امروزه پلیمرها در بسیاری از صنایع مختلف جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده‌اند و کاربردها و استفاده‌های بسیار زیادی دارند. در حقیقت پلیمر یک واژه یونانی است که پلی به معنای بسیار و مر به معنای پاره یا جز است و واژه پلیمر به معنی بسپار است که از به هم پیوستن هزاران مونومر ساخته می‌شود. قیر طبیعی پلیمری از جمله قیرهایی است که دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی هستند و می‌توانند استفاده‌های زیادی داشته باشند. قیرهای طبیعی از جمله قیرهایی هستند که درجه خلوص بالایی داشته و می‌توانند سازگاری بالایی با مواد نفتی داشته باشند و در برابر تغییرات دمایی مقاومت بالایی دارند. در ادامه مطلب به بررسی قیرهای طبیعی پلیمری پرداخته می‌شود.
قیر طبیعی و ویژگی های آن
قیر طبیعی که با نام بیتومن و گیلسونایت نیز شناخته می‌شود نوعی ماده معدنی طبیعی است که از ویسکوزیته بالایی برخوردار بوده و از هیدروکربن‌های جامد تشکیل شده است. این ماده سیاه‌رنگ دارای مقادیر بالایی از آسفالتین و نیتروژن است و در حلال‌های ارگانیک حل می‌شود. مهم‌ترین ویژگی‌های قیر معدنی خلوص بالا، داشتن دمای ذوب بین 160 تا 220 درجه سانتی‌گراد، آب‌گریزی عالی، مقاومت بالا در برابر مواد اسیدی و بازی، شکنندگی بالا و سازگاری بالا با مواد نفتی هستند. این ماده در سال 1860 کشف شد و امروزه کاربردهای بسیار زیادی دارد.
بیشتر بدانید : ” قیر طبیعی چگونه تشکیل می‌شود؟ “
قیر طبیعی پلیمری
همانطور که گفته شد پلیمر به معنی بسپار است و زمانی تشکیل می‌شود که هزاران واحد مونومری به هم متصل می‌شوند. پلیمرها می‌توانند انواع مختلفی داشته باشند و هر کدام از آن‌ها ویژگی‌ها، قابلیت‌ها و خواص متفاوتی از خود نمایش دهند. در اصل پلیمرها به سه دسته اصلی ترموپلاستیک ها، ترموست‌ها و ترموپلاستیک الاستومرها تقسیم می‌شوند. از مهم‌ترین ویژگی‌های پلیمرها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- دارای دمای انتقال درجه دومی به نام Tg هستند.
- جرم مولکولی متفاوت دارند و از توزیع جرم مولکولی برخوردارند.
- ویسکوالاستیک هستند و از مکانیزم های استهلاک تنشی فراتر از مواد دیگر برخوردارند.
- نسبت جرم به خواص آن‌ها در مقایسه با سایر مواد بسیار بالاست.
از پلیمرهای ترموپلاست الاستومر برای اختلاط با قیر سنتز شده استفاده می‌شود و می‌توانند تغییر خواص قیر خصوصاً برای مصارف صنعتی مانند راه‌سازی و جاده‌سازی را انجام دهند. این پلیمرها می‌توانند مشکلات و نارسایی هایی که در اختلاط رابرها و پلاستیک ها با قیر وجود دارند را برطرف کنند. این پلیمرها می‌توانند شامل مواردی همچون پلی یورتان ها، کوپلیمر پلی اتر پلی‌استر، کوپلیمرهای الفینیک و کوپلیمرهای بلوک استایرنی باشند.
مهم‌ترین ویژگی‌های قیر طبیعی پلیمری
قیر طبیعی یا بیتومن پلیمری از جمله قیرهایی است که خواص و ویژگی‌های آن بهینه شده و می‌توانند کاربردهای متعددی داشته باشند. از مهم‌ترین ویژگی‌های قیرهای پلیمری طبیعی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- قیرهای طبیعی پلیمری دارای خاصیت کشسانی بسیار بیشتری از قیرهای معمولی هستند.
- این قیرها می‌توانند در برابر تغییرات دمایی مقاومت بالاتری داشته باشند.
- قیر پلیمری می‌تواند قدرت چسبندگی بیشتری از قیرهای معمولی داشته باشد.
- قیرهای پلیمری هم در دماهای بالا و هم در دماهای پایین عملکرد بسیار بهتری از قیرهای طبیعی معمولی دارند.
- این قیرها از قابلیت الاستیسیته بهتری برخوردار هستند و انعطاف‌پذیری بسیار خوبی دارند.
- این قیرها می‌توانند در برابر حرکت و تغییر شکل مقاومت بسیار بهتری داشته باشند.
بیشتر بدانید : ” تأثیر قیر طبیعی بر روی مخلوط آسفالتی ”
کاربردهای اصلی قیر پلیمری
در سال‌های اخیر به وضوح ثابت شده است که قيرهاي معمولي ديگر نمی‌توانند پاسخگوی نیازهای صنعتی جوامع مختلف باشند و این باعث شده است که امروزه قیرها با مواد مختلفی مخلوط و بهینه شوند. برای حل مشکلاتی مانند ایجاد فاصله‌های زیاد بین دانه‌های قیر از روش پلیمری کردن آن استفاده می‌شود. قیرهایی که دارای رزين ترموپلاستيك الاستومري هستند امروزه استفاده‌های بسیار زیادی دارند و در بسیاری از کشورها مورد استفاده قرار می‌گیرند. قیر طبیعی که در اشکال مختلفی همچون پودر گیلسونایت وجود دارد زمانی که به صورت پلیمری باشد به دلیل داشتن ویژگی‌ها و قابلیت‌های منحصربه‌فرد می‌تواند کاربردها و استفاده‌های متعددی داشته باشد که مهم‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر هستند:
- این قیرها می‌توانند در صنعت عایق سازی خصوصاً تولید انواع ایزوگام برای موقعیت‌های جغرافیایی مختلف مناسب باشند.
- از قیر پلیمری می‌توان در صنعت راه و جاده‌سازی و تولید آسفالت‌های پلیمری استفاده کرد.
- استفاده به عنوان عایق‌های ضد رطوبت و پوششی در صنایع نفت و گاز
- کاربرد به عنوان پوشش‌های حفاظتی در برابر اکسیداسیون و خوردگی و …
- استفاده در صنایع ساختمان‌سازی
- کاربرد در صنایع حفاری، سیمان، خودروسازی و …
جمع‌بندی نهایی
قیر طبیعی به عنوان یکی از بهترین انواع قیرها شناخته می‌شود که به سبب داشتن ویژگی‌های منحصربه‌فردی همچون خلوص بالا، دمای ذوب بین 160 تا 220، مقاومت بالا در برابر رطوبت، چسبندگی عالی، سازگاری با مواد نفتی و … کاربردهای مختلفی دارند. قیر طبیعی پلیمری در حقیقت از نظر ویژگی‌ها و خواص بهبود پیدا کرده و می‌تواند در مقایسه با قیرهای معمولی استفاده‌های بهتر و بیشتری دارد.