Ahoana no mahatonga ny fangaroana amin’ny polika mafana tsy miova noho ny fangaroana amin’ny polika mafana miova

Fifandraisan’ny vondrona tsy afaka averina: Ny hevitra fototra momba ny fahamafanana ny fandriana amin’ny polika mafana

Ahoana no ampiharina ny rafitra kovalenta ny fikarakarana molekylairesy mandrakizay

Ny hafanana amin’ny fandrika mpanamorina mifanolobodirindrina dia avy amin’ny fomba fanamorinana izay manokana azy ireo, izay mahatonga ny polimera ho mamorona rafitra miisa telo mahatalina sy mahafinaritra izay tsy mihena. Rehefa mihenina, ireo zavatra ireo dia misy vondrona kemikaly manokana toy ny epoksida sy ny karboksila izay mifanarakaraka amin’ny fomba fanamorinana amin’ny fampiharina na amin’ny fampitomboana. Ny zavatra manaraka izany dia mahafinaritra be – ny lalàna polimera dia mifamatia mandrakizay ary mamorona rafitra mitovy amin’ny rafitra mahatalina sy mahafinaritra indrindra amin’ny kintana. Izao dia manova ny zavatra rehetra momba ny fahatakaràna amin’ny fandrika. Tsy ho zavatra afaka mihena indray rehefa mihenina, fa ho zavatra mafana sy mahafinaritra tsy azo ovaina. Heverina ny plastika mahazatra sy ireo thermoset ireo. Ny plastika mahazatra dia misy lalàna lava izay mihodina amin’ny iray hafa rehefa mihenina, fa ny thermoset dia samihafa sady ny molekyla dia mifamatia tsy afaka mihena na inona na inona. Arakaraka ny fanadihadiana voasoratra amin’ny Journal of Polymer Science talohan’ny taona lasa, ny thermoset avo lenta dia mahafinaritra amin’ny habeny na dia mihoatra ny 200° Celsius aza ny hafanana. Amin’ny ankapobeny, ny thermoplastika dia manao fihenana eo amin’ny 110 sy ny 140° Celsius arakaraka ny karazana zavatra.

Famaranana ny hamafin’ny fifandraisan-dàlana: epoxy-polyester thermosets sy polyethylene thermoplastics

Ny fahombiazan’ny fahamantarana amin’ny epoxy-polyester thermosets dia voarakitra mivantana amin’ny hamafin’ny fifandraisan-dàlana be—izay mifandray mivantana amin’ny hafanana Shore D (>75) sy ny fahazoan’ny fialamboly.

Ity fahazavana mahafinaritra ity—izay voaray ho 50–100 fifandraisan-dàlana isan’ny µm³ amin’ny thermosets ary tsy misy amin’ny thermoplastics—no manambara ny fahamarinan’ny zavatra sy ny fahazo fialam-boly amin’ny vondrona. Ny fanadihadiana arak’ny ASTM D1308 dia manasa fa ny thermosets dia mitahy ny fahazavana mihoatra ny 95 % rehefa voatokana amin’ny methyl ethyl ketone (MEK), raha ny thermoplastics kosa dia averina mihoatra ny 40 % ny fahazavana noho ny fipenetrana sy ny fihenjanana ny lalàna ( Fahombiazana ny Zavatra 2023 ).

Fampiroboroboana ny Fahamarinan’ny Zavatra: Famaranana, Fialam-boly amin’ny fivontosana, ary Fialam-boly amin’ny fihenjanana amin’ny famantarana amin’ny thermosetting powder coating

Zavatra ankapobeny amin’ny fanadihadiana Taber: thermosets (fahaverezanana 85–92 mg) ary thermoplastics (fahaverezanana 140–210 mg)

Rehefa atao ny fanadihadiana ampiharina amin’ny fomba fahita matetika amin’ny fanaovana ny fanaovana ny fihenjanana amin’ny fihenjanana (Taber abrasion) miaraka amin’ny 1.000 fihenjanana, dia manana fahafahan’ny fihenjanana kely kokoa ny famantarana mampiaina ny hafanana (thermosetting powder coatings) noho ny mpifanolobodirindrina (thermoplastic) mifanakinaka azy. Ny isa no mambarina tsara izany: 85–92 mg no voatery ho very ary 140–210 mg ho an’ny plastika. Ny fahasamihafana ity, izay mahatonga ny fihenjanana kely kokoa 45–60 %, dia avy amin’ny fomba ahafantarina ny fihenjanana amin’ny rafitra molekularin’ireo zavatra. Ny thermosets dia manana rafitra mifamatia (crosslinked structure) izay mampitombo ny fahamarinan’ny zavatra rehetra, ka rehefa misy fihenjanana na fihenjanana, ny lalàna lehibe (polymer chains) tsy miova-miala toy ny atao amin’ny thermoplastics. Midika izany fa tsy miova ny hazondamosina isan’andro rehefa misy fihenjanana maromaro.

Fampitahana amin’ny fihenjanana kely: hamafinarina mifamatia – hadafana Shore D >75 ho an’ny famantarana mampiaina ny hafanana

Raha mihoatra ny 75 ny fahafahana amin’ny fihenjanana Shore D ary voaray amin’ny teknika fanamarihana mikro, dia manambara fa misy fifandraisan-dàlana maro manerina ao amin’ireo famantarana mpanamorina termoset. Ny antony nahazo ny hafanana be ireo zavatra dia ny fomba ahitana fifandraisan-dàlana kimika rehefa voasokitra. Matetika, izany mahatonga azy ireo ho 20 ka hatramin’ny 35 isan-karazany hafanana kokoa noho ny zavatra mitovy amin’izy ireo izay termoplastika. Raisina amin’ny fahamarinana amin’ny fanaovana fihenjanana marimarina, dia mahazo 90 % ny kalitao voalohany ny termoset. Araka izany, ny termoplastika dia manambara ny toerana voasokitra sy ny fihenjanana eo amin’ny fahamarinana mitovy. Ity fahasamihafana ity no manambara tsara ny antony ilay rafitra molekylairesy no tena zava-dehibe mba hanamorana ny fihenjanana ara-batana sy ny fihenjanana ara-batana amin’ny fampiasana maraina.

Fahafahana mahafinaritra sy fahamarinana amin’ny fahavaratra mahafantatra no ahazoan’ny famantarana mpanamorina termoset rehefa voasokitra

Tantara momba ny DSC: ny fangaroana mafana tsy miova (thermosetting) dia mahamora ny fahamarinan’ny Tg ireo 200°C; ny zavatra mafana miova (thermoplastics) dia mamokatra amin’ny 110–140°C

Raha ampiharina ny fanazaran’ny Differential Scanning Calorimetry (DSC) amin’ny fangaroana mafana tsy miova, tsy misy tohina marina momba ny toerana fihenjanana (Tg) na dia mihoatra ny 200° C ary. Ity tsy fisafidiana ity dia manondro ny famoronana rafitra mahafinaritra sy mahafeno mpanambo covalent manodidina ny zavatra rehetra. Amin’ny sisiny hafa, ny zavatra mafana miova dia manana fiovana endothermic marina eo amin’ny 110 sy 140° C izay manamarina ny fotoana rehefa manao fikarakarana ny lalàna polymer ary ny zavatra dia manao fihenjanana. Sady sady tsy misy fiovana mafana miverina amin’ny zavatra mafana tsy miova, izy ireo dia mahafena ny endriny ary tsy mahatonga ny fahadisoana kemika rehefa mifanaraka be loatra amin’ny hafanana avo.

Ny fahafaha-mitandrina ny fiovana amin’ny hafanana dia manana ankapobeny ny toerana lehiben’ny zavatra ampiharina rehefa mifanaraka amin’ny toetrandro. Amin’ny thermoplastics, ny fihenan’ny hafanana sy ny fihenan’ny hafanana dia miteraka fiovana kely isan-karazany amin’ny molekyla. Izao dia miteraka olana toy ny fivontosanana amin’ny rivotra avy amin’ny hazo UV, ny fahadisoana amin’ny loko, ary ny fizarazarana amin’ny safidy eo amin’ny sisiny. Tsy mitovy ny antony amin’ny thermosets. Ireo zavatra ireo dia mahazo mitohy ny endrika azy ireo na dia miaraka aza ny fiovana be amin’ny hafanana sy ny fahita-panaovana lavitra, izay mamono ny fahaterahana amin’ny fivontosanana kely. Ny fanadihadiana ao amin’ny toerana ara-indostrianina eo amin’ny morontsirak’i Madagasikara dia manambara zavatra mahafinaritra momba ny famantarana amin’ny thermosets. Rehefa nisy teo amin’ny vondrona mihoatra ny taona dimy, dia maharitra ny fahamatoranana azy ireo ary misy ny fahamatoranana maharitra mihoatra ny 95% amin’ny fahamatoranana voalohany. Tsy tahaka ny fahamatoranana amin’ny thermoplastics ihany no tsy mahafinaritra. Araka ny fanadihadiana ao amin’ny laboratoira mampiasà ny hazo masina artifisialy, ny thermosets dia manamora ny thermoplastics mihoatra ny 40% amin’ny fahafaha-mitandrina ny fahaterahana amin’ny toetrandro mahafinaritra.

Fahombiazana lehibe amin’ny fihenjanana ny vokatra sy ny fahamarinan’ny fotoana lavany amin’ny famantarana amin’ny hozatra mafana

ASTM D1308 Famaranana amin’ny MEK: fanamafisana ny hazavana mihoatra ny 95 % ho an’ny famantarana amin’ny hozatra mafana ary fahaverezanana mihoatra ny 40 % ho an’ny hozatra mafy

Ny fanadinoana ASTM D1308 no mahazatra indrindra nanambara ny antony nahazo ny fahafaha-mihamina amin’ny vondrona mpanamorina tsy miova (thermosetting) rehefa ampiharina amin’ny zavatra mampidi-doza be. Rehefa voatangin’ny fanadinoana MEK miaraka amin’ny fihenjanana roa isan-karazany, ireo vondrona ireo dia mahavita mamantatra ny hafanana voalohany mihoatra ny 95%. Izao dia zava-pisotro be raha jerena ny zavatra atao aminy rehefa adinoina. Amin’ny sisiny hafa, ny vondrona mpanamorina miova (thermoplastic) dia matetika miala amin’ny hafanana azy mihoatra ny 40 % sady nandritra izay, ny solvanty dia manamora azy, manova ny toerana amin’ny molekyla ary avy eo dia manimba azy tsy ho velona. Tsy ny fanampin-kevitra ihany no antony mahatonga io fahasamihafana io, fa ny fomba fiasa ara-kimika amin’ny thermosets ihany. Manambara ny fifandraisan’ny molekyla tsy miova (covalent bonds) izy ireo, izay mifamatia mivantana hanamorana ny solvanty hisy amin’ny lalàna molekylairesy. Ho an’ny fampiasana maraina toy ny trano famantarana zavatra mampidi-doza na ny andro any amin’ny ranomasimbe izay hita ny fikarakarana mahabe amin’ny zavatra, ny fahafaha-mihamina natokana ireo no mahatonga ny hazondamosina ho mahafinaritra sy voasafidina maro taona tsy mila ovaina matetika.