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

انواع محصولات پلیمری تولید داخل کشور و کاربرد آنها در صنایع پایین دستی
نام محصول	کاربرد
پلی پروپیلنPP	لوله 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,LLDPE	وسایل منزل ، اسباب بازی ، نوار چسب، کیسه­های پلاستیکی ، کاغذ زرورق، فیلم، قطعات اتومبیل، لوازم ورزشی و آزمایشگاهی ، لوله های پلی اتیلن ، ظروف خانگی
پلی اتیلن سنگینHDPE	ساخت 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 بوتادینPBR	تایر اتومبیل، تسمه و نوارهای نقاله و مصنوعات اسفنجی و سایر اداوات لاستیکی
استایرن بوتادینSBR	تایر اتومبیل ، قطعات لاستیکی، کفش ، واشرها و چسبهای پوششی و درزگیرها
پلی وینیل کلراید PVC	تولید لوله اتصالات، روکش کابل، شیلنگ ، شمع ، کفش ، کفپوش و...
پلی استایرن انبساطیEPS	عایق برودتی در سردخانه­ها و یخچال­های صنعتی و خانه­های پیش­ساخته ، انواع فومهای بسته­بندی و انواع یخدان و ترموس
پلی استایرن معمولیGPPS	ظروف یکبارمصرف، وسایل الکترونیکی، بدنه ساعت، تلویزیون ، رادیو، لوازم ورزشی، اسباب بازی، عایق برودتی در بدنه یخچال­ها، فریزرها و وسایل خانگی
پلی استایرن مقاومHIPS	لوازم ورزشی ، اسباب بازی ، عایق برودتی در بدنه یخچال­ها، فریزر و وسایل خانگی
اکریلو نیتریل-بوتادین-استایرنABS	صنعت 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 PC	محصولات قالب­گیری ، کاربردهای خانگی ، صنایع الکترونیک و ورشنایی لوله و اتصالات و ورق
رزینهای اپوکسی	رنگهای صنعتی ، پوشش لوله، افزودنی به بتون ، قطعات ویژه پلاستیکی (محصولات قالب­گیری) کفپوش

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.

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.