شرینکیج shrinkage یا جمع شوندگی پلیمر
حرارت دادن به پلاستیک ها باعث تغییر شکل آنها می شود. این تغییر شکل به دلیل تغییر در حجم پلاستیک ایجاد می شود. به این تغییر حجم، شرینکیج shrinkage یا جمع شوندگی پلیمر ها می گوییم و آزمون شرینکیج shrinkage از اصلی ترین آزمون های پلیمری می باشد.
در برخی مواقع جمع شوندگی پلیمر برای تولید کننده نسبت به شرایط استفاده از آن اهمیت خاصی ندارد، اما در مصارف مهندسی این تغییر حجم موجب خراب شدن محصول نهایی می شود.
به طور مثال، جمع شوندگی پلیمر پس از عملیات تزریق باعث خراب شدن شکل نهایی محصول می شود یا در برد های الکتریکی شرینکیج shrinkage باعث از جا درآمدن قطعات برد می شود که اصلاً مطلوب نیست.
به این منظور برای استفاده از پلاستیک ها آزمون های استانداردی تبیین شده است تا مقدار جمع شوندگی و عوامل آن مشخص شود.
مکانیزم شرینکیج shrinkage
جمع شوندگی پلیمر ها به دلیل بازسازی ساختار مولکولی اتفاق می افتد. پلیمر پس از مذاب شدن ساختار گسترده تری به خود پیدا می کند. هنگام خنک شدن، این ساختار گسترده منقبض می شود. انقباض ساختار مولکولی پلیمر به دلیل اختلاف چگالی آن بین حالت مذاب و جامد ایجاد می شود.
به همین علت میزان شرینکیج shrinkage پلیمر های بلورین نسبت به پلیمر های بی شکل یا آمورف بیشتر است. چراکه پلیمر های بلورین دارای ساختار شبکه ای هستند و در فرآیند تبلور، تفاوت ساختاری زیادی با حالت قبل از مذاب خود پیدا می کنند.
دلایل عملیاتی جمع شوندگی پلیمر ها
با اینکه پلیمر ها خاصیت شرینکیج دارند، با آزمون شرینکیج shrinkage می توان تا حدودی این خاصیت را کنترل کرد. اضافه کردن رنگدانه ها و فیلر به پلیمر، اعمال فشار کم حین فرآیند تزریق و شکل دهی پلیمر و اختصاص دادن زمان استراحت کمتر به پلیمر تازه تزریق شده و شکل داده شده باعث افزایش جمع شوندگی پلیمر می شود.
لذا می توانیم با دانستن جزئیات پلیمر و خصوصیات جمع شوندگی آن، از بروز خطا در خط تولید جلوگیری کنیم.
برای مثال، با دانستن وزن مولکولی پلیمر می توانیم فشار متناسب با آن هنگام فرآیند تزریق را متوجه شویم یا با انتخاب کردن رنگدانه ها و فیلر های معدنی به جای رنگدانه های آلی، شرینکیج پلیمر را کاهش دهیم.
آزمون شرینکیج shrinkage یا آزمون جمع شوندگی پلیمر
همانطور که گفته شد، می توان با انجام آزمون شرینکیج shrinkage میزان جمع شوندگی پلیمر ها را کنترل کرد و شرایطی که می تواند باعث جلوگیری از این پدید شود را اعمال کرد.
آزمون جمع شوندگی پلیمر، طبق استاندارد ASTM D955 انجام می شود که معادل ISO 294-3 و ISO 294-4 می باشد.
آزمون شرینکیج شامل تعیین خصوصیات پلیمر و ضبط رفتار جمع شوندگی پلیمر طی فرآیند حرارت دهی یا حمام گلیسیرین در طی مدت ۲۴ تا ۴۸ ساعت و ارائه راهکار مفید برای جلوگیری از این خاصیت می شود.
روش های جلوگیری از شرینکیج shrinkage
رخ دادن جمع شوندگی در پلیمر ها دلایل بسیاری دارد. اما عمده ترین دلیل آن تبلور سریع مولکول های پلیمر است لذا اصلی ترین علت آن خنکسازی سریع پلیمر است.
اما ممکن است که این موضوع به وزن مولکولی پلیمر نیز مرتبط باشد که راهکار آن اعمال فشار بیشتر در فرآیند قالب دهی و تزریق است. البته که توازن شکل قالب، دمای قالب و ابعاد آن تأثیر مستقیم بر شرینکیج دارد.
گواهی آموزشی آزمون شرینکیج shrinkage
آکادمی آموزشی خاتم پلیمر این امکان را فراهم می کند تا داوطلبان و مهندسان بخش فنی و کنترل کیفیت به راحتی با شرکت در دوره های آموزشی تخصصی در محل آزمایشگاه و مجازی می توانند الزامات استاندارد را پیاده سازی کنند و گواهی نامه معتبر منحصر بفرد هر آزمایش را دریافت نمایند.
همچنین آزمایشگاه تخصصی خاتم پلیمر با انجام آزمایش های مورد نیاز هر بخش به شرکت ها کمک می کند تا تاییده مربوطه را از سازمان غذا و دارو و سازمان ملی استاندارد ایران اخذ نمایند و اقدام به تولید انبوه محصولات خود نمایند.