یکی از پلیمرهای شیمیایی، ترموست یا همان گرما سخت است که تحت تأثیر حرارت وارد بر پیوند عرضی در ساختار آن، بر اثر واکنش‌های شیمیایی ایجاد می‌شود. این فرآیند باعث تغییر در وزن مولکولی متوسط مواد با رشدی رو به بالا و یکپارچه شدن ترکیبات آن خواهد شد. به طور کلی رزین‌ها حالت مایع دارند و با هاردنر و خشک‌کن، وارد واکنش غیر قابل برگشت شده و در نتیجه سخت می‌شوند. از انواع رزین‌های سخت می‌توان پلی‌استر، وینیل استر و اپوکسی را نام برد. برای آشنایی بیشتر با انواع ترموست، ویژگی ترموست و کاربرد ترموست، مطالب ارائه شده در این مقاله را تا پایان مطالعه نمایید.
ترموست چیست؟
همان‌طور که گفته شد، ترموست نوعی پلیمر گرما سخت است که در اثر حرارت‌دهی، وارد واکنش‌های شیمیایی شده و شکل ظاهری آن دچار تغییراتی خواهد شد. به طور کلی گرماسخت شامل بسپارهایی است که از طریق اعمال حرارت در آنها، نوعی پیوند عرضی بین مولکول‌ها در اثر واکنش‌های شیمیایی تشکیل می‌شود. این پیوندها باعث افزایش وزن مولکولی در آنها شده و در نهایت به صورت یکپارچه و منظم درمی‌آیند.
ویژگی ترموست
ترموست‌ها پلیمرهای شیمیایی هستند که خواص و ویژگی‌های شیمیایی بسیاری دارند. از مهم‌ترین مزایای ترموست می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- قابلیت تحمل و عملکرد سریع در حرارت و فشارهای بالا
- داشتن حالت مایع در شرایط معمولی
- دارای وزن مولکولی کم در حالت مایع (در اثر پیوند با رادیکال‌های آزاد به شکل جامد نیز درمی‌آیند.)
- برخورداری از گرانروی پایین در حالت مایع
- دارای پایداری حرارتی و مقاومت شیمیایی مناسب
- دارای عملکرد مناسب در مقابل خزش و آسودگی تنش
معایب ترموست
انواع ترموست یا همان رزین مایع با وجود دارا بودن ویژگی‌ها و مزایای بسیار، در عین حال معایبی نیز دارند. برخی از رایج‌ترین معایب ترموست‌ها شامل کوتاه بودن عمر آنها در اثر ترکیب شدن با ماده عمل‌آور، دارای کرنش نهایی کم در هنگام گسیختگی و نیز مقاومت کم در برابر ضربه است. عدم مقاومت ماده در برابر اشعه خورشید که باعث عدم استفاده از آنها در برابر نور خورشید می‌شود. با کمک افزودن لایه‌های مقاوم در برابر اشعه یووی می‌توان این مشکل را تا حدودی حل کرد.
انواع ترموست
گرما سخت‌ها با توجه به ساختار و پیوند بین مولکولی که دارند به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند. در بخش زیر به طور جداگانه در مورد هر کدام از آنها، توضیحاتی ارائه شده است.
پلی‌اورتان‌ها
پلیمر پلی‌اورتان در فرم‌های مختلفی تولید می‌شود که هر کدام برای کاربرد خاصی در نظر گرفته شده است. این فرم‌ها معمولا به شکل فوم‌های انعطاف‌پذیر و سخت، الاستومرها و رزین‌های مایع تولید می‌شوند. پلی‌اورتان مقاومت خوردگی پایینی در برابر انواع اسید و باز قوی و نیز حلال‌های آلی دارد. پلی‌اورتان‌ها همچنین به دلیل برخورداری از انعطاف‌پذیری بالا برای کاربردهای خانگی و جزئی بسیار مناسب هستند. در صورتی که فوم‌های سخت می‌توانند به عنوان عایق حرارتی جهت انتقال سیالات سرمایشی و نیز فرآورده‌های غذایی سرد نیز مورد استفاده قرار گیرند. از این‌رو پلی‌اورتان‌ها را می‌توان با توجه به کاربردی که دارند، به انواع مختلفی تقسیم کرد. برخی از انواع ترموست پلی‌اورتان عبارتند از:
فوم نرم سبک
پلی‌اورتان نرم در اثر واکنش پلی‌اول‌ها با دی‌ایزوسیانات‌ها و همچنین در حضور کاتالیزگر، عامل حجم‌دهنده کمکی و سایر افزودنی‌ها تشکیل می‌شود. به طور کلی برای تولید فوم‌های نرم سبک باید آنها را به حال خود رها کرد تا بتوانند آزادانه رشد کنند. بلوک‌های کوچک فوم درون قالب‌های روباز، جعبه و محفظه‌های مناسب دیگر قرار گرفته سپس در شکل و اندازه‌‌های دلخواه برش داده می‌شوند. کاربرد ترموست سبک در تهیه انواع مبل، صندلی مخصوص خودرو و تخت خواب‌ها است.
فوم سخت سبک
از ویژگی‌های ترموست فوم‌های سخت و سبک، می‌توان به دارا بودن ساختار یکپارچه و منظم آنها اشاره کرد. فوم‌های سخت همچنین به دلیل مقاومت خوبی که در برابر آب دارند، مناسب برای تولید کف‌پوش‌های زیبا هستند. در بخش میانی تخته موج‌های سواری نیز از فوم‌های سخت سبک استفاده می‌شود. بدنه برخی از قایق‌ها نیز از فوم پلی‌اورتان سخت تهیه شده است که در میان لایه‌های فایبرگلاس به صورت ساندويچ قرار می‌گیرد.
این فوم‌ها باعث شناور شدن و مقاوم‌سازی قایق خواهند شد. از سایر کاربردهای فوم سخت سبک می‌توان به عایق‌بندی دیوارها و سقف‌ها، ساخت سقف‌های گنبدی و طرح‌های خاص اشاره کرد. مشکلی که این فوم‌های عایق دارند این است که در برابر گرما و ضربه مقاوم نبوده و انتخاب خوبی برای سطوح حساس نیستند. این حساسیت با استفاده از روغن قابل بهبود است.
سایر انواع پلی‌اورتان
یکی دیگر از انواع ترموست پلی‌اورتان، پالستیک نرم است که در تهیه نوار و تسمه مورد استفاده قرار می‌گیرد. الاستومر جامد نرم یا لاندا نیز جزو ترموست‌های گرما سخت محسوب می‌شود که در تولیدات کفش کاربرد دارد. پالستیک جامد سخت نیز نوع دیگری از پلی‌اورتان‌ها است که مخصوص دستگاه‌های الکترونیکی، حسگرها و مدارهای خودروها طراحی و تولید شده‌اند. علاوه بر موارد بالا، پلی‌اورتان‌های گران‌تری نیز وجود دارند که به عنوان پوشش بیرونی در وسایل مختلف استفاده می‌شوند.
ویژگی ترموست پلی‌اورتان
ترموست پلی‌اورتان نسبت به الک یا روغن، لایه سخت و بادوام‌تری ایجاد می‌کند. از این‌رو در ساخت صندلی‌ها و سایر قطعات ریز و قالبی به کار می‌روند. پلی‌اورتان‌ها همچنین در برابر عوامل کاهنده کیفیت، رنگ و جلا بسیار پایدار و مقاوم هستند. این عوامل شامل آب، دماهای بسیار بالا یا پایین، قارچ‌ها و کپک‌ها هستند. پلی‌اورتان‌ها همچنین قابلیت ترکیب شدن با هر نوع الیافی را دارند که محصول حاصل را بسیار باکیفیت و انعطاف‌پذیر می‌کنند.
کاربرد ترموست پلی‌اورتان
در اثر افزودن پلی‌اورتان به پلی‌استر، پوشش‌های ضد آب به دست می‌آید. پلی‌اورتان‌ها همچنین در صنایع نساجی به شکل اسپاندکس قابل مصرف هستند. الیاف‌های به دست آمده با استفاده از پلی‌اورتان بسیار انعطاف‌پذیر هستند. در صورتی که اسپاندکس با رشته‌هایی از جنس کتان، نایلون یا پلی‌استر تابیده شود فرآورده‌ای جدید با خاصیت کشسانی بالا جهت تهیه لباس‌های ورزشی تولید می‌شود. به طور کلی کاربرد پلی‌اورتان در تهیه صندلی‌های نرم، قالب‌های نارسانا، درپوش، واشرهای ریزساختار و الستیک‌های با دوام برای خودروها است. از سایر کاربردهای پلی‌اورتان می‌توان به تهیه مواد درزگیر، چسب و جلادهنده اشاره کرد. این نوع ترموست به عنوان از بین برنده آسیب‌های سایشی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
چسب‌های پلی‌اورتان نیز کاربرد گسترده‌ای دارند که برای چوب، فلز، بتون، شیشه و پلاستیک مناسب هستند. ویژگی ترموست پلی‌اورتان در این چسب‌ها باعث ضد آب بودن آنها می‌شود. نمونه‌ای چسب‌های پلی‌اورتان، همان چسب‌های چوب مورد استفاده در نجاری‌ها هستند. این چسب‌ها بعد از خشک شدن نیز، از خود انعطاف‌پذیری زیادی نشان می‌دهند.
جمع بندی
ترموست نوعی پلیمر شیمیایی است که در تولید بسیاری از محصولات صنعتی و … کاربرد دارد. یکی از انواع ترموست، پلی‌اورتان است که ویژگی‌های شیمیایی بسیاری دارد. مهم‌ترین ویژگی ترموست پلی‌اورتان، ضد آب بودن آن است که در تولید کف‌پوش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. از معایب ترموست می‌توان به عدم مقاومت آن در برابر نور خورشید، دماهای بسیار بالا یا پایین اشاره کرد. ترموست در صنعت دارای کاربردهای بسیاری است. تهیه صندلی‌های نرم، قالب‌های نارسانا، درپوش و رزین‌های مورد استفاده در چسب‌ها، از کاربرد ترموست محسوب می‌شوند. جهت آشنایی با دیگر مواد پلیمری به صفحه اصلی سی وان پلیمر مراجعه فرمایید.