تفاوت بین ترموپلاستیک و ترموست چیست؟

اگرچه پاسخ دقیق به این سوال  کمی پیچیده است، اما پاسخ درست در یک کلمه خلاصه می شود، گرما. در حالی که ترموست­ها و ترموپلاستیک­ها دو کلاس مختلف از پلیمرها هستند، چیزی که آن­ها را منحصر به فرد می کند نحوه عملکرد و پاسخ آنها در برابر گرما است.

بیایید بیشتر به ترموست ها و ترموپلاستیک ها نگاه کنیم، مزایا و معایب آنها را مورد بحث قرار دهیم و صنایعی که از  این مواد پیچیده تأثیر می­پذیرند را مورد بررسی قرار دهیم.

ترموست چیست؟

ترموست­ها  مواد پلیمری هستند که در اثر گرم شدن دچار تغییر دائمی در ساختار مولکولی خود می‌شوند که در نتیجه یک شبکه­ای از اتصالات عرضی برگشت‌ناپذیر می­باشد. این اتصالات عرضی باعث بهبود قابل توجهی در استحکام و پایداری حرارتی مواد می شود و آن را به انتخابی جذاب برای کاربردهای مختلف صنعتی تبدیل می کند. با این حال، هنگامی که پلیمرهای ترموست تحت فرآیند قالب‌گیری اولیه قرار گرفتند، به دلیل ایجاد ساختار شبکه سه بعدی که از تحرک مولکولی جلوگیری می‌کند، نمی‌توان آن­ها را دوباره قالب­گیری کرد.

ترموست­ها، مانند پلی یورتان، لاستیک ولکانیزه، رزین­های اپوکسی و فنولیک  در اثر حرارت به طور برگشت ناپذیر سخت می شوند. در هنگام قرار گرفتن در معرض گرما (که به عنوان فرآیند پخت نیز شناخته می شود)، خواص شیمیایی و فیزیکی ترموست­ها به طور دائم تغییر می کند و در یک پیکربندی جامد ثابت می شود.

ترموست ها در دماهای بسیار پایین تری نسبت به سایر مواد، از دمای اتاق تا 300 درجه فارنهایت، تحت فرایند قرار می­گیرند. اگرچه شروع کار قالب­گیری ترموست ها، با جامدی نرم و یا مایع است، اما در شکل پخت شده­ی خود، ترموست ها در برابر تغییر شکل مقاوم هستند و حتی زمانی که در معرض دما و فشار بسیار بالا قرار می گیرند، ذوب نمی شوند. این پایداری ناشی از گرما تنها یکی از مزایای ترموست است.

مزایای ترموست‌­ها

ترموست­ها مزایای قابل توجهی نسبت به سایر مواد دارند که ناشی از پایداری ابعادی آن­ها پس از فرایند پخت و ایجاد اتصالات عرضی است. از آنجایی که ترموست ها تغییر شکل نمی دهند در طیف گسترده­ای دمایی مقاومت بالایی ارائه می دهند. همین امر سبب کاربردهای فراوان این مواد در صنایع هوافضا، خودرو  شده است.

ترموست مقاومت قابل توجهی در برابر بسیاری از عوامل محیطی نشان می­دهند. همچنین بسیاری از ترموست ها در برابر آب مقاوم هستند این مواد هنگامی که در معرض اسیدهای معدنی و آلی در برابر خوردگی نیز مقاوم هستند.

ترموست ها همچنین انتخاب خوبی برای جلوگیری از خزش مکانیکی (گاهی اوقات جریان سرد نیز نامیده می شود) در شرایط قرار گرفتن طولانی مدت در معرض تنش­های مکانیکی، هستند. با پایداری محیطی، ترموست ها برای استفاده در کاربردهای پزشکی، دریایی، زمین گرمایی و دفاعی آماده می شوند.

اگرچه استحکام آنها یک مزیت عمده است، وزن سبک و انعطاف پذیری گرماسخت ها همچنین آنها را به یک راه حل عالی برای محصولات مهندسی شده با مشخصات ابعادی دقیق تبدیل می کند. ترکیبی از مقاومت در برابر شرایط محیطی و نسبت استحکام به وزن بالا این مواد را به یک راه حل مناسب برای کاربردهایی تبدیل می کند که در آن به حداکثر رساندن راندمان و به حداقل رساندن مصرف انرژی بسیار مهم است. این ویژگی ترموست­ها را به گزینه­ای قابل اعتماد برای صنعت هوانوردی و دفاعی برای بسیاری از سیستم های عملیاتی حیاتی و اجزای ساختاری اصلی تبدیل کرده است.

استحکام بالا، مقاومت در برابر عوامل محیطی، سبکی و مقرون‌به‌صرفه بودن از مزایای جذاب ترموست‌ها می­باشد. با ابن حال باید یک جنبه منفی وجود داشته باشد، بنابراین اجازه دهید به معایب آن نگاه کنیم.

معایب ترموست­‌ها

در حالی که گرمای وارد شده استحکام و پایداری ترموست­ها را فراهم می کند، به یکی از معایب عمده آن­ها نیز منجر می شود. ترموست­ها در طول فرآیند پخت تحت یک تغییر شیمیایی اساسی قرار می گیرند که به طور مستقیم بر پایداری آنها تأثیر می گذارد. مواد ترموست رفتار شکست شکننده در صورت آسیب از خود نشان می دهند. مواد ترموست دارای عمر مفید نگهداری و انبارداری محدودی هستند. معمولاً مواد ترموست در مقایسه با سایر مواد به زمان پردازش طولانی تری نیاز دارند. هنگامی که ترموست­ها پخت می­شوند، نمی­توان آن­ها را قالب گیری کرد یا تغییر شکل داد. این بدان معناست که گرماسخت ها را نمی توان به راحتی دوباره استفاده و بازیافت کرد.

پس از بررسی ترموست­ها، فرصت مناسبی است که نگاهی عمیق تر به ترموپلاستیک بیندازیم.

ترموپلاستیک‌­ها

مانند ترموست­ها، ترموپلاستیک­ها با اعمال گرما به صورت فیزیکی تغییر شکل می دهند. ترموپلاستیک­ها معمولا به شکل گرانول در فرایندهای شکل­دهی پلیمرها مورد استفاده قرار میگیرند. این مواد در حضور حرارت ذوب شده و با فرایندهایی مثل قالب­گیری فشرده، تزریق و اکستروژن به شکل دلخواه پردازش می شوند.

بر خلاف ترموست­ها، ترموپلاستیک­ها ساختار شیمیایی خود را چه در حالت مذاب و جامد حفظ می کنند. اساساً، این بدان معنی است که با اعمال حرارات می­توان این مواد را به چرخه تولید مجددا بازگرداند.

مزایای ترموپلاستیک‌­ها

ترموپلاستیک­ها را می توان به راحتی دوباره ذوب کرد و به شکل­های جدید درآورد، همین امر ضایعات تولید را به حداقل می­رساند. ترموپلاستیک‌ها در برابر مواد شیمیایی، حلال‌ها، آلودگی، تشعشع و گرما مقاومت زیادی از خود نشان می‌دهند و در اثر قرار گرفتن در معرض این مواد معمولا شکل خود را از دست نمی‌دهند. پایداری شیمیایی آن‌ها باعث می‌شود ترموپلاستیک‌ها برای کاربردهایی که با سیالات خورنده در تماس هستند گزینه مناسب می­باشند. ترموپلاستیک­ها را می­توان به راحتی با مواد افزودنی ترکیب کرد تا عملکرد آن­ها را بهبود بخشد و بالاترین استانداردهای خواص فیزیکی و مکانیکی، اشتعال پذیری یا زیست سازگاری را برآورده کند. ترکیب ترموپلاستیک­ها یکی از راه­های ساده و مقرون به صرفه جهت ارئه­ی محصولی مهندسی با ویژگی­های خاص می­باشد.

معایب ترموپلاستیک­‌ها

ترموپلاستیک­ها  در دما­های بالا نرم شده و حتی می­توانند به شکل مذاب خود برگردند. برخی از ترموپلاستیک ها حتی در صورت قرار گرفتن در معرض نور مستقیم خورشید یا اشعه ماوراء بنفش برای مدت طولانی تخریب می شوند. اگرچه ترموپلاستیک­ها می­توانند فشار و تنش­های مکانیکی قابل توجهی را تحمل کنند، اما  تحت قرار گرفتن طولانی مدت در معرض گرما و تنش (که به عنوان خزش نیز شناخته می شود) ضعیف شده و آسیب می­بینند. بر خلاف ترموست­ها فرایندهای شکل­دهی ترموپلاستیک­ها مستلزم دمای بالاتری می­باشد. همین امر سبب شده هزینه­های تولید این مواد نسبت به ترموست­ها بیشتر باشد.

قالب گیری تزریقی یکی از مطمئن­ترین گزینه­های قالب­گیری برای ترموپلاستیک­ها است. قالب‌های قالب‌گیری تزریقی بسیار پیچیده هستند و برای تولید قطعات باکیفیت باید دقت بالایی در طراحی و ساخت این قالب­ها صرف شود. به دلیل دما و فشار بالا در حین این فرایند، این قالب ها از فلزاتی مانند فولاد سخت شده ماشین کاری می شوند. طراحی و تکمیل برخی از قالب‌های سفارشی ممکن است ماه‌ها طول بکشد، که بر روند نهایی تولید تأثیر می‌گذارد.

ترموست­‌ها یا ترموپلاستیک‌ها

کدام یک بهتر است، یک ترموست یا یک ترموپلاستیک؟ این بهترین سوالی نیست که می­توان پرسید. سوال بهتر این است: کدام ماده برای کاربرد مورد نظر گزینه مناسبی است؟

هر دو نوع پلیمر مزایای قابل توجهی دارند، اما هر کدام خواص و سطوح عملکرد متفاوتی را در شرایط خاص ارائه می دهند. درک نقاط قوت، عملکرد و آسیب پذیری ترموست­ها و ترموپلاستیک­های مختلف، انتخاب مواد، فرآیند و طراحی محصول را بهبود می­بخشد.

تیم پلاس پلیمر دارای تجربه گسترده­ای در زمینه پلیمرهای پیشرفته با کارایی بالا است. زمانی که برای صحبت با تیم ما اقدام کنید، درباره ترموست ها و ترموپلاستیک ها بیشتر خواهید دانست و از مشاوره­های تخصصی ما بهره­مند خواهید شد.