شناسایی مواد پلیمری

شناسایی مواد پلیمری

جهت شناسایی پلیمرها مجموعه ای آنالیزها انجام می پذیرد. این آنالیز ها به صورت مختصر در زیر شرح داده شده اند:

روش های معمول آنالیز دستگاهی در شناسایی پلیمرها

آزمون FTIR

در این آزمون امواج مادون قرمز به نمونه برخورد می کند. برخی از این امواج توسط نمونه جذب و بخشی از نمونه عبور می کنند و با تهیه طیف عبوری یا جذبی  مادون قرمز تبدیل فوریه از نمونه خالص شده، می توان ساختار ماده را شناسایی نمود.

آزمون TGA

معمولا نمونه در یک محفظه بوته مانند (این محفظه معمولا از ماده ای با دمای ذوب خیلی بالا نظیر آلومینیوم یا پلاتین ساخته می شود) قرار داده می شود و سپس داخل کوره قرار می گیرد. بوته مذکور به یک ترازوی خیلی حساس با دقت اندازه گیری ۰.۱ میلی گرم که داخل دستگاه تعبیه شده وصل می باشد. کوره مورد استفاده در این آنالیز به نمونه حرارت می دهد و تغییرات جرم نمونه از طریق ترازو اندازه گیری می شود و این تغییرات به صورت لحظه ای توسط کامپیوتری که به دستگاه متصل می باشد ذخیره می شود و در پایان کار به صورت یک نمودار (Thermogram) که تغییرات وزن نمونه را بر حسب تغییرات دما نشان می دهد به نمایش در می آورد. از این دستگاه و با استفاده از طیف ترموگرام تهیه شده، می توان ترکیب درصد های اجزا تشکیل دهنده یک کامپاند پلیمری را تخمین زد.

آزمون SEM

در این آنالیز با ایجاد اختلاف پتانسیل در منبع الکترونی، یک پرتو الکترونی ایجاد می شود. این باریکه ابتدا از لنزهای متمرکزکننده عبور می کند.  این لنزها به مقدار مشخصی باریکه اولیه برا باریک میکنند. سپس باریکه از میان یک سری سیم پیچ عبور می کند که با ایجاد نیروی الکترومغناطیسی باریکه را به چپ و راست جابجا می کند. در نهایت باریکه از لنزهای شیئی عبور می کند که وظیفه‌ی آن متمرکز کردن پرتو بر روی نمونه است. پس از برخورد باریکه به نمونه یک سری پرتوهای الکترونی از سطح خارج می شود که توسط آشکارسازهایی که بالای نمونه قرار گرفته اند، دریافت می شود. در نهایت با تبدیل این الکترون ها به سیگنال، می توان به شناسایی نمونه پرداخت.

با استفاده از این دستگاه و روش ( EDX) می توان عناصر تشکیل دهنده فیلرها و یا با استفاده از تصویر برداری از سطح نمونه های پلیمری در شناسایی دقیق تر و کامل تر پلیمر ها بهره جست.

تست های معمول برای تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمرها

آزمون جهندگی

 این تست به بررسی میزان رفتار الاستیک ماده هنگامی که در معرض تنش های مختلف قرار میگیرد می پردازد. میزان جهندگی به صورت نسبت انرژی آزاد شده در بازگشت تغییر شکل به انرژی ای که باعث تغییر شکل شده است، تعریف میشود.

آزمون سایش

از این تست برای بررسی مقاومت مواد جامد در برابر سایش استفاده می شود که به دو روش سایش پین روی دیسک و تست سایش خراشان و به دو صورت چرخشی و ر یا رفت و برگشتی انجام می شود. با کمک این تست می توان مقاومت سایشی قطعات را قبل از تولید یا به کارگیری بررسی کرده و درنتیجه این آزمون نوعی تست شبیه سازی محسوب می شود.

آزمون سختی سنجی

سختی پلیمرها مقاومت به نفوذ در برابر اجسام سخت است. از مهم ترین و رایج ترین روش های سختی سنجی پلیمرها، روش سختی سنجی  shore A,D می باشد.

آزمون ضربه (آیزود)

در این تست مقاومت ماده نسبت به ضربه آزمایش میشود. این تست به دو روش قابل انجام هست: روش آیزود و چارپی. این دو روش تفاوتهای جزئی دارند. در این تست ابتدا یک نمونه از ماده بصورت استاندارد تزریق شده و در دستگاه تست ضربه بصورت عمودی ویا افقی قرار داده میشود. دستگاه ضربه شامل یک چکش استاندارد است که اندازه این چکش متغیر است و اصطلاحاً با مقدار انرژی آن شناخته میشود.. مثلاً چکش 2 ژول، 4ژول و ....
چکش آزاد شده و یک ضربه محکم به نمونه میزند.

آزمون کشش

در این آزمون نمونه بین دو گیره قرار میگیرد. یکی از گیره ها ثابت بوده و گیره دیگر قابیلت باز شدن را دارد. با باز شدن یکی از گیره ها نمونه تحت کشش قرار گرفته تا تغییر طول در نمونه بررسی شود و  نهایتا نمونه دچار پارگی شود.

آزمون فشار

در این آزمون نمونه تحت فشار دو نیرو در جهت مخالف هم قرار می کیرد. نمونه تحت تاثیر فشار ممکن مسطح فشرده و یا شکسته شود. هدف از این ازمون بررسی رفتار ماده تحت فشار می باشد تا متغیرهاایی نظیر کرنش تنش و تغیر شکب ماده تعیین شود.

آزمون ASH

بسیاری از پلیمرها مانند پلی وینیل کلراید  به تنهایی برای ساخت محصولات استفاده نمیشوند و برای استفاده از آن ها باید افزودنی های مختلفی را به آن اضافه کرد. یکی از مهم ترین این افزودنی ها، فیلرها یا پرکننده ها هستند. فیلرها معمولا معدنی یا غیر آلی هستند و وقتی تحت حرارت بالا قرار گیرند، تبدیل به خاکستر می شوند (بر خلاف پلیمرهای آلی). در بسیاری از کاربردها نیاز است مقدار خاکستر و یا مقدار فیلر اندازه گیری شود ( مثلا در کاربردهای بهداشتی و یا ظروف یکبار مصرف)