פארק עסקים ותעשייה קרני שומרון, ישראל 4485500

חיפוש

חומרים מרוכבים הינם מבנה הנדסי העשוי ממספר חומרים שונים המאפשר תכנון ויצירת חומר חדש (מרוכב).

תחום הבניה באופן מסורתי עושה שימוש בעיקר באבן, ברזל ועץ מזה מאות בשנים. חומרים אלו מוגבלים בתכונות המכניות והכימיות מהם נוצרו בטבע .

חומר מרוכב הינו מבנה הנדסי העשוי ממספר חומרים שונים המאפשר תכנון ויצירת חומר חדש (מרוכב) בעל תכונות אופטימליות לצורך של היישום ההנדסי אותו רוצים לבנות. ככלל החומר המרוכב בנוי מסיבים המענקים לא את התכונות המכניות כמו חוזק וגמישות ותערובת שרפים , מקשים וכו שמענקים לו את הצורה והתכונות הכימיות , עמידות קוריסיבית , UV וכו'.

היתרונות העיקריים של החומרים המרוכבים הם : יחס משקל חוזק גבוה, בידוד טרמי ואלקטרומגנטי , מגוון צורות , התקנה קלה וידידותי לסביבה.

קבוצת מוצרי הפיברגלס המכונה לעתים GRP פלסטיק משוריין, הנה חלק מקבוצת החומרים המרוכבים בהם נעשה שימוש בסיבי זכוכית כחומר המעניק למוצר הסופי את תכונות החוזק והגמישות .

בדומה לזכוכית לסיבי הזכוכית (Fiberglas) תכונות אופייניות של קושי, עמידות בפני קורוזיה ואינרטיות כימית. יתר על כן, הם גמישים, קלי משקל, זמינים, טובים לעיבוד, קלים לייצור ואינם יקרים. תכונות אלו עושות את סיבי הזכוכית הסוג הנפוץ ביותר של סיבים אשר בשימוש ביישומים תעשייתיים של עלות נמוכה. כל סיבי הזכוכית הנם בעלי קשיחות זהה אך ערכי חוזק שונים והתנגדות שונה לדגרדציה סביבתית.

הפולימרים נוצרים בתהליך הנקרא פילמור (polymerization) בו מולקולות המונומר (המגיבים) נקשרות זו לזו תוך יצירת שרשראות ארוכות, המהוות את הפולימר.

שני סוגים עיקריים של פילמור קיימים:

פילמור דחיסה (גידול בשלבים) – טכניקה זו משמשת לחיבור של מונומרים המכילים שתי קבוצות פונקציונליות. במהלך פילמור דחיסה, המונומרים מתחברים ביניהם תוך פליטה של מולקולה קטנה אל מערכת הפילמור (כגון: מים, כוהל, HCl ועוד – תלוי בסוג המונומר). בפילמור דחיסה, הרכב האטומים ביחידה החוזרת אינו זהה להרכב במונומר.

פילמור סיפוח (גידול בשרשרת) – טכניקה זו שימושית בעיקר עבור חיבור מונומרים המכילים קשר כפול (כמו c=c). בתהליך זה, הקשר הכפול נפתח אגב סיפוח ובמקומו נוצרים קשרים קוולנטים בין המונומרים. תהליך זה הוא אקסותרמי תמיד. בתהליך זה, סיפוחם של המונומרים נעשה בזה אחר זה עד גמר המונומרים, על כן התהליך נקרא – פילמור שרשרת. בפילמור סיפוח, מאזן האטומים נשאר כשהיה, כלומר הרכב האטומים ביחידה החוזרת זהה להרכב במונומר.

פילמור דחיסה (גידול בשלבים) – טכניקה זו משמשת לחיבור של מונומרים המכילים שתי קבוצות פונקציונליות. במהלך פילמור דחיסה, המונומרים מתחברים ביניהם תוך פליטה של מולקולה קטנה אל מערכת הפילמור (כגון: מים, כוהל, HCl ועוד – תלוי בסוג המונומר). בפילמור דחיסה, הרכב האטומים ביחידה החוזרת אינו זהה להרכב במונומר.

פילמור סיפוח (גידול בשרשרת) – טכניקה זו שימושית בעיקר עבור חיבור מונומרים המכילים קשר כפול (כמו c=c). בתהליך זה, הקשר הכפול נפתח אגב סיפוח ובמקומו נוצרים קשרים קוולנטים בין המונומרים. תהליך זה הוא אקסותרמי תמיד. בתהליך זה, סיפוחם של המונומרים נעשה בזה אחר זה עד גמר המונומרים, על כן התהליך נקרא – פילמור שרשרת. בפילמור סיפוח, מאזן האטומים נשאר כשהיה, כלומר הרכב האטומים ביחידה החוזרת זהה להרכב במונומר.

לטכניקת הפילמור שנבחרה יש חשיבות מכרעת על תכונותיו הכימיות והפיזיקליות של הפולימר שהתקבל. שיטת הפילמור עשויה להכתיב את אורך השרשרת שתתקבל, את המסה המולקולרית הממוצעת לפולימר ואת חלוקת הגדלים היחסית של הפולימר. אלו ישפיעו על רמת הגבישיות, ומכאן גם על תכונותיו הפיזיקליות והמכניות של הפולימר, כגון: טמפרטורת היתוך, קשיות, אלסטיות ועוד.

יש מונומרים שניתן לפלמר בשתי השיטות, ולקבל בכל אחת מהן, פולימר בעל תכונות ומאפיינים שונים. על כן, נודעת חשיבות רבה לבחירת תהליך הפילמור.

דילוג לתוכן