فوم ها و مواد فوم

فوم ها و مواد فوم از الاستومرهای با چگالی کم ، پلاستیک ها و سایر مواد با تخلخل های مختلف ساخته می شوند. آنها در انواع کاربردهای معماری، صنعتی، پزشکی و مصرف کننده استفاده می شوند.

شش نوع اساسی از فوم ها و مواد فوم وجود دارد: 

• سلولی باز

• سلولی بسته

• انعطاف پذیر

• سفت و سخت

• مشبک

• نحوی

فوم های سلولی باز دارای منافذ یا سلول های به هم پیوسته هستند و برای کاربردهای فیلتراسیون مناسب هستند. فوم های سلولی بسته دارای منافذ یا سلول های به هم پیوسته نیستند، اما برای کاربردهای شناوری یا شناورسازی مفید هستند. فوم های انعطاف پذیر می توانند بدون ترک خوردگی یا لایه برداری ضربه ها را خم، خم یا جذب کنند. فوم های رتیکولار دارای ساختاری بسیار باز با ماتریکسی متشکل از شبکه ای از رشته های مواد نازک هستند. فوم های سفت و سخت دارای یک ماتریس با انعطاف پذیری بسیار کم یا بدون انعطاف هستند. فوم های نحوی از میکروکره های سفت و سخت یا ریزبالون های شیشه ای تشکیل شده اند که توسط یک ماتریس پلاستیکی یا رزینی به هم متصل می شوند. 

مواد فوم موجود

فوم ها و مواد فوم در اشکال مختلف موجود هستند. برخی از محصولات حاوی فلز، آلیاژ فلز یا مواد سرامیکی هستند. برخی دیگر حاوی پلاستیک، پلیمر، الاستومر، پلاستیک گرماسخت، رزین ترموست یا ترموپلاستیک هستند. 

رزین های ریخته گری

رزین‌های ریخته‌گری ترکیبات پلاستیکی یا الاستومری هستند که برای ریخته‌گری قطعات یا قالب‌ها یا تشکیل ساختار در محل استفاده می‌شوند. آنها معمولاً از دو سیستم (A + B) تشکیل شده اند که A رزین و B کاتالیزور یا سخت کننده است. رزین های ریخته گری به صورت فوم های اسپری، بسته های کف و مواد قابل ریختن در دسترس هستند.

رزین های درجه قالب گیری نیز در دسترس هستند، اما به صورت گلوله. این محصولات پلاستیکی و الاستومری برای ساخت قطعات با قالب‌گیری تزریقی، قالب‌گیری فشرده، قالب‌گیری دمشی یا اکستروژن فیلم، قالب‌گیری تزریقی واکنش (RIM) و قالب‌گیری انتقال رزین (RTM) مناسب هستند. 

اشکال سهام

اشکال انبار برای فوم ها و مواد فوم شامل میله ها، تخته ها، بلوک ها، نان ها، فیلم، میله ها و ورق ها می باشد. 

سیستم های شیمیایی فوم

سیستم های شیمیایی زیادی برای فوم ها و مواد فوم وجود دارد.

• اکریلونیتریل-بوتادین-استایرن (ABS) یک پلیمر سخت، سفت و ترموپلاستیک است که مقاومت شیمیایی و خزشی خوبی را ایجاد می کند.

• اکریلیک ها در مقایسه با سایر سیستم های رزین مقاومت محیطی عالی و زمان گیرش سریع را ارائه می دهند.

• رزین های اپوکسی استحکام بالا و انقباض کم را در طول عمل آوری از خود نشان می دهند.

• فلوروپلیمرها در کاربردهایی استفاده می شوند که نیاز به مقاومت شیمیایی بالاتری دارند.

• استایرن-ایزوپرن-استایرن (SIS) و استایرن-بوتادین-استایرن (SBS) در کاربردهای چسب حساس به فشار استفاده می شود.

• لاستیک های مصنوعی یا الاستومرها بر اساس سیستم های مختلفی مانند سیلیکون، پلی اورتان و نئوپرن ساخته می شوند.

• لاستیک نیتریل مقاومت خوبی در برابر هیدروکربن ها و سوخت های نفتی ایجاد می کند.

• پلاستیک ها یا الاستومرهایی که از مواد اولیه طبیعی یا گیاهی مانند لاستیک طبیعی (پلی ایزوپرن) یا الیاف ولکانیزه تشکیل شده اند نیز در دسترس هستند.

• رزین ها و مواد لاتکس مبتنی بر آب و آب حاوی ترکیبات آلی فرار (VOCs) نیستند.

• سیستم های شیمیایی برای فوم ها و مواد فوم شامل کوپلیمر اتیلن، پلی اتیلن منبسط شده، پلی کربنات، پلی استر، پلی اتر، پلی اتریمید، پلی آمید، پلی الفین، پلی پروپیلن، فنولیک، پلی اوره و وینیل می باشد.

مشخصات

مشخصات مهم برای فوم ها و مواد فوم عبارتند از: 

• چگالی ظاهری

• استحکام کششی

• مدول کشش

• ازدیاد طول

• قدرت پارگی

• از دما استفاده کنید

• هدایت حرارتی

• قدرت دی الکتریک

چگالی ظاهری یا حجیم به چگالی نظری فوم و تخلخل واقعی آن پس از بسته بندی بستگی دارد. استحکام کششی حداکثر مقدار تنش مورد نیاز برای شکست یا شکستن کف در شرایط بارگذاری کششی است. مدول یانگ یا مدول الاستیسیته یک ثابت ماده است که نشان دهنده تغییر در کرنش تولید شده تحت یک بار کششی اعمال شده است. 

ازدیاد طول، درصد تغییر شکلی است که در طول یک آزمایش کششی یا مکانیکی دیگر رخ می دهد. هدایت حرارتی عبارت است از انتقال خطی حرارت در واحد سطح از طریق یک ماده برای یک گرادیان دمایی اعمال شده معین. استحکام دی الکتریک حداکثر میدان ولتاژی است که ماده می تواند قبل از وقوع شکست الکتریکی تحمل کند. 

استانداردها 

ASTM D3574 - روش‌های تست استاندارد برای مواد سلولی انعطاف‌پذیر - فوم‌های اورتان اسلب، چسبانده شده و قالب‌گیری شده

ASTM D6826 - مشخصات استاندارد برای دوغاب های اسپری شده، فوم ها و مواد بومی مورد استفاده به عنوان پوشش روزانه جایگزین برای محل های دفن زباله های جامد شهری

ASTM F2038 - راهنمای استاندارد برای الاستومرها، ژل‌ها و فوم‌های سیلیکونی مورد استفاده در کاربردهای پزشکی بخش اول - فرمولاسیون و مواد پخته نشده

:منبع:globalspec