشت ناپذیری تجزیه می‌شوند. بسپارها دارای خواص ویسکو الاستیک هستند و منشا این پدیده، در گرمانرم‌ها   گره خوردگی زنجیره‌ها و درگرماسختها  گره خوردگی زنجیره‌ها و اتصالات شبکه ای آن ها در هم است.

پلیمرها به سه گروه اصلی ترموپلاستیک‌ها، ترموست‌ها و الاستومرها تقسیم می شوند که بعضی انواع آن از نظر خواص فیزیکی و کاربردهای آنها بیان شد. نتیجه حاصل از بررسی انواع مختلف پلیمرها مشخص می‌کند که هر سه گروه مذکور داری مقاومت شیمیایی بسیار بالا در برابر اسیدهای معدنی بوده و تقریباً همه آنها در مقابل تابش اشعه UV، مخصوصاً تابش نور خورشید، بسیار حساس هستند.

ترموپلاستیک‌ها با توجه به خواص مکانیکی و شیمیایی مناسب، در بسیاری کاربردهای صنعتی نظیر لوله‌ها و تجهیزات انتقال، تجهیزات الکتریکی، پوشش‌ها، اتصالات و نظایر آن استفاده می‌شوند.

ترموست‌ها برخلاف ترموپلاستیک‌ها دارای مقاومت خوردگی پایینی هستند و در نتیجه استفاده از آنها در صنایع محدود به ساخت لوله‌ها، شیرها، پمپ‌ها، ظروف، پوشش‌های محفاظ، عایق‌کاری، چسبنده‌ها و … می شود.

الاستومرها نیز به عنوان مواد پوشش‌ مخازن، تانکها و لوله‌ها استفاده شده و از نظر شیمیایی در مقابل اسیدهای معدنی رقیق، قلیاها و نمکها مقاوم هستند.

حال به تفصیل ترموست‌ها میپردازیم:

ترموست‌ (به انگلیسی: Thermoset) یا گرماسخت :

به پلیمرهایی گفته می‌شود که در اثر اعمال حرارت در آنها پیوندهای عرضی با واکنش‌های شیمیایی ایجاد می‌شود و در نتیجه وزن مولکولی متوسط آنها بالا رفته و به حالت یکپارچه صلب درمی‌آیند. معمولا این رزبنهای مایع پس از ترکیب با هاردنر یا خشک کن و یا عامل تسریع کننده واکنش شروع به واکنش غیرقابل برگشت کرده و سخت میگردند. از این نوع رزینها میتوان به رزین پلی استر، وینیل استر ، اپوکسی و … نام برد.

مزایای پلیمر ترموست یا Thermosetting

1) پلیمرهای ترموست نسبت به پلیمرهای ترموپلاستیک قابلیت و عملکرد تحمل بار در درجه حرارت و فشار بالاتر را دارند (به دلیل این که فرآیند تشکیل این گونهپلیمرها دارای مراحل مختلف تشکیل چون liquid state , low viscousity و … می باشد)

2) پلیمرهای ترموست دارای وزن مولکولی کم و به صورت مایع یا ویسکوزیته پایین هستند که با استفاده از رادیکالهای آزاد در پیوند آنها به صورت جامد در می آیند.

3) پلیمرهای ترموست پایداری حرارتی مناسبی دارند.

4)پلیمرهای ترموست دارای مقاومت شیمیایی مناسب هستند.

Good thermal stability & suitable chmical resistance

5) عملکرد مناسب در برابر خزش و آسودگی تنش

Creep & stress relaxation

– معایب پلیمر ترموست یا Thermosetting

1- عمر کوتاه Short shelf life

2- بر اثر ترکیب با ماده عمل آوری یا Curing agent

الف) کرنش نهایی کم در زمان گسیختگی دارد

ب) مقاومت کم در برابر ضربه

ترموست‌ها به دو دسته تقسیم میشوند:

الف)پلی اورتان ها ب )پلاستیک های فوران

الف – پلی اورتان ها(PUR)

این پلیمرها در فرمهای مختلف نظیر فوم های انعطاف پذیر و سخت،الاستومرها و رزبنهای مایع استفاده می شوند. پلی اورتان ها در برابر اسیدها و بازهای قوی و حلال های آلی دارای مقاومت خوردگی پایین هستندو فوم های انعطاف پذیر عمدتاً برای کاربردهای خانگی (نظیر بسته بندی) استفاده می شوند، در حالیکه فوم های سخت به عنوان مواد عایق حرارتی برای انتقال سیالات کرایوژنیک و محصولات غذایی سرد بکار گرفته می شود.

انواع پلی اورتان:

چنان که اشاره شد در فرمول بندی پلی اورتان می توان از واکنشگرهای گوناگونی بهره گرفت. در نتیجه این خانواده از بسپارها دامنه ای گسترده از مواد سخت، خشک و فشرده را دربرمی گیرد. پلی اورتان ها را می توان چنین طبقه بندی کرد:

– فوم نرم سبک مناسب برای تهیه انواع مبل، صندلی خودروها و تخت خواب – فوم سخت سبک که در تهیه عایق های گرمایی به کار می رود. – الستومر جامد نرم (لاندا)الستومر سبک که در تولید کفش کاربرد دارد. -پالستیک نرم که برای تولید نوار و تسمه مناسب است – . پالستیک جامد سخت که در دستگاه های الکترونیکی، حسگرها و مدارهای خودروها استفاده می شود.

کاربردها :

هزینه تولید از جمله نکته هایی است که در کاربردهای یک ماده باید مورد توجه قرار گیرد. پلی اورتان های آلیفاتیک از انواع آروماتیک آن گران ترند. از این رو از پلی اورتان های گران تر، بیش تر به عنوان پوشش بیرونی وسایل استفاده پوشش پلی اورتان نسبت به لک یا روغن، الیه نازک، سخت و بادوام تری ایجاد می کند در حالی که،انواع آروماتیک و ارزان تر در تولید رنگ های پایه و پوشش های اولیه کاربرد دارند.

– چسب ها: چسب های پلی اورتان کارایی گسترده ای دارند و برای مواد گوناگون شامل چوب، فلز، بتون، شیشه و پالستیک مناسبند. خاصیت ضدآب این چسب ها، آن ها را به عنوان چسب چوب کاری معرفی کرده است. این چسب ها در برابر هوا، دماهای )40-( تا 100 درجه سلسیوس پایدارند و پس از خشک شدن انعطاف پذیری زیادی از خود نشان می دهند.

– کاربرد در پزشکی :3 در ساخت وسایل پلی اورتان های گرمانرم‌ مناسب برای کارگذاشتن در بدن استفاده می شود. این انواع پلی اورتان خواص مکانیکی خوبی دارند از جمله کشش پذیری، مقاومت در برابر ساییدگی و تخریب و سازگاری زیستی خوبی نیز از خود به نمایش می گذارند. این ویژگی ها آن ها را در گروه مواد مناسب جهت کاربردهای پزشکی قرار داده است. چنان که در تهیه پلی اورتان، از پلی اترها به عنوان واکنشگر )به جای پلی اول ها( استفاده شود می توان به ماده ای مناسب دست یافت که در تهیه اعضای مصنوعی بدن مانند قلب، کلیه و ریه مصنوعی، وسایلی برای کاشت های دندان و لثه، خارج کردن مایع از بافت ها، نمایش فشار رگ، جراحی و بستن رگ ها و… به کار می روند.

تخریب پلی اورتان ها :عوامل گوناگون از جمله آبکافت، نورکافت، اکسایش، گرما و عوامل زیست شناختی می توانند به تجزیه پلی اورتان ها بپردازند. در شکل زیست شناختی، یک عامل محیطی می تواند با َک در این بسپار زمینه تخریب سطحی ایجاد تَر را در آن فراهم کند. آنزیم ها و حمله موجودات زنده ذره بینی هم چون قارچ ها و کپک ها نیز می تواند به ساختار پلی اورتان ها آسیب بزند. در این جریان، پیوندهای استری و اورتانی موجود در ساختار پلی اورتان تجزیه می شوند؛ استرها به اسید و الکل تبدیل می شوند و پیوندهای اورتانی کربامیک اسید و الکل تولید می کنند.

ب )پلاستیک های فوران

این پلاستیک ها از فنولیگ گران تر هستند، اما استحکام کششی بالاتری دارند. بعضی مواد در این دسته دارای مقاومت قلیایی بیشتر هستند. مقاومت حرارتی این پلی استرها حدود 0C80 است

کفپوش های ورزشی پلی یورتان ،بر اساس استاندارد و دستور العمل های موجود، پوشش کف سالنهای ورزشی چند منظوره با مواد مصنوعی می بایست دارای قابلیت ارتجاعی، برگشت پذیری سریع توپ،قابلیت یک پارچگی سطح جهت کاهش رشد آلودگی های میکروبی و بیولوژیکی ،بالاترین نیروی جذب ضربه و مقاومت بالا در برابر نیرو های دینامیکی و استاتیکی و همچنین جلو گیری از لغزش ورزشکاران  به سبب اصطکاک و گیرایی و خواص anti slipping کفپوش اجرا شده باشد.

بدین منظور کفپوش یکپارچه و بدون درز پلی اورتان که قابلیت اجرا با در نظر گرفتن الزامات بالا را داراست به عنوان مطلوبترین کفپوش ورزشی در جامعه ورزشی شناخته شده است . 

اجرای کفپوش ورزشی پلی اورتان از 3 میلیمتر تا 12 میلیمتر اجرا شده و از بخش های زیر تشکیل شده است:

 لایه زیره کفپوش پلی اورتان: این لایه شامل گرانول یا فوم پلی اورتان و PU BINDER است. این لایه به خواص ارتجاعی سطح کمک می کند.

لایه بعد wear coat  برای افزایش مقاومت سایشی کفپوش است

لایه نهایی top coat لایه نهایی و smooth و تراز، بدون درز و یکپارچه خواهد بود.

از ویژگی های این کفپوش می توان به موارد زیر اشاره کرد:

قابلیت ترمیم نقاط آسیب دیده در زمان کوتاه و با صرفه اقتصادی

مقاومت بالا در برابر تلورانس های دما

سرعت عمل در تنظیف و شستشوی سریع

مقاومت در برابر خش و سایش

دوام و ثبات رنگ در برابر، نور مرئی ،  اشعه خورشید و ماورا بنفش  در زمان طولانی

قابلیت رنگ بندی متفاوت دارد برای آشنایی با کد استاندارد رنگ ها به سایت www.ralcolor.com مراجعه نمایید.

برای کسب اطلاعات بیشتر و آشنایی با پروژه های انجام شده ، با واحد فنی کلینیک بتن ایران تماس حاصل فرمایید.

تصاویری از کفپوش های پلی یورتان ورزشی: