فناوری نانوکامپوزیت با پایه پلیمری پلی اتیلن

فناوری نانوکامپوزیت پایه پلیمری، فناوری تولید مواد پلیمری با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بهبود یافته است که در آن نانوذرات در اندازه‌های نانومتری به پایه پلیمر اضافه می‌شوند. این فناوری امکان بهبود خواص مواد را فراهم می‌کند، به طوری که مواد تولیدی با خصوصیاتی مثل مقاومت بالاتر در برابر فشار، سختی، مقاومت بالاتر در برابر خوردگی و سایر خصوصیات مهم دیگر مانند مقاومت حرارتی و مقاومت در برابر آتش و … دارا می‌باشند. در فناوری نانوکامپوزیت، نانوذرات به صورت یکپارچه و یکنواخت در ماتریس موجود در ماده توزیع می‌شوند که منجر به بهبود خواص پلیمر می‌شود. همچنین، استفاده از فناوری نانوکامپوزیت می‌تواند به کاهش هزینه‌های تولید و افزایش بازده تولید کمک کند. به طور کلی، فناوری نانوکامپوزیت به عنوان یکی از فناوری‌های پیشرفته، در بسیاری از صنایع و بخش‌های مختلف کاربرد دارد.

فناوری نانوکامپوزیت در تولید پلی اتیلن:

از آنجایی که یکی از مصارف پلی اتیلن در زمینه ی تولید لوله ی پلی اتیلنی میباشد استفاده از تکنولوژی نانو را در این محصول مورد نقد و بررسی قرار میدهیم .

پلی‌اتیلن یکی از پرکاربردترین پلیمرها می‌باشد که به دلیل مزایای متعددی از جمله قابل دسترس بودن، فرایندپذیری راحت، مقاومت شیمیایی عالی، خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب، قیمت مناسب، قابلیت کاربرد در زمینه‌های مختلف و … سهم زیادی را در صنایع پلاستیکی به خود اختصاص داده‌است. در کنار مزایای متعدد، پلی‌اتیلن در زمینه برخی خواص نیاز به اصلاح و بهبود دارد. برای مثال یکی از مشکلات رایج در تولید ظروف پلی‌اتیلنی شکنندگی آن‌ها می‌باشد. یکی از موثرترین روش‌های بهبود خواص پلی‌اتیلن استفاده از نانوتکنولوژی می‌باشد. استفاده از نانوذرات در پلی‌‌اتیلن علاوه بر بهبود خواص مکانیکی، می‌تواندخواص جدیدی از جمله خواص آنتی باکتریال و خواص مهم دیگری نیز در محصولات PE ایجاد کند که کاربردهای آن را گسترش می‌دهد.

فناوری نانوکامپوزیت به روشی که از ترکیب چندین ماده مختلف با حجم نانومتر استفاده می‌کند، نامیده می‌شود. در این فناوری، نانوذرات به عنوان یکی از اجزای مهم کامپوزیت‌ها به کار می‌روند. با استفاده از نانوذرات، می‌توان خواص مکانیکی و فیزیکی بهبود یافته‌ای به لوله‌های پلی اتیلن داد.

مزایای استفاده از فناوری نانوکامپوزیت در تولید لوله های پلی اتیلنی (لوله های پایپ گرید تولید شده از ترکیب پلی اتیلن سنگین EX3  و پلی اتیلن سبک خطی LLD209)

افزایش مقاومت مکانیکی پلی اتیلن با فناوری نانو

استفاده از نانوکامپوزیت در تولید لوله‌های پلی اتیلن، باعث افزایش مقاومت مکانیکی و سختی آن‌ها می‌شود. این موضوع به افزایش عمر مفید لوله‌ها و بهبود عملکرد آن‌ها در برابر فشار و تنش کمک می‌کند. همچنین، افزایش مقاومت مکانیکی و سختی لوله‌های پلی اتیلن، باعث کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری آن‌ها می‌شود.

افزایش مقاومت در برابر حرارت نانو کامپوزیت پلی اتیلن

نانوکامپوزیت‌ها از این جهت بسیار مفید هستند که مقاومت لوله‌ها در برابر حرارت را افزایش می‌دهند. این مسئله باعث می‌شود که لوله‌های پلی‌اتیلن با نانوکامپوزیت مقاومت بیشتری در برابر حرارت و نور خورشید داشته باشند.

افزایش مقاومت در برابر خوردگی کامپوزیت پلی اتیلن

استفاده از نانوذرات در لوله‌های پلی اتیلن، باعث افزایش مقاومت آن‌ها در برابر خوردگی می شود. نانوذرات سطح لوله را تقویت کرده و از ایجاد شکستگی و نشت در آن‌ها جلوگیری می‌کنند. همچنین این لوله‌ها از خوردگی بیشتری در مقابل مواد شیمیایی و محیط‌های خشک و تر محافظت می‌کنند.

افزایش مقاومت در برابر فشار

استفاده از فناوری نانوکامپوزیت در تولید لوله‌های پلی اتیلن باعث افزایش مقاومت آن‌ها در برابر فشار می‌شود. نانوذرات موجود در ساختار لوله، بر روی دیواره‌های داخلی لوله فشار را بهبود می‌بخشند و از شکستن لوله ها جلوگیری می‌کنند.

افزایش مقاومت مکانیکی و شیمیایی

استفاده از نانوذرات در ماتریس پلیمری به افزایش مقاومت مکانیکی و شیمیایی لوله‌های پلی اتیلن  منجر می‌شود. نانوذرات به عنوان یک عامل تقویت کننده و افزایش مقاومت در برابر شرایط محیطی غیرمساعد مانند اشعه UV، امواج الکترومغناطیسی و فشار بالا عمل می‌کنند.

بهبود مقاومت در برابر خوردگی

استفاده از فناوری نانوکامپوزیت می‌تواند مقاومت لوله‌های پلی اتیلن در برابر خوردگی را بهبود بخشد. خوردگی باعث تغییر شکل و ضخامت لوله ها می‌شود و این امر می تواند منجر به افت شدید کارایی و عمر مفید لوله ها شود.

بهبود خواص مکانیکی پلی اتیلن

فناوری نانوکامپوزیت می‌تواند خواص مکانیکی لوله‌های پلی اتیلن مانند استحکام کششی، انعطاف پذیری و مقاومت در برابر ضربه را افزایش دهد. این منجر به محصولی بادوام و قابل اعتمادتر می شود که می‌تواند شرایط و فشارهای شدیدتری را تحمل کند.

افزایش پایداری حرارتی

لوله های پلی اتیلن تولید شده با استفاده از فناوری نانوکامپوزیت، پایداری حرارتی را بهبود بخشیده اند و به آنها اجازه می‌دهد تا در برابر دماهای بالاتر بدون تخریب یا از دست دادن یکپارچگی ساختاری خود مقاومت کنند. این امر آنها را برای استفاده در کاربردهای با دمای بالا مانند سیستم های توزیع آب گرم مناسب می‌کند.

افزایش مقاومت در برابر سایش

افزودن نانوذرات به ماتریس پلیمری می‌تواند به طور قابل توجهی مقاومت لوله ها را در برابر سایش بهبود بخشد. این امر آنها را برای استفاده در محیط های خشن که لوله ها در معرض مواد ساینده یا سطوح ناهموار قرار دارند، مناسب تر می‌کند.

کاهش نفوذپذیری گاز

لوله‌های پلی اتیلن تولید شده با فناوری نانوکامپوزیت، نفوذپذیری کمتری در برابر گازهایی مانند اکسیژن و دی اکسید کربن دارند. این آنها را برای استفاده در سیستم های انتقال گاز ایده‌آل می‌کند، زیرا خطر نشت گاز را کاهش داده و ایمنی سیستم را بهبود می‌بخشد.

مقاومت بالاتر در برابر مواد شیمیایی و حلال‌ها

فناوری نانوکامپوزیت می‌تواند مقاومت لوله‌ها را در برابر مواد شیمیایی و حلال‌ها افزایش دهد و آنها را برای استفاده در کارخانه‌های فرآوری شیمیایی و سایر کاربردهای صنعتی که لوله‌ها در تماس با مواد خورنده هستند، مناسب می‌سازد.

نفوذپذیری کمتر آب

لوله های پلی اتیلن تولید شده با استفاده از فناوری نانوکامپوزیت نسبت به لوله‌های سنتی میزان جذب آب کمتری دارند. این امر خطر آسیب آب را کاهش می دهد و طول عمر کلی لوله ها را بهبود می‌بخشد.

کاهش اشتعال پذیری

افزودن نانوذرات به ماتریس پلیمری می‌تواند اشتعال پذیری لوله‌ها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و آنها را کمتر در معرض آتش گرفتن یا گسترش شعله قرار دهد. این امر آنها را برای استفاده در کاربردهایی که ایمنی آتش سوزی یک نگرانی است مناسب تر می‌کند.

افزایش دوام و طول عمر

لوله‌های پلی اتیلن تولید شده با فناوری نانوکامپوزیت در مقایسه با لوله‌های سنتی دوام بیشتری دارند و طول عمر بیشتری دارند. این امر نیاز به تعویض مکرر را کاهش می دهد و هزینه های نگهداری را در دراز مدت کاهش می‌دهد.

کاهش هزینه‌های تولید

فناوری نانوکامپوزیت می‌تواند با کاهش مقدار مواد اولیه مورد نیاز و افزایش کارایی فرآیند تولید، هزینه های تولید لوله های پلی اتیلن را کاهش دهد. این باعث می‌شود که لوله‌ها برای طیف وسیع تری از کاربردها مقرون به صرفه تر و در دسترس تر باشند.

افزایش بهره وری و کارایی در فرآیند تولید

استفاده از فناوری نانوکامپوزیت در تولید لوله های پلی اتیلن می تواند بهره وری و کارایی فرآیند تولید را بهبود بخشد. این امر منجر به خروجی بیشتر لوله های با کیفیت، زمان تولید سریعتر و هزینه کمتر نیروی کار می شود.

در این مقاله به مزیت استفاده از تکنولوژی نانو در تولید لوله های پلی اتیلنی پرداختیم اما در واقع در تمامی موارد میتوان مقاومت – طول عمر – ضربه پذیری بیشتر و …. اجناس تولید شده با پلی اتیلن و یا پلی پروپیلن را با استفاده از تکنولوژی نانو افزایش داد.

نانوکامپوزیت پلی پروپیلن

گرانول پلی‌پروپیلن تقویت‌شده یکی از محصولات محققان کشور است که برای افزایش مقاومت قطعات در اختیار قطعه‌سازان داخلی خودرو قرار گرفته است. در همین راستا این مطلب به ارتقای استحکام قطعات پلاستیکی با افزودن مواد نانو و اهمیت آن نیز می‌پردازد.
کامپوزیت‌های پلیمری یکی از رایج‌ترین مواد مورد استفاده در قطعات خودرو است که در سال‌های اخیر با افزودن برخی پرکننده‌ها به این کامپوزیت‌ها استحکام محصول نهایی افزایش می‌یابد.
در میان پلیمرها، پلی‌پروپیلن به دلیل ارزان قیمت بودن و خواص مکانیکی و قالب‌پذیری فوق‌العاده، در تولید بیش از ۵۰ درصد مواد پلاستیکی مورداستفاده در صنعت خودرو به کار می‌رود. ترکیبات پلی‌پروپیلن (پلی‌پروپیلن PPR40) در قسمت‌های مختلف خودرو از قبیل سپر، داشبورد و درب‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرند.

چندین گرید از ترکیبات پلی‌پروپیلنی (پلی پروپیلن PP440L) با مشخصات عملکرد متفاوت توسط ترکیب کردن پلی‌پروپیلن با مواد دیگر مطابق با عملکرد موردنیاز بخش‌های مدنظر توسعه‌ یافته‌اند.

ترکیب نانوذرات با ماتریس پلیمری توجهات زیادی در زمینه کاربرد ترکیبات پلی‌پروپیلن در صنعت خودروسازی به خود اختصاص داده است. این امر به‌ دلیل امکان استفاده از میزان کم نانو ذرات (به‌عنوان پرکننده) با افزایش خواص مکانیکی ضربه و استحکام است.

 

برای مشاوره و تهیه مواد اولیه لوله پلی اتیلن در ساعات اداری با کارشناسان ما در پانیذا پلیمر تماس حاصل فرمایید.