صنعت پلیمر | پلاستیک | لاستیک | پلیمر

در پردیس مهندسی صنعت ایران به بيش از 30 نوع صنعت برجسته و مهم اشاره شده است که هر یک از آنها دارای گستردگی و زیرمجموعه هایی می باشند. قصد تیم ما بر این است که واژه های مهندسی را تعریف و در خصوص کاربرد آنها اطلاع رسانی نماید. به یقین دانستن هر چه بیشتر در باره این صنایع در انتخاب یا جایگزینی تجهیزات، مواد و دستگاهها موجب تقویت دیدگاه صنعتی، ارتقای کیفیت محصول، افزایش کارایی و کاهش هزینه های فعالیت شما خواهد شد. چنانچه مباحث، تجربیات شخصی، و یا ابداعات تئوریک فنی مهندسی را در اختیار دارید می توانید برای انتشار آن با تیم ما همکاری نمایید. چنانچه قصد برداشت از این مطالب را دارید منبع آن را نیز ذکر نمایید...موفق باشید...

 

 

در اینجا با این اصطلاحات علمی و مهندسی آشنا می شوید. برای کامل شدن آنها با ما همکاری نمایید:

 

تعریف پلیمر

 

تاریخچه پلیمر

انواع پلیمرها

پلاستیک­ها

ویژگی پلاستیک­ها

لاستیک­ها

کاربرد لاستیک­ها

الیاف مصنوعی

انواع الیاف مصنوعی

ویژگی الیاف مصنوعی

گریدهای مختلف پلیمرها

پلی اتیلن

پلی اتیلن سنگین (HDPE)

پلی اتیلن سبک (LDPE)

پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE)

 پلی پروپیلن (PP)

پلی­وینیل کلراید (PVC)

پلی اتیلن ترفتالات (PET)

گرید بطری

گرید الیاف

 پلی استایرن (PS)

گرید معمولی (GPPS)

گرید مقاوم (HIPS)

گرید انبساطی (EPS)

اکریلو نیتریل بوتادین- استایرن  (ABS)

پلیمرهای مهندسی

 

 

 

تعریف پلیمر

از سال 1340 که شرکت ملی صنایع پتروشیمی  مامور نصب ماشین­آلات خریداری شده جهت تولید پی وی سی در شهر صنعتی کرج شد تاکنون، صنعت پتروشیمی در ایران تحولات و دگرگونی­های فراوانی داشته است. واژه پلیمر از کلمات یونانی POLY به معنی بسیار و MEROS به معنی قسمت گرفته شده است. پلیمر به موادی گفته می­شود که از مولکول­های بسیار بزرگ (ماکرومولکول) درست شده­اند. این مولکول­های بزرگ خود را تکرار واتصال واحدهای کوچکتر (منومر) تشکیل یافته­اند. قسمت عمده خوراک محصولات پلیمری از مواد پایه پتروشیمی مانند اتیلن, پروپیلن, بنزن و زایلین تامین می­گردد. بنا به نوع و تعداد منومرها و همچنین چگونگی تکرار و طرز قرار گرفتن آنها در ابعاد مختلف در هر پلیمر ، مواد پلیمری باخواص گوناگون تولید می­شود.

 

تاریخچه پلیمر

پلیمرهای طبیعی مانند قیر، پوشش خارجی لاک­پشت، شاخ حیوانات و صمغ درختان (که در ساخت کهربا و لاستیک استفاده می­شده است) از دیرباز وجود داشته­اند که با استفاده از حرارت دادن و اعمال فشار، از آنها وسائل تزئینی ساخته می­شد. طی قرن نوزدهم با انجام عملیات شیمیایی بهبود دهنده بر روی پلیمرهای طبیعی, محصولات زیادی تولید گردید. باکلیت (Bakelite) , اولین پلیمر مصنوعی بود که درسال 1909 ساخته شد و پس از آن, الیاف نیمه مصنوعی"ریون" (Rayan) در سال 1911 ساخته شد. با شروع جنگ, موادی مانند نایلون, اکریلیک, نئوپرن, لاستیک, بوتادین- استایرن (SBR) , پلی اتیلن و سایر پلیمرها جایگزین مواد طبیعی کمیاب گردیدند. از آن زمان, سیر رشد صنایع پلیمر ادامه یافت, به طوری که در حال حاضر نیز جز سریعترین صنایع بالنده دنیا به شمار می­آید. تا سال 1980 ، 80 درصد مواد پایه پتروشیمی در کشورهای ایالات متحده آمریکا ، اروپای غربی و ژاپن توسط شرکت­هایی از قبیل: Exxon mobile corporation, BP Amoco plc, Dow Chemical, The royal Dutch/Shell group of companies, Chevron phillips, Equistar chemicals, LP, total fina ELF  تولید می­گردد که ضمن تامین نیاز داخل، به دیگر مناطق نیز مواد صادر می­کردند. از آن پس ساختار جهانی صنعت پتروشیمی تغییرات قابل توجهی پیدا کرد و در قسمت­های دیگر جهان نیز تسهیلات پتروشیمی راه­اندازی گردید.کشورهایی که از منابع عظیم نفت خام و گاز طبیعی بهره­مند بودند، همانند کشورهای خاورمیانه و کانادا، واحدهای پتروشیمی را عمدتاً به منظور افزایش ارزش افزوده منابع خود تاسیس نمودند.

 

از آنجائی که بازار داخلی اکثر این کشورها، به ویژه کشورهای خاورمیانه – بسیار کوچک بود، مشارکت آنها در صادرات مواد پایه پتروشیمی به سایر مناطق بسیار قابل توجه می­باشد.از طرفی کشورهای سنگاپور و جمهوری کره و تایوان به منظور تامین نیاز صنایع داخلی خود و نیز صادرات به کشورهای همچون چین، افزایش ظرفیت زیادی در تولید مواد پایه پتروشیمی داشته­اند. همین­طور رشد مصرف در برخی کشورها که رشد جمعیتشان سریع است. تقاضای مواد پایه پتروشیمی را افزایش داد. از جمله این کشورها می­توان از چین و هند وسایر کشورهای آسیایی نام برد . با توجه به راه اندازی واحدهای پتروشیمی در مناطق دیگر جهان، که یا دسرسی به خوراک این صنعت داشته اند- مانند سابیک عربستان - و یا خود بازار هدف این محصولات بوده­اند مانند: Sinopec-China Petrochemical corporation در چین صادرات کشورهای ایالات متحده آمریکا، اروپای غربی و ژاپن را آسیب پذیر نموده، به طوری که رشد ظرفیت در این مناطق از تولید مواد پایه پتروشیمی از 81 درصد در دهه1970 به 64 درصد در دهه 1980 و 63 درصد در دهه 1990 رسیده که پیش­بینی می­گردد این رقم درسال 2005 میلادی به 49 درصد کاهش یابد . در ظرفیت سالانه جهانی مواد پایه پتروشیمی از قبیل اتیلن، پروپیلن، بنزن، متانول و زایلین، بالغ بر 341 میلیون تن است.

 

انواع پلیمرها

پلاستیک­ها:

از سال 1869که اولین پلاستیک با نام سلولز نیترات به دست آمد تاکنون، تحول عظیمی در این صنعت صورت گرفته است. رشد تولید انواع پلاستیک و حضور آن در زندگی روزمره بصورتی است که تقریباً ادامه زندگی برای بشر کنونی بدون آن ممکن نمی­باشد این فرض هنگامی تحقق پیدا می­کند که بدانیم از خودکار ، کابینت ، تلویزیون ، میز تحریر ، صندلی ، پایه چراغ و تلفن گرفته تا حتی قاب عینک از این نوع پلیمر ساخته می­شوند. موضوع هنگامی جالب­تر خواهد شد که بدانیم تنها در ایالات متحده آمریکا در آغاز دهه 80 میلادی، رقمی معادل 14 میلیون دلار رزین پلاستیکی برای تهیه محصولات مختلف تولید شده است.

پلاستیک­ها، همان پلیمرهای مصنوعی هستند که تحت فشار و دما قابل ذوب بوده و شکل پذیر می­باشند، اما نکته جالب در پلاستیک­ها، طیف وسیعی از ویژگی­ها وخصوصیات است که جایگاهی خاص برای این پلیمر ایجاد کرده است. به طوری که برخی از آنها غیر قابل انعطاف، یعنی قابل تراشکاری بوده و برخی دیگر نرم و انعطاف پذیر هستند که در مصارف بسیار ظریف می­توان از آن استفاده کرد این خصوصیت و ویژگی منحصر بفرد، باعث شده که پلاستیک­ها، جایگزین مواد طبیعی مشابه از جمله فلزات ، شیشه ، چوب ، الیاف و.... شود.

 

ویژگی پلاستیک­ها

ویژگی­های منحصر بفرد این نوع پلیمر، آن را در رده پرمصرف ترین مواد در جهان قرار داده است. این ویژگی­ها عبارتند از :

1- سبکی آنها نسبت به موادی چون فلزات که مصرف پلاستیک­ها را در شرایط و مکان­های مختلف امکانپذیر نموده است.

2- عایق بودن پلاستیک­ها در برابر الکتریسته که موجب استفاده فراوان از این پلیمر در صنایع الکتریکی و الکترونیکی مانند روکش انواع سیم­ها، کابل­ها، وسایل و ابزار الکتریکی، ساخت انواع مختلف کلید، سرپیچ ، پریز و ... شده است.

3- به علت شفافیت برخی از پلاستیک­ها، می توان آنها را حتی جایگزین شیشه نمود.

4- قابلیت رنگ پذیری، که به خاطر آن می توان از پلاستیکها  درتولید قطعات استفاده کرد که نیاز به رنگ­آمیزی نداشته باشد.

5- به علت مقاومت بالای برخی از این نوع پلیمرها ، قابلیت استفاده از آنها در شرایط مختلف جوی وجود دارد.

6- مقاومت بالا در برابر خوردگی مواد شیمیایی، ویژگی دیگری است که کاربرد آنها را در صنایع شیمیایی، غذایی و بهداشتی میسر نموده است.

7- پلاستیک­ها در ساخت وسایل پزشکی و جراحی، دندانپزشکی، صنایع داروسازی و ... می­توانند استفاده شوند چرا که میکروبها، باکتری­ها، انگلها، قارچها و جلبک­ها، توانایی رشد روی پلاستیک­ها را ندارند.

8- عایق بودن در برابر حرارت کاربرد این نوع پلیمر را افزایش داده، چرا که از آن در ساخت اشیایی که در مجاورت حرارت قرارگرفته، اما خود نباید گرم شوند مانند فرمان اتومبیل، دسته ظروف، میز، صندلی و ... می­توان استفاده کرد.

9- و سرانجام ارزانی، سرعت بالای ساخت و قیمت پایین مواد اولیه است که باعث استفاده گسترده از پلاستیک­ها می­شود.

 

لاستیک­ها

درسال 1839 که چارلزگودیر برای اولین بار ولکانیزاسیون را کشف کرد. تحول عظیمی در تولید انواع پلیمر رخ داد و صنعتی ایجاد شد که بعدها , صنعت لاستیک نام گرفت. پیش از این, اروپائیان که در آمریکای جنوبی لاستیک طبیعی را کشف کرده بودند با مشکل عظیمی روبرو بودند چرا که لاستیک طبیعی در زمستان سفت شده و در تابستان حالت چسپنده به خود می­گرفت, اما با روش جدید چارلزگودیر این مشکل برطرف شد. با این روش, اگر لاستیک طبیعی باگوگرد و سرب سفید مخلوط می­شد, مشکلات قبلی بر طرف شده  شیء جدید و کاملاً مقاوم و متسحکمی بوجود می­آمد . از مهمترین ویژگی لاستیک­ها این است که در اثر کشیده شدن, کش آمده و پس از رها شد به حالت اولیه خود باز می­گردد. لاستیک­های طبیعی گاه تا هشت برابر طول اولیه خود کش آمده و سپس به حالت اولیه خود باز می­گردد. از جمله لاستیک­های مصنوعی می­توان پلی بوتادین, استایرن – بوتادین، نیتریل ، بوتیل و غیره را نام برد.

تولید انواع لاستیک مصنوعی انقلابی در صنایع دیگر ایجاد کرد، بطوریکه پس از آن بسیاری از صنایع کوچک و بزرگ برای تولید محصولاتی از این لاستیک تاسیس گردید.

 

کاربرد لاستیک­ها

مهمترین کاربرد لاستیک­های سنتزی در ساخت انواع تایر اتومبیل، سواری، کامیون و هواپیما ، ساخت کفش ، تسمه و نوارهای نقاله مصنوعات ابرشکل ، روکش کابل و سیم ، لوله­ها و وسایل لاستیکی است. همچنین از این ماده ارزشمند در صنایع پالایش شیمیایی ، رنگسازی، چرم مصنوعی، پوشش نخ و پارچه ، نوارهای لاستیکی ، پوشش مخازن ولوله­ها، لاستیک­های ضربه گیر و صداگیر، ساخت قطعات مکانیکی و واشرهای مسطح و مدور و بی شمار صنایع دیگر استفاده می­شود.

 

الیاف مصنوعی

بر طبق نشانه­های موجود حدود 6500 سال پیش در آسیای جنوب شرقی ، کتان تولید می­شده است. از آن زمان تا انقلاب صنعتی که در قرن هجدهم به وقوع پیوست، استفاده از الیاف طبیعی در هنرهای مختلف دستی جهت تهیه پارچه مورد استفاده قرار گرفت . هنر ریسندگی و بافندگی کتان و پشم در مصر، هنر ریسندگی و بافندگی پنبه در هند و هنر پرورش کرم ابریشم و تهیه پارچه ابریشمی در چین از این جمله هستند. اما جدای از این الیاف طبیعی که در تهیه پارچه استفاده می­شده، دسته دیگری از الیاف هستند که به روش صنعتی به دست می­آیند. مانند الیاف سلولزی و الیاف نایلونی که در دسته الیاف مصنوعی قرار دارند.

 

انواع الیاف مصنوعی

الیاف مصنوعی از نظر منبع و منشا خود به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم می­شوند:

1- الیاف مصنوعی با منشا طبیعی (مانند ریون) به دسته­ای اطلاق می­شود که ماده اولیه آنها مانند سلولز در طبیعت وجود دارد.

2- ماده اولیه الیاف مصنوعی بامنشا سنتزی (مانند نایلون) توسط بشر سنتز می­شود که پلی­آمیدها از این دسته می­باشند.

 

ویژگی الیاف مصنوعی

از مهمترین ویژگی این الیاف، رنگ­پذیری ، قابلیت شستشو و نیز مقاومت در برابر حرارت است، بطوریکه به سهولت قابل اتو کردن باشند. البته الیاف مصنوعی نیز طیف وسیعی از ویژگی­ها را در خود داراست، بطوریکه برخی از محصولات این الیاف، گاه خصوصیات متضادی دارند، بطوریکه برخی از الیاف، نفوذپذیر بوده و برخی دیگر غیر قابل نفوذ می­باشد که موارد استفاده آنها هم بسیار وسیع است. الیاف مصنوعی در تولید لباسهای زنانه، مردانه ، جوراب، دستکش ، انواع فرش­های ماشینی و موکت ، رویه مبلمان پرده ، تورهای ماهیگیری ، بالن­ها، چتر نجات ، عایق­های الکتریکی ، وسایل ورزشی، پوششهای ضد رطوبت ، ضد حرارت، لباس فضانوردان مورد استفاده قرار می­گیرند.

همچنین در صنایع مختلف مانند عروسک­سازی ، ساخت عایق برای موتورها و ژانراتورها ، ساخت کمربند، مچ­بند ، رویه کفش ، کیف ، چمدان ، بارانی، چتر ، نخ بخیه ، تولید کاموا، پتو و... نیز می­توان از انواع الیاف مصنوعی استفاده شود. تولید الیاف مصنوعی پس از جنگ جهانی دوم به شدن روبه گسترش گذاشت، بطوریکه در شرایط فعلی ، انواع الیاف ، مصنوعی همچون الیاف پلی­آمید، پلی­استر، پلی­اکریلونیتریل، پلی­ویتیل و ... در مقیاس بسیار وسیع و متنوع به بازار عرضه می­شوند.

 

گریدهای مختلف پلیمرها

این پلاستیک، امروزه در دنیا بیشترین بطور کل پلیمرها خود به دو دسته طبیعی و مصنوعی دسته­بندی می­شوند.

از انواع طبیعی پلیمر می­توان به صمغها (کائوچو) ، پروتئینها (کازئین) پلی ساکاریدها(نشاسته) اشاره کرد و انواع پلیمر مصنوعی بصورت الیاف (پلی آمیدها) ، لاستیک­ها (بوتادئینها) ، چسبها، پوششها (نیتروسلولز) و پلاستیکها که خود به دو دسته ترموپلاستها و ترموستها تقسیم می­شوند، اشاره کرد.

اما از لحاظ دسته­بندی پلیمرها در صنعت پتروشیمی، این ماده به پلیمرهای اساسی و مهندسی دسته­بندی می­شود که سهم پلیمرهای اساسی بالغ بر 90 درصد از این مجموع می­باشد. عمده پلیمرهای پرمصرف در صنعت پتروشیمی ، شامل پلی­اتیلن ، پلی­پروپیلن، پلی اتیلن ترفتالات ، پلی وینیل کلراید ، پلی استایرن و اکریلونیتریل – بوتادین – استایرن (ABS) است . پلی اتیلن با تولید در سه گرید مختلف، پرمصرف ترین پیلمر جهان است. در سال­های قبل ، پلی وینیل کلراید (PVC) ، دومین پلیمر پرمصرف جهان بود که با توجه به رشد سریعتر مصرف پلی پروپیلن و پلی­اتیلن ترفتالات (پلی استر) نسبت به پلی­وینیل­کلراید (PVC) ، این نسبت در حال حاضر تغییر یافته ، بطوریکه پلی پروپیلن دومین پلیمر پرمصرف جهان پس از پلی اتیلن و پلی ایتلن ترفتالات، سومین پیلمر و بعد از آنها پلی­وینیل­کلراید و پلی­استایرن قراردارند.

 

پلی اتیلن

این پلاستیک، امروزه در دنیا بیشترین تولید سالانه را دارد. مصرف 3/69 میلیون تن در سال و اختصاص 33 درصد از مصرف پلیمرهای اساسی، موید این نکته است که پرمصرف ترین پلیمر جهان پلی اتیلن می­باشد . یکی از دلایل مصرف زیاد این نوع پلیمر، قیمت کم (مخصوصاً به دلیل دانسیته کم هر پوندش حجم زیادی دارد) و دیگر خواص فیزیکی منحصر بفرد آن می­باشد. پلی­اتیلن انعطاف­پذیری بی­نظیری داشته و نیازی به افزایش نرم­کننده ندارد. این امر موجب کاربرد آن در ساخت بطریهای فشرده، فیلم­ها و ورقها می­گردد. ثانیاً مقاومت خوبی در مقابل بازها، اسیدها و نمک­ها (به استثنای مواد اکسیدکننده قوی) نشان می­دهد . علت نگهداری پاک­کننده­ها در ظروف پلی اتیلن در مصارف خانگی همین امر است. ثالثاً پلی اتیلن مقاومت خوبی در مقابل آب دارد که این امر بیانگر خواص الکتریکی خوب آن و استفاده از آن در کابلهای الکتریکی است. پلی ایتلن بر اساس فشردگی زنجیره مولکولی و دانسیته در سه نوع پلی اتیلن سنگین (HDPE) پلی اتیلن سبک (LDPE) و پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE) تولید می­شود.

 

پلی اتیلن سنگین (HDPE)

زنجیره مولکولی در این نوع پلیمر ، فشرده است که همین عامل، باعث افزایش دانسیته آن می­شود. لذا انعطاف پذیری به شدت کاهش می­یابد. این نوع پلیمر گرچه مقاومت ضربه­ای کمتری نسبت به پلی اتیلن سبک دارد اما مقاومت آن در برابر مواد شیمیایی همانند مقاومت آن در برابر تنشهای شکننده محیطی خوب است . لذا از این نوع پلیمر در انواع محصولات تجارتی مانند ظروف نگهدارنده سوخت، صندلی­های مورد استفاده در فضای باز ، اسباب­بازیها، جامه­دانها، لوله­ها و مجراها استفاده می­شود. نوعی دیگر از پلی­اتیلن با دانسیته بالا با نام (UHMWPE) وجود دارد که البته در حجم کمتری متداول است. این نوع پلیمر، ستخت­تر و سفت­تر از سایر انواع پلی­اتیلن است.

 

پلی اتیلن سبک (LDPE)

پلی اتیلن به لحاظ فشردگی کم و پایین مولکولی از دانسیته پایین برخوردار است که همین امر، باعث افزایش انعطاف­پذیری آن می­شود این خاصیت باعث شده که بیش از پنجاه درصد از تولید این محصول در ساخت فیلم و ورق جهت مصرف در روکش­های طلقی شفاف، آسترهای بسته­بندی، کاورها و چمدانها مصرف گردد. همچنین جهت ساخت ظروفی مانند بطریهای تحت فشار از این نوع پلیمر استفاده می­شود . مصرف دیگر پلی اتیلن سبک، عایق­کاری سیم و کابل و روکش کاغذ می­باشد.

 

پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE)

دانسیته این نوع پلی­اتیلن از پلی­اتیلن سبک نیز کمتر می­باشد. این نوع پلیمر، در مقابل پارگی و سوراخ شدن مقاومت، استحکام وکشش بهتری را نشان می­دهد. آمریکای شمالی، آسیا، پاسیفیک به جز ژاپن و اروپای غربی به ترتیب بزرگترین تولید کنندگان پلی­اتیلن در جهان محسوب می­شوند.

تولید این پلیمر در سال 1998بالغ بر 9/10 میلیون تن بود که با رشد 2/6 درصدی درسال 2003 به 8/14 میلیون تن رسید و پیش­بینی می­شود که در سال 2008 این رقم به 5/19 میلیون تن درسال برسد. اما چیزی که جالب به نظر می­رسد . این است که پلی­اتیلن سبک خطی به دلیل ویژگیهای منحصر بفردش چندسالی است که مورد توجه قرار گرفته و روند رو به رشدی را در تولید طی می­کند. بطوریکه پیش­بینی می­شود. در سال 2013 مصرف این پلیمر، رقمی معادل 2/24 میلیون ، یعنی 29 درصد از انواع پلی­اتیلن باشد که با توجه به مصرف 25 درصدی کنونی ، نشان از رشد آن می­دهد.

همچنین پیش بینی می­شود در سال 2013 ، HDPE مصرفی معادل 37 تن در سال یعنی حدود 45 درصد کل پلی­اتیلن­ها داشته باشد. که نسبت به رقم 43 درصدی حال حاضر نیز افزایش نشان می­دهد. اما در بین انواع پلی­اتیلن­ها، این پلی اتیلن سبک است که با کاهش مصرف روبروست، چرا که درسال 2013 مصرف جهانی این پلیمر 6/21 میلیون تن و معادل 26 درصد کل پلی­اتیلن­ها خواهد بود که نسبت به مصرف 33 درصدی کنونی، کاهش مصرف را نشان می­دهد.

 

  پلی پروپیلن (PP)

این نوع پلیمر با مصرف سالانه 35 میلیون تن و اختصاص 21 درصد از مصرف جهانی پلیمرهای اساسی ، رتبه دوم پرمصرف­ترین پلیمر را به خود اختصاص داده است. قابلیت افزایش پرکننده ، تقویت کننده و دیگر اصلاح کننده­ها، پلی­پروپیلن را مبدل به یک پلیمر پرمصرف و پرطرفدار کرده است. بطوریکه با بهبود خاصیت­های قابل توجه در مواردی جایگزین پلیمرهای مهندسی نیز شده است. در سال 1998 ظرفیت تولید جهانی این نوع پلیمر 7/29 میلیون تن بود که با رشد 3/6 درصد در سال 2003 به حدود 3/40 میلیون تن رسید. موارد استفاده این پلیمر، صنعت اتومبیل، تزئینات داخلی ، پروانه­ها، کف­پوش اتومبیل ، جعبه باطری می­باشد. همچنین در ساخت کابینت ، رادیو و تلویزیون، اجزای ماشین ظرفشویی ، همزن­های شستشوگر و لوله کشی به کار می­رود. از پلی­پروپیلن در ساخت فیلم جهت استفاده در صنایع بسته بندی مواد غذایی و نیز ساخت تک رشته­ها والیاف جهت استفاده در ساخت پشتی، فرش و گونی استفاده می­شود، زیلوها، پوششهای چمن مصنوعی ، طناب ضدپوسیدگی و تورهای ماهیگیری و قلم­موها از دیگر موارد استفاده پلی­پروپلین می­باشد. پیش­بینی می­شود که مصرف جهانی پلی­پروپیلن درسال 2013 بالغ بر حدود 8/60 میلیون تن باشد.

 

پلی­وینیل کلراید (PVC)

این پلیمر از لحاظ تولید، سرعت رشد خوبی را از خود نشان می­دهد. از دلایل مهم این امر، تنوع زیاد این پلیمر است. PVC می­تواند به عنوان یک پلاستیک قوی وسفت بکار رود، یا با انواع نرم­کننده­ها آمیزه کاری شده ، پلاستیک انعطاف­پذیرتولید کند. در تولید کیسه­های خون که به وفور مورد استفاده قرار گرفته و جنبه حیاتی دارد، از همین پلیمر استفاده می­شود. چرا که این پلیمر در عین انعطاف­پذیر بودن، مقاومت بالایی از خود نشان می­دهد.

از مزایای این پلیمر مقاومت خوب آن در مقابل چربیها ، روغنها و اسیدها و بازها می­باشد. همچنین خواص نارسایی الکتریکی خوبی دارد و در برابر شعله مقاوم است. به علاوه PVC در مقابل آب، مقاومت خوبی دارد. بالاخره از مهمترین مزیتهای این پلیمر نسبت به سایر پلاستیک­ها، کیفیت بی­نظیر آن است که سبب می­شود به راحتی با انواع نرم­کننده­ها آمیخته گشته ، محصولات پلاستیکی از سخت­ترین شکل تا انعطاف پذیرترین شکل را تولید کند. چنین تنوعی را هیچ پلاستیک دیگری نشان نمی­دهد.

PVC در دو دسته عمده تولید می­شود: نوع سخت و نوع انعطاف­پذیر، اگر PVC با نرم­کننده آمیخته نشود و یا با مقدار کمی از آن آمیخته گردد، یک پلاستیک قوی و سخت بدست می­آید . حوزه مصرفی نوع سخت این پلیمر، لوله و اتصالات ساختمانی و نیز استفاده در پوشش­های خارجی و پاتل­های ساختمانی می­باشد. PVC سخت در موارد از قبیل مجاری فاضلاب، ناودانها، لاستیکهای درزگیر در و پنجره قطعات اتومبیل، کارت­های اعتباری و قالب­گیری بادی بطری­ها به مصرف می­رسد.

 

مصارف PVC انعطاف­پذیر، متنوع است. از تولید انواع کاغذ دیواری و رومبلی تا تولید ورق و فیلم از جمله موارد استفاده این پلیمر می­باشد. سایر کاربردهای آن در خط کشی استخرهای شنا، اسباب بازیهای متورم شونده، شیلنگ­های باغچه­ای، پرده­های حمام، رومیزیها و ... خلاصه می­گردد. در حال حاضر ، مصرف جهانی این پلیمر 4/27 میلیون تن است که رقمی معادل 16 درصد از مصرف پلیمرهای اساسی را به خود اختصاص داده است. پیش­بینی می­شود که تا سال 2013 مصرف این پلیمر در جهان بالغ بر حدود 8/38 میلیون تن گردد. بررسی ظرفیت­های تولید و میزان مصرف جهانی PVC بین سال­های 1990 تا 2001 به طور متوسط رشد سالانه 5/4 درصد را نشان داده است.

 

پلی اتیلن ترفتالات (PET)

بدون تردید همه ما برای یکبارهم که شده نوشابه­ها و نوشیدنی­های گاز کربنیک دار را در ظرف پلاستیکی مخصوص دیده­ایم، این پلاستیک­ها که تحول عظیمی را در نگهداری مواد غدایی (مایعات) ایجاد کرده­اند. گونه­ای از پلیمرها تحت عنوان پلی­اتیلن ترفتالات یا (PET) می­باشند. این پلیمر از گستره مواد پلی­استر است که با مصرف 32 میلیون تن در حال حاضر معادل 18 درصد از کل مصرف جهانی پلیمرهای اساسی را به خود اختصاص داده است. این پلیمر سالهاست در تولید الیاف برای مصارف نساجی مورد استفاده قرار می­گیرد. با این همه در سالهای اخیر، مصرف آن به عنوان یک پلاستیک رو به رشد بوده است. استحکام بالای این پلیمر باعث شده که فشار بیش از psi 100 را تحمل کرده و نیز در مقابل عبور دی­اکسید کربن از خود مقاومت خوبی نشان دهد به همین دلیل است PET برای نگهداری انواع نوشیدنی­های گازکربنیک­دار مورد استفاده قرار می­گیرند. PET در صنایع بسته­بندی نیر کاربرد خوبی دارد.مخصوصاً در بسته­بندی مواد غدایی که می­تواند جوشانده شود. از دیگر موارد استفاده این پلیمر، ساخت فیلم PET می­باشد که در فیلم­های عکاسی و نوارهای ضبط مغناطیسی از آن استفاده فراوان می­شود. پلی­اتیلن ترفتالات در دو گرید الیاف و بطری تولید می­شود.

 

گرید بطری

همانطور که قبلاً ذکر شد از این نوع پلیمر به سبب ویژگیهای خاص خود در نگهداری انواع نوشیدنی­ها از جمله نوشیدنی­های گازکربنیک­دار استفاده می­شود. مصرف کنونی جهان از این گرید ، 3/9 میلیون تن درسال است که رقمی معادل 5 درصد از مصرف جهانی انواع پلیمرهای می­باشد. پیش­بینی می­شود مصرف گرید بطری درسال 2013 به حدود 19 میلیون تن برسد.

 

گرید الیاف

این نوع پلیمر در تولید انواع پارچه و پوشاک بکار می­رود وهمان پلی­استر است که بهترین تشابه را با پنبه طبیعی دارد. درحال حاضر میزان مصرف جهانی گرید الیاف، 23 میلیون تن در سال است که رقمی حدود 13 درصد از مصرف پلیمرهای اساسی و حدود 55 درصد از مصرف الیاف مصنوعی را به خود اختصاص می­دهد. پیش­بینی می­شود میزان مصرف این پلیمر با توجه به روندکنونی مصرف، به 35 میلیون تن در سال 2013 بالغ گردد.

 

 پلی استایرن (PS)

اولین بار در سال 1940 پلی­استایرن توسط شرکت آلمانی صنایع فارین
 Industries)  (I.G.Farben تولید و به عنوان عایق در صنایع الکتریکی مصرف می­شد. در زمان جنگ جهانی دوم که راه ورود لاستیک طبیعی به آمریکا بسته شد، این پلیمر برای تولید لاستیک مصنوعی در آمریکا بکار گرفته شد . پس از جنگ که مجدداً ورود لاستیک طبیعی به آمریکا آغاز شد. مصرف پلی­استایرن به مراتب کمتر از تولید آن بود . از این رو بازاریابی وسیعی برای مصرف پلی­استایرن برای مصارف روزمره آغاز گشت، در نتیجه، امروزه پلی­استایرن یکی از معروفترین پلاستیک­هایی است که در اغلب صنایع مورد نیاز بوده و مصرف می­شود. از جمله مواردی که باعث توسعه کاربرد این پلیمر شدند، شفافیت، شکل­پذیری و قیمت اندک آن است که خود باعث ایجاد جایگاهی مخصوص در بین انواع پلیمر شد. ظرفیت تولید جهانی پلی­استایرن در دهه گذشته با رشد متوسط سالانه 75/5 درصد از 7/8 میلیون تن درسال 1990 به 18 میلیون تن در سال 2003 رسیده که دراین مدت به میزان بیش از 2 برابر افزایش یافته است . این پلاستیک بر خلاف سایر پلاستیکها، ویژگی بلوری نداشته و شفاف است . پلی استایرن در برابر جذب آب، مقاومت خوبی داشته و عایق حرارتی و الکتریکی بسیار خوبی است. این پلیمر با مصرف جهانی 7/14 میلیون تن حدود 9 درصد از مصرف پلیمرهای اساسی را در بر می­گیرد. پلی­استایرن در 3 گرید HIPS (مقاوم در برابر ضربه) ، GPPS معمولی و EPS(انبساطی) تولید می­شود.

 

گرید معمولی (GPPS)

این پلیمر به دلیل خواصی مانند شفافیت در برابر جذب رطوبت، نداشتن بو و مزه، عایق الکتریسیته و نیز خاصیت قالب­پذیریی خوب با استقبال فراوانی رو به رو شد. به همین جهت این پلیمر در ساخت وسایلی که از این ویژگیها بالاترین بهره را ببرد استفاده می­شود. کاربردهایی همچون لوازم بهداشتی، ورزشی ، صنایع اتومبیل­سازی ، لوازم خانگی، صنایع الکتریکی، کامپیوتر، پنکه، ریش­تراش و ... از جمله موارد استفاده از این پلیمر می­باشد.

 

گرید مقاوم (HIPS)

پایین بودن ضربه پذیری گرید معمولی باعث شد که پلی­استایرن اصلاح شده یا مقاوم، به شدت رشد کرده و در رده پلیمرهای پرمصرف قرارگیرد. از خصوصیات برجسته گرید مقاوم ، خواص مکانیک به خصوص ضربه­پذیری خوب همراه با قیمت ارزان است که این خصوصیات باعث استفاده از پلی­استایرن با گرید مقاوم در ساخت انواع وسائل و تجهیزات گردید. اصلاح پلی­استایرن، موجب افزایش چقرمگی، استحکام ضربه­ای و افزایش کشش طول می­گردد. این عمل شفافیت پلی­استایرن را نیز خراب می­کند. پلاستیک­های ps اصلاح شده با لاستیک معمولاً درساخت تلویزیون و لوازم خانگی، قسمت داخل یخچال (سینیها، طبقات ، پوششهای داخلی و غیره ) و ظروف نگهدارنده استفاده می­شود. مصرف کنونی و جهانی این گرید همراه با گرید معمولی حدود 2/11 میلیون تن است که پیش­بینی می­شود در سال 2013 این میزان حدود 8/15 میلیون تن بالغ شود.

 

گرید انبساطی (EPS)

پلی­استایرن که در بلوکهای پلاستوفرم به عنوان عایق  برودتی در سردخانه­ها و یخچال­های صنعتی، خانه­های پیش­ساخته، انواع فوم­های بسته­بندی لوازم برقی و الکترونیکی و انواع یخدان و ... بکار می­رود از نوع انبساطی می­باشد. مصرف کنونی گرید انبساطی در جهان ، حدود 4/3 میلیون تن است . پیش­بینی می­شود که مصرف گرید انبساطی پلی­استایرن درسال 2013 بالغ بر 1/5 میلیون تن گردد.

 

اکریلو نیتریل بوتادین- استایرن  (ABS)

علت اصلی کاربرد این نوع پلیمر خواص تقریباً بی نظیر ترکیبی آن است. یعنی هم سخت است و هم چقرمه. اکریلونیتریل در این نوع پلیمر باعث افزایش استحکام ومقاومت شیمیایی می­شود،. بوتادین خاصیت چقرمگی و استحکام ضربه­ای را افزایش می­دهد و استایرن برای افزایش سختی و جلا مورد استفاده قرار می­گیرد. مقاومت این پلاستیک در برابر مواد شیمیایی، حلالها و رطوبت خوب است. از طرف دیگر ، توانایی آن برای آمیخته شدن به منظور سفتی و انعطاف­پذیری در طیف بالا می­باشد.

از این نوع پلیمر در ساخت لوله و اتصالات ، اثایه و قطعات اتومبیل ، ساخت لوازم خانگی از قبیل جاروبرقی ، آستر در یخچال و جعبه رادیو و تلویزیون ، داشبورد اتومبیل ، فرمان اتومبیل ، تلفن ، سقف اتاقکهای کاروان ، سینیها، مبلمان ، قایقها و .. استفاده می­شود. ABS این ویژگی را نیز دارد که با PVC ترکیب شده و الیاژی با مقاومت ضربه­ای بیشتر را بوجود آورد.

 

پلیمرهای مهندسی

پلیمرهای مهندسی، دسته ای از پلیمرهای سنتزی با ویژگیهای خاص هستند که آنها را از دیگر پلیمرها متمایز می­سازد، این گروه از پلیمرها دارای قابلیت کاربردی بالایی در عرصه­های مختلف بوده و ویژگی­برجسته آنها تلفیق دو خصوصیت استحکام بالا و وزن کم می­باشد که اجازه می­دهد تا این مواد با ارزش و تخصصی در بسیاری از کاربردهای خاص، جایگزین فلزات مرسوم و متداول شوند. از دیگر خواص بارز  این پلیمرهای ویژه، داشتن مقاومت بالای حرارتی، شیمیایی وخوردگی به همراه خواص الکتریکی قابل قبول و انعطاف­پذیری در طراحی و شکل­دهی است. این چنین خصوصیات ممتاز و با ارزشی سبب شده تا پلیمرهای مهندسی برای کاربردهای گوناگون در صنایع پیشرفته هوافضا، اتومبیل سازی ، الکترونیک و ساختمان و تولید محصولات و لوازم طبی ، خانگی ، صنعتی و بازرگانی مناسب باشند. پلی­کربنات و رزین اپوکسی دو نمونه گرما نرم و گرما سخت از این نوع پلیمرها هستند که به علت داشتن کاربردهای بسیار متنوع، در قیاس جهانی باحجم بسیار بالایی تولید و مصرف می­شوند. به عنوان مثال پوشش­های تخصصی و پرمصرف ، صنایع الکترونیک،  چسب­ها، کفپوش­ها ، کامپوزیت­ها و صنایع اتومبیل سازی ، قطعه سازی ، ساخت اسباب و لوازم طبی، تجهیزات اداری ، بهداشتی و ورزشی از عمده زمینه­های مصرف این دو نوع پلیمر مهندسی ارزشمند به شمار می­رود.

  
انواع محصولات پلیمری تولید داخل کشور و کاربرد آنها در صنایع پایین دستی
نام محصولکاربرد
پلی پروپیلنPPلوله های تحت فشار و مقاوم، وسایل خانگی (بدنه یخچال ، ماشین لباسشوئی وغیره ...)  ظروف یکبار مصرف، انواع بطری، بدنه باطری ، سرنگ طبی، صنایع موکت، فرشبافی، گونی پلاستیکی ، لوازم ورزشی ، قطعات اتومبیل ، حصیر بافی، روکش سیم وکابل
پلی اتیلن سبک خطی و سبکLDPE,LLDPEوسایل منزل ، اسباب بازی ، نوار چسب، کیسه­های پلاستیکی ، کاغذ زرورق، فیلم، قطعات اتومبیل، لوازم ورزشی و آزمایشگاهی ، لوله های پلی اتیلن ، ظروف خانگی
پلی اتیلن سنگینHDPEساخت ظروف وسایل سبک منزل ، جعبه­های حمل ونقل، مخازن کالا، ظروف بسته­بندی، مواد شیمیایی و مواد غذایی ، تیوب، لوازم بهداشتی ، انواع کیسه­های پلاستیکی مانند ساکهای دستی ، و کیسه­های فریزر، لوله های فاضلاب و سایر لوله ها، انواع فیلم و بطری
لاستیک پلی بوتادینPBRتایر اتومبیل، تسمه و نوارهای نقاله و مصنوعات اسفنجی و سایر اداوات لاستیکی
استایرن بوتادینSBRتایر اتومبیل ، قطعات لاستیکی، کفش ، واشرها و چسبهای پوششی و درزگیرها
پلی وینیل کلراید PVCتولید لوله اتصالات، روکش کابل، شیلنگ ، شمع ، کفش ، کفپوش و...
پلی استایرن انبساطیEPSعایق برودتی در سردخانه­ها و یخچال­های صنعتی و خانه­های پیش­ساخته ، انواع فومهای بسته­بندی و انواع یخدان و ترموس
پلی استایرن معمولیGPPSظروف یکبارمصرف، وسایل الکترونیکی، بدنه ساعت، تلویزیون ، رادیو، لوازم ورزشی، اسباب بازی، عایق برودتی در بدنه یخچال­ها، فریزرها و وسایل خانگی
پلی استایرن مقاومHIPSلوازم ورزشی ، اسباب بازی ، عایق برودتی در بدنه یخچال­ها، فریزر و وسایل خانگی
اکریلو نیتریل-بوتادین-استایرنABSصنعت اتومبیل سازی، لوازم خانگی از قبیل سینکهای آشپزخانه و وان / لوازم برقی والکتریکی (شامل بدنه آبمیوه­گیری، جاروبرقی، یخچال و فریزر ، تلویزیون و کامپیوتر)
پلی اتیلن ترفتالات (الیاف)PET(fiber)الیاف و فیلم­های پلی استر ، ترکیب با کتان برای تولید نساجی، ترکیب با پشم برای تولید پشم مرغوب
پلی اتیلن ترفتالات (بطری)PET(both)بطری انواع نوشابه­ها، فیلم های بسته بندی، نوارهای ضبط صوت
پلی کربنان PCمحصولات قالب­گیری ، کاربردهای خانگی ، صنایع الکترونیک و ورشنایی لوله و اتصالات و ورق
رزینهای اپوکسیرنگهای صنعتی ، پوشش لوله، افزودنی به بتون ، قطعات ویژه پلاستیکی (محصولات قالب­گیری) کفپوش