น้ำหนักจำเพาะ น้ำหนักต่อปริมาตร และความหนาแน่นของพลาสติก
พลาสติกกลายเป็นวัสดุอเนกประสงค์ที่ใช้ทุกหนแห่ง การใช้งานกว้างขวางมาจากข้อดีด้านคุณภาพ ความแข็งแรงที่น่าทึ่งทำให้ใช้แทนวัสดุราคาแพงกว่าหลายชนิดได้
น้ำหนักจำเพาะและความหนาแน่นของพลาสติก
ความหนาแน่นของพลาสติกต่ำกว่าโลหะ หิน และโครงสร้างคอนกรีตมาก อย่างไรก็ตาม มีเพียงโลหะที่แข่งขันกับพลาสติกในด้านความแข็งแรงได้ ระหว่างผลิตโครงสร้างและสินค้า พลาสติกขึ้นรูป ยืด และโค้งงอได้ดี เมื่อใช้สารประสานบางชนิด พลาสติกอาจมีความแข็งแรงใกล้เคียงโครงสร้างไม้
น้ำหนักจำเพาะของพลาสติกเปลี่ยนตามสารประสาน เช่น พอลิเอทิลีนมีความหนาแน่นต่อปริมาตร 0.9 กรัม/ซม.³ ส่วนพลาสติกใยแก้วหนักกว่ามากที่ 1.95 กรัม/ซม.³
| รายการ | มวล 1 ม³ เป็นตัน | มวล 1 ม³ เป็นกิโลกรัม | น้ำหนักจำเพาะ (กก./ม³) |
| น้ำหนักพลาสติก 1 ม³ | 0.85 - 1.8 | 850 - 1800 | 850 - 1800 |
พลาสติกแบ่งได้หลายชนิดตามคุณสมบัติความยืดหยุ่น ตารางแสดงคุณลักษณะการใช้งาน
| ตัวชี้วัด / ชนิด | แข็ง | กึ่งแข็ง | อ่อน |
| การซึมผ่าน | ไม่ซึมผ่าน | ได้รับผลจากแก๊ส ไอ น้ำ และอากาศ | |
| ความยืดหยุ่น | ไม่มี | ต่ำ | สูงมาก |
| ทนต่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง | 300 - 400 °C | >70 °C | >50 °C |
| การขยายตัวจากความร้อน | อยู่ในช่วง 25 - 120 · 10⁻⁶ | ||
| ทนอุณหภูมิต่ำ | สูงมาก | ไม่สูง | ต่ำ |
| ค่าความแข็ง | 40 HB | 2 - 20 HB | |
| การป้องกันสารเคมี | ระดับสูง | ||
| การเก็บความร้อน | เก็บความร้อนได้ดีและนำความร้อนไม่ดี | ||
| การนำไฟฟ้า | ใช้เป็นไดอิเล็กทริกหรือฉนวนไฟฟ้า | ||
| การส่งผ่านแสง | ส่งผ่านแสงได้ดีหากไม่ได้ผลิตด้วยสารเติมสี | ||
| การคงสี | สูงมากเมื่อใช้สารให้สีที่ถูกต้อง เช่น โอเคอร์ ตะกั่วแดง และอื่น ๆ | ||
จากตารางสรุปได้ว่าพลาสติกทนต่อสารเคมีส่วนใหญ่ จึงใช้ในอุตสาหกรรมเคมีเพื่อป้องกันองค์ประกอบโครงสร้าง พลาสติกที่ทนเป็นพิเศษ ได้แก่ เทฟลอน พอลิเอทิลีน พอลิไอโซบิวทิลีน พอลิสไตรีน และพอลิไวนิลคลอไรด์
ข้อเสียของการใช้พลาสติก
ข้อเสียขึ้นอยู่กับพอลิเมอร์ สารเติม และสารเสริมแรง พลาสติกหลายชนิดไวต่ออุณหภูมิสูง มีความแข็งต่ำกว่าโลหะ และอาจช่วยให้ไฟลุกลาม แต่ก็มีเกรดติดไฟยากและดับได้เอง การใช้โครงสร้างพลาสติกทั้งภายในและภายนอกที่อยู่อาศัยต้องคำนึงถึงชั้นการติดไฟ การเกิดควัน และข้อกำหนดป้องกันอัคคีภัย
การเสื่อมอายุของพลาสติกหมายถึงการสูญเสียคุณสมบัติบางประการระหว่างใช้งานเป็นเวลานาน แสงแดดและอากาศยังค่อย ๆ ทำลายผลิตภัณฑ์กับโครงสร้างพลาสติก สาเหตุที่เริ่มกระบวนการเสื่อม ได้แก่:
- การขาดของสายโซ่โมเลกุลพอลิเมอร์
- การจัดเรียงโครงสร้างโมเลกุลใหม่
ผลสุดท้ายคือความแข็งแรงและความยืดหยุ่นลดลง สีเปลี่ยน และผลิตภัณฑ์เปราะ เมื่อร้อนจัด เผาไหม้ หรือพลาสติกบางชนิดแตกสลาย อาจปล่อยผลิตภัณฑ์สลายตัวที่เป็นอันตราย จึงต้องคำนึงถึงสภาพใช้งานและการกำจัดตั้งแต่ต้น
คำถามที่พบบ่อย
พลาสติก 1 ม³ หนักเท่าใด?
ตามตาราง พลาสติก 1 ม³ หนักประมาณ 850–1800 กก. เป็นช่วงรวมของพลาสติกหลายชนิด โดยค่าจริงขึ้นอยู่กับพอลิเมอร์ สารเติม การเสริมแรง และเทคโนโลยีผลิต
เหตุใดพลาสติกต่างชนิดจึงมีความหนาแน่นต่างกันมาก?
พลาสติกไม่ใช่วัสดุชนิดเดียว แต่เป็นกลุ่มพอลิเมอร์ขนาดใหญ่ พอลิเอทิลีนและพอลิโพรพิลีนมักเบากว่า ส่วนพลาสติกเสริมใยแก้ว เติมแร่ และพลาสติกวิศวกรรมบางชนิดหนักกว่ามาก
ใช้ความหนาแน่นเฉลี่ยคำนวณน้ำหนักชิ้นส่วนพลาสติกได้หรือไม่?
ใช้ช่วงในตารางประเมินคร่าว ๆ ได้ แต่การคำนวณชิ้นส่วนจริงควรทราบชนิดพลาสติกและนำปริมาตรคูณความหนาแน่นจากเอกสารวัสดุ