یکی از مواد شیمیایی موثر در زندگی امروز ما، هیدروکربن سنگینی به نام قیر است. این ماده، سنگین ترین جز نفت خام است که از طریق پالایش نفت خام و یا از طریق استخراج معدنی از معادن قیر طبیعی به دست می آید. اگرچه که امروزه کاربرد قیر از دوران قدیم، در زندگی شهری مردم کاهش داشته اما مصارف صنعتی این ماده، همچنان رو به افزایش است.
میزان استفاده از این ماده، به حدی بوده است که برخی خواص آن، زیر حجم فشار اعمال شده روی این ماده دیگر کارآمدی لازم را نداشته اند. به همین دلیل، مهندسان مواد و مکانیک به دنبال راهکارهایی برای تقویت قیر بوده و هستند. تاکنون در این زمینه دستاوردهای مثبت زیادی به وجود آمده که یکی از این دستاوردها، قیر پلیمری نام دارد.
در این مقاله، قصد داریم در مورد قیر پلیمری به عنوان یکی از انواع جدید قیر صحبت کنیم. مطالعه این مقاله شما را با جدیدترین پیشرفت های انجام گرفته در حوزه قیر و هیدروکربن های ثقیل نفتی آشنا خواهد کرد. بنابراین اگر به این حوزه علاقه دارید، پیشنهاد می کنیم تا انتهای مقاله با پترو صنعت فومه همراه باشید.
قیر پلیمری چیست؟
امروزه پلیمرها یکی از کاربردی ترین مواد موجود در زندگی انسان ها به شمار می روند. کاربرد انواع این مواد در صنایع مختلفی از جمله بتن، نساجی، راهسازی و… باعث شده تا تمام علوم مهندسی و تولید، روی این مواد مطالعه ویژه ای داشته باشند. دنیای قیر و هیدروکربن های سنگین هم از این قاعده مستثنی نیست. حاصل مطالعات دانشمندان روی تاثیرات پلیمرها روی خواص قیر، ماده جدیدی به نام قیر پلیمری را ابداع کرده است.
قیر پلیمری، نوع ارتقا یافته ای از قیر به شمار می رود که به کمک پلیمرهای مختلف، خواص آن بهینه شده است. برخی از خواص قیر طبیعی به دلیل ماهیت آن، برای اموری نظیر کار در مناطق سردسیر مناسب نمی باشند. در چنین شرایطی، قیر پلیمری با ایجاد خاصیت های جدید و کاربردی تر، نسخه بهتری از قیر را به صنعتگران ارائه می کند. در صورت تمایل میتوانید مقاله قیر پلیمری رنگی را نیز مطالعه کنید.
پلیمرهای مختلفی در ساخت قیر پلیمری مورد استفاده قرار می گیرند که کاربردی ترین آنها، موارد زیر می باشند:
- کوپلیمرهای اولفینیک (نایلونی)
- پلی یورتان
- بلوک های استایرن
- پلی اتر پلی استر
معمولا در ساخت قیرهای پلیمری از انواع پلیمرهای ترموپلاست الاستومر استفاده می شود. ویژگی این نوع پلیمر، ذوب شدن بدون تغییر در ساختار ماده و مقاومت در برابر نیروهای برشی است. این پلیمرها، با پر کردن فضاهای خالی بین ذرات درشت قیر، ماده ای یکدست و کاربردی را تولید می کنند.
ویژگی قیر پلیمری
اکنون که می دانیم قیر پلیمری چیست و به چه دلیلی تولید شده است، می توانیم به ویژگی های ارتقایافته آن در مقایسه با قیر طبیعی اشاره کنیم. مهم ترین مزیت های قیر پلیمری نسبت به قیر طبیعی عبارت اند از:
- قیر پلیمری نسبت به قیر طبیعی خاصیت کشسانی بیشتری دارد. این خاصیت باعث می شود در برابر کشش، بافت قیر منسجم تر باقی بماند و نیروی بیشتری را تحمل کند.
- قیر پلیمری در برابر تغییرات و نوسانات دمایی مقاومت بالاتری دارد. یکی از نقاط ضعف قیر، شکنندگی و انعطاف ناپذیری نسبت به دماست که قیر پلیمری، این عیب را به خوبی برطرف کرده است.
- قدرت چسبندگی قیر پلیمری در مقایسه با قیر طبیعی بیشتر است. از آنجا که خاصیت چسبندگی قیر یکی از مهم ترین خواص این ماده به شمار می رود، ارتقای این خاصیت در قیرهای پلیمری در کاربردی تر نمودن قیر بسیار موثر خواهد بود.
- علاوه بر مقاومت در برابر نوسانات دمایی، عملکرد قیر پلیمری در دمای بالا و دمای پایین (بدون نوسان دمایی) بهتر از قیر غیرپلیمری است. به عبارت دیگر، ایراداتی که برای قیر در هوای سرد رخ می دهد، در قیر پلیمری دیگر رخ نخواهد داد.
- میزان خسارت دیدگی قیر پلیمری از خسارات ناشی از رطوبت، کمتر از قیر معمولی است.
این ویژگی های مثبت قیر پلیمری، دامنه کاربردهای این ماده را بیشتر از قبل افزایش داده است. در نتیجه پیشرفت های حاصل شده در قیر پلیمری، امروزه کاربرد این نوع قیر حتی از قیر معمولی هم بیشتر می باشد.
کاربرد قیر پلیمری
هر جا که قیر معمولی کاربرد داشته باشد، قیر پلیمری هم کاربرد دارد. قیر پلیمری تقریبا تمام کارها را بهتر از قیر معمولی انجام می دهد. در ادامه، کاربردهای قیر پلیمری را به اختصار بررسی خواهیم کرد.
راهسازی
بیشترین کاربرد قیر در صنعت راهسازی می باشد. قیر پلیمری با ارتقای خاصیت مقاومت دمایی و بهبود چسبندگی، در اقلیم های بسیار گرم و بسیار سرد نیز کاربرد دارد و آسفالت با کیفیت تر و بادوام تری را حاصل می کند.
سقف منازل
همچنان قیر یکی از بهترین عایق بندهای موجود در بازار به شمار می رود. قیرهای پلیمری با خواص ارتقایافته، عمر طولانی و عملکرد بهتری از قیرهای معمولی خواهند داشت.
ساخت پل ها
با توجه به اینکه قیر در برابر آب کاملا عایق است، از آن در ساخت پل ها به عنوان یک لایه عایق رطوبت استفاده می شود.
عایق های ساختمانی
با توجه به اینکه قیر پلیمری در برابر حرارت مقاومت بالایی دارد، می توان از آن به عنوان عایق حرارتی در ساختمان ها استفاده نمود.
البته موارد بالا، تمام کاربردهای این ماده نیست. قیر پلیمری در صنایعی نظیر تولید رنگ، چسب، ریخته گری و صنایع حفاری نیز کاربرد دارد اما موارد بالا شامل درصد قابل توجهی از کاربردهای قیر پلیمری می باشد.
انواع قیر پلیمری
قیرهای پلیمری بر اساس نوع پلیمری که سازنده آنها می باشد، به انواع گوناگونی طبقه بندی می شوند. هر یک از پلیمرها، خواص مشخصی را به قیر اضافه می کند. به عنوان مثال، برخی از پلیمرها خاصیت چسبندگی و برخی دیگر خاصیت مقاومت دمایی را تقویت می کنند. معمولا برای بهبود کلی خواص قیر، بیشتر از یک نوع پلیمر به آن اضافه می شود تا خواص به صورت همزمان ارتقا پیدا کنند.
البته نوع دیگری از قیر پلیمری به نام قیر پلیمری نانو هم در بازار موجود است که به صورت لایه های نازک روی سطوح مختلف برای ایجاد خاصیت عایق بندی بهتر مورد استفاده قرار می گیرد. فناوری نانو به صورت مجزا می تواند خواص را تقویت کند. بنابراین، قیر پلیمری با فناوری نانو می تواند خواص متفاوت و مضاعفی نسبت به قیر پلیمری معمولی داشته باشد.
مشخصات قیر پلیمری
اگر بخواهیم کمی تخصصی تر به بررسی قیر پلیمری بپردازیم، می توانیم جدول مشخصات زیر را برای این نوع قیر بررسی کنیم که خواص فنی این ماده را بیان می کند:
نرخ نفوذ در دمای 25 درجه با اعمال وزنه 100 گرمی در 5 ثانیه | از 30 تا 90 |
نقطه نرم شدگی | 50 تا 60 درجه |
بازیابی الاستیک در دمای 15 درجه | 60 درصد |
نقطه اشتعال | 220 درجه سانتی گراد |
جداشدگی | 3 |
جمع بندی
در این مقاله، در مورد قیر پلیمری به عنوان یکی از انواع اصلاح شده قیر صحبت کردیم. این نوع قیر با بهبود خواص مقاومت دمایی، کشسانی و عایق بندی قیر همراه بوده است. خواص بهبود یافته قیر پلیمری منجر به افزایش دامنه کاربردهای آن شده و کاربردهای جدیدی نیز به این ماده افزوده است. پترو صنعت فومه با داشتن سال ها تجربه، آماده فروش قیر و محصولات گیلسونایت به شما میباشد. برای خرید گیلسونایت، میتوانید با مشاوران فروش ما در ارتباط باشید.
