Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Много шума из полимеров

Много шума из полимеров

Сегодня вокруг пластика ведутся ожесточённые споры. В Европе давно сортируют мусор, всё чаще на бирках можно увидеть «сделано из переработанного сырья», всё в большем количестве магазинов мы можем выбрать бумажный пакет вместо обычного полиэтиленового. Как устроен пластик, каким он бывает и чем он вреден для окружающей среды? Разбираемся с материаловедом Катей Анисимовой.

Что мы называем пластиком?

Пластик — это материал, состоящий из синтетических или полусинтетических полимеров. Полимеры — это огромные молекулы, которые состоят из повторяющихся звеньев — мономеров. Полимеры получают в результате полимеризации — процесса объединения множества маленьких молекул в одну большую.

Все полимеры можно разделить на натуральные и синтетические.

Натуральные полимеры — те, что встречаются в природе. Белки и нуклеиновые кислоты в теле человека, целлюлоза в растениях и хитин в экзоскелете насекомых — примеры натуральных полимеров.

Синтетическими называют все полимеры, сделанные человеком. Их получают двумя способами: путём переработки натуральных полимеров в искусственные полимерные материалы и в результате синтеза из органических полимеров с относительно малой массой. Синтетические полимеры лёгкие, долговечные, им можно придать практически любую форму.

Итак, пластик — это бесконечные цепи полимерных молекул.

Как делают пластик?

Пластмассы можно получать из природных веществ, таких как целлюлоза и уголь. Однако в основном для этого используют сырую нефть. На первом этапе производства пластика, в ходе перегонки, нефть разделяется на фракции — группы более лёгких компонентов. Каждая фракция представляет собой смесь цепей, состоящих из углерода и водорода. Они различаются по размеру и структуре молекул. Для производства пластика нужны низкомолекулярные соединения.

Итак, взяли сырую нефть, разделили на фракции, выделили простые низкомолекулярные соединения. Что дальше?

Есть два основных способа превращения низкомолекулярных соединений в высокомолекулярные полимеры: полимеризация и поликонденсация. В обоих случаях маленькие молекулы объединяются в большие цепи, но в результате поликонденсации образуется ещё и побочный продукт, например вода.

Готовый полимер выглядит как множество маленьких гранул. Чтобы получить пластиковое изделие, такие гранулы смешивают с веществами-добавками, которые придают пластмассе те или иные дополнительные свойства. После этого смесь отправляют в машину для литья пластика, где она перемешивается и приобретает нужную форму.

Почему бутылка и игрушка пластиковые, но разные на ощупь?

Пластик бывает разным. Его свойства зависят от особенностей мономера — структурной единицы полимерной молекулы. Для того чтобы определить, какой именно полимер является основой того или иного пластикового изделия, достаточно посмотреть на маркировку.

Не весь пластик можно перерабатывать, а некоторые его типы даже не рекомендуют использовать повторно. Рассмотрим 7 видов маркировок, которые можно найти на привычных предметах.

1. PET (PETE) — полиэтилентерефталат

Полиэтилентерефталат — самый распространённый вид пластика. Из него делают бутылки для воды, пакеты, пластиковую упаковку. Полиэтилен предназначен для одноразового использования — повторное увеличивает риск роста бактерий: такой пластик трудно обеззараживать, а для надлежащей очистки требуются вредные химикаты. Зато его можно перерабатывать.

2. HDPE — полиэтилентерефталат высокой плотности

Полиэтилентерефталат с плотной «упаковкой» молекул используют для производства более жёсткого пластика. Из него делают молочные бутылки, игрушки, пластиковую мебель. HDPE считается самым перерабатываемым и сравнительно безопасным пластиком. Процесс его переработки технологически прост и экономически выгоден.

3. PVC — поливинилхлорид

Поливинилхлорид — мягкий гибкий пластик, из которого делают пищевую плёнку, игрушки для маленьких детей и домашних животных, упаковку для товаров. Он относительно непроницаем для солнечного света и используется для изготовления садовых шлангов и оконных рам. ПВХ часто называют «ядовитым пластиком». В изделиях из поливинилхлорида содержатся токсины, которые со временем выщелачиваются, то есть выделяются при внешнем воздействии, например при нагревании или попадании в воду. Изделия из поливинилхлорида практически не перерабатываются, их нельзя использовать повторно.

4. LDPE — полиэтилен низкой плотности

Считается наиболее безопасным пластиком. Идёт на изготовление пакетов, которые мы покупаем в магазинах, бутылок и упаковки для хлеба. Перерабатывается не повсеместно, как пластик с маркировкой «1», однако мест переработки становится всё больше (в Европе и Америке).

5. PP — полипропилен

Полипропиленовый пластик прочный и лёгкий, обладает теплостойкими свойствами, а ещё защищает от проникновения влаги. Например, плёнка под крышкой банки с кофе сделана из полипропилена. Из него также изготавливают коктейльные соломинки, упаковку для йогуртов и чипсов. Полипропилен признан годным для повторного использования, однако почти не перерабатывается.

6. PS — полистирол

Полистирол — недорогой, лёгкий в обработке пластик. Из него делаются одноразовые стаканчики, посуда, белые контейнеры для еды на вынос. При этом полистирол — довольно-таки опасное вещество: он может выщелачивать стирол (например, при нагревании в микроволновке), который оказывает канцерогенное воздействие на организм человека. Переработка этого пластика не особо распространена, и около 35% мусора в США составляет именно полистирол. Однако некоторые компании его принимают и используют повторно.

Читайте так же:
Аппарат для наплавки металла

7. OTHER

В эту группу входят пластмассы, не получившие отдельное обозначение, такие как поликарбонат, полиамид и др. Из них делают детские бутылочки, игрушки, бутылки для воды, упаковку. При частом мытье или нагревании эти пластмассы могут выделять бисфенол А — вещество, которое ведёт к гормональным сбоям в организме человека.

Далеко не весь пластик, который производится, впоследствии перерабатывается. Это связано не только с техническими проблемами, но и с тем, что во многих странах нет культуры разделения мусора, а также заводов, которые могли бы переработать пластмассу.

На сегодня переработано только 9% пластика, 12% сожжено, 79% находится вокруг нас. Около 8 миллионов тонн ежегодно сбрасывается в океан.

Почему пластик так вреден для окружающей среды?

Производство пластика и его обработка наносят экологии комплексный вред. Самый заметный ущерб пластиковые отходы причиняют океану, точнее, его жителям. Морские животные путают пластик с едой и умирают либо от отравления, либо от голода; в пакетах запутываются черепахи и другие животные. К 2015 году уже 90% морских птиц употребили в пищу пластмассу. В 2018-м на берег Испании вынесло мёртвого кашалота. В его желудке обнаружили 32 килограмма пластиковых пакетов, канистру и сеть.

Эти цифры шокируют, но есть не менее опасная штука — микропластик, частицы пластмассы размером не более 5 мм, образовавшиеся в результате действия ультрафиолета на плавающие в океане отходы. Под влиянием солнечного света они распадаются на мелкие частицы, и сейчас их около 51 триллиона.

Учёные задаются вопросом: насколько токсичен микропластик? Для того чтобы изделие выглядело более привлекательно, на этапе производства в пластик добавляют разные вещества, которые не вредны до тех пор, пока не начнут выщелачиваться. Бисфенол А делает пластик более прозрачным, но при этом влияет на гормональную систему; диэтилгексилфталат делает пластик более гибким, но может вызвать рак. Пока не очень понятно, остаются ли эти вещества в частицах пластика. Проблема в том, что их поедает планктон, а им питается и мелкая рыба, и крабы, и устрицы — животные, которых ест человек. Микропластик был найден в морской соли, воде из-под крана, в пыли, в воздухе. У 8 из 10 младенцев и практически у всех взрослых в организме находят фталаты — распространённые пластиковые добавки.

Если пластик — это так плохо, почему его не запрещают?

Всё не так просто. Пластиковое загрязнение — одна из множества экологических проблем, с которыми мы столкнулись. Некоторые заменители пластика тоже наносят вред окружающей среде.

Не так давно правительство Дании опубликовало исследование, где говорится, что энергозатраты на производство пластикового пакета настолько меньше аналогичных расходов на тканевую сумку, что для того, чтобы товар окупился, потребитель должен использовать его 7100 раз, а изготовитель — наладить бесконечный производственный цикл. Остаётся искать разумный компромисс и выбирать наименьшее из зол.

Любое производство так или иначе наносит вред окружающей среде. Пластик справляется с задачами, решить которые по-другому пока не получается. Например, если не упаковывать продукты в пластиковые пакеты, они быстрее портятся. А протухшая еда выделяет в атмосферу вредные вещества, в том числе метан. Решение, которое кажется правильным в ситуации с упаковкой, — биоразлагаемые пакеты.

Биоразлагаемые пакеты. Они действительно разлагаются?

Биоразлагаемые пакеты делают из биопластика, который по свойствам очень похож на обычный. Но получают такую пластмассу из возобновляемых источников биомассы, таких как крахмал, растительные жиры и масла. Все биопластики более экологичны на этапе производства, а приставка «био-» означает, что они могут быть переработаны живыми организмами. Этот пластик действительно разлагается и гораздо менее вреден для окружающей среды на всех этапах — от производства до переработки.

Однако его свойства и особенности разложения изучены не до конца, поэтому нельзя сказать со стопроцентной уверенностью, что суммарно биопластик наносит меньший вред и может решить проблему пластмассового загрязнения.

Из чего делают пластмасс

258 Количество изделий из пластмасс в современном мире очень велико. Пластмассовые изделия бывают разного объема, форм, назначение — это ведра, тазы, даже трубы для подачи воды в квартиры. Пластиковые изделия не только удобны в применении, но экологические и доступны по цене.

Основным источником производства пластмасс является этилен. Из него производятся полистирол, полиэтилен и поливинилхлорид. Первые два материала подвергают плавлению, полученного вещества создают посуду. Из тонких листов полиэтилена получают упаковку для продуктов (пакеты фасовочные пакеты-майки).

Читайте так же:
Гост резьба метрическая основные размеры

В зависимости от состава:
По области применения:
в зависимости от связующего материала:

  1. Эпоксипласты (для связи используются эпоксидные смолы). Фенопласт (вещество — фенолформальдегдные смолы). Аминопласты (меламинофармальдегидные и мочевиноформальдегидные смолы используются как связующее вещество).
  2. термореактивными — при нагревании становятся мягкими и плавятся, но после проведения какого-то химического реакциипластмасса твердеет и становится нерастворимой и неплавкое. Ее можно будет использовать повторно, переплавки бесполезна. Такая пластмасса может использоваться как наполнитель при создании пресс-порошков;
  3. термопластичными — такие пластмассы легко плавятся при нагревании и затвердевают при охлаждении. Этот материал можно переплавить и изготовить из него новое изделие, однако его качество будет чуть ниже.

Полимер — вещество, из которого изготавливают пластмассу. Кроме него, при производстве полимерного материала используют наполнители и ускорители отвержения. Чтобы пластмасса стала цветной, в ее состав добавляют минеральные красители. В качестве связующего вещества выступают синтетические смолы, производные целлюлозы, синтетический каучук — все эти вещества являются высокомолекулярными полимерами.

Некоторые виды пластмассы можно использовать несколько раз. Основные способы переработки:

процесс прессования, давления, выдавливание при нахождении материала в вязкой текучей состоянии;
вакуумное литье и пневмоформовка, штамповки высокоэластичного материала.
Оборудование для производства и переработки

Самым распространенным видом производства пластмасс является серийное и мелкосерийное литье под давлением. Это самый бюджетный способ, и с помощью него в стране производится около трети пластмассового материала. В качестве сырья используются гранулы, подвергаются процессу плавления, после чего они отправляются в специальные формы для литья.

Изготавливая пластмассы с помощью технологии литья под давлением, используют термопластавтоматы. Основные функции автоматических производителей: измельчение гранул, нагрев полимерной массы, литниковая система, отводит нагретый полимер в форму для литья.

Большинство предприятий налаживают безотходное производство изделий из пластмасс и используют станки и оборудование как для изготовления, так и для переработки остались гранул.

1


Виды оборудования для литья пластмасс под давлением:

вертикальное — в процессе производства подача расплавленного полимера осуществляется вертикально, а форма для литья расположена горизонтально;
горизонтальное — литейная форма расположена вертикально, жидкая пластмасса поступает в термопластавтомат горизонтально.
Оборудование для литья под давлением компактным, занимает небольшое пространство и легкоуправляемо.

Кроме литья под давлением, являются:

литья с газом;
литья с водяным паром;
многокомпонентное литье.
Эти способы рациональные и способны повысить качество производимого материала.

Основные тенденции на рынке производства пластмасс

Ужесточение правил и норм на ТПА к производству, качеству и экологичности изделий и оборудования.
Создание декора на пластиковых изделиях повышает спрос на них и увеличивает объемы продаж.
Создание и развитие смешанных технологий: гидравлика (сжатие) + электрическое (впрыск массы) ТПА.
В связи с переходом с гидравлики на электричество снижение энергоемкости ТПА.
Преимущества электрического оборудования:

малое энергопотребление (по сравнению с гидравликой экономится до 60% энергии);
разрешается использовать в стерильных условиях (медицина). Электрические ТПА практически не имеют масла;
Воздействие производства на экологию Земли

В зависимости от сырья, использованного для производства пластиковых масс, меняется сила воздействия и состав выделяются в окружающую среду газов. Но в любом случае изготовления изделий из пластмассы, таких как ведра, запасные детали оборудования, канистры, игрушки, тазы и другие предметы народного потребления, что негативно сказывается на человеке и природе. Вещества, выделяемые в процессе производства, являются ядовитыми. они переносятся на большие расстояния, выпадая с осадками, которые являются источниками загрязнения почвы. подземные и поверхностные воды, растительность.

Утилизация отходов от пластмассового производства должна осуществляться на заводах по переработке в специальных кислостойкой установках, но если есть возможность безотходного производства, то лучше пластмассовые отходы отправлять на переработку.

13 высокопроизводительных пластиков, используемых в автомобильной промышленности

13 высокопроизводительных пластиков, используемых в автомобильной промышленности

Подсчитано, что каждые 10% снижения веса транспортного средства приводят к снижению расхода топлива на 5-7%. Текущие экономические и экологические проблемы делают создание более экономичных автомобилей главным приоритетом в автомобильной промышленности. Использование современных материалов, таких как алюминий и углеродное волокно, полезно, но разумное применение пластмасс имеет все большее значение.

Некоторые другие преимущества высокоэффективных пластиков, используемых в транспортных средствах, включают в себя:

— минимальную коррозию, позволяющую продлить срок службы автомобиля

— существенная свобода дизайна, позволяющая продвигать творчество и инновации

— гибкость в интеграции компонентов

— безопасность, комфорт и экономия

Вот лучшие 13 высокопроизводительных пластмасс, используемых в автомобильной технике. В то время как все 13 могут легко использоваться в одном автомобиле, только три типа пластмасс составляют

примерно 66% от общего числа высокоэффективных пластмасс, используемых в автомобиле: полипропилен (32%), полиуретан (17%) и ПВХ (16%) ,

Читайте так же:
Все о системе вопр в цветной металлургии

1) Полипропилен (PP)

Полипропилен — это термопластичный полимер, используемый в самых разных областях. Насыщенный аддитивный полимер, изготовленный из мономера пропилена, он прочный и необычайно устойчивый ко многим химическим растворителям, основаниям и кислотам.

Применение: автомобильные бамперы, химические баки, изоляция кабелей, газовые баллончики, ковровые волокна.

2) Полиуретан (PUR)

Твердый полиуретан — это эластомерный материал с исключительными физическими свойствами, включая ударную вязкость, гибкость и устойчивость к истиранию и температуре. Полиуретан имеет широкий диапазон жесткости, от ластика до твердого шара для боулинга. Другие характеристики полиуретана включают чрезвычайно высокий срок службы при изгибе, высокую несущую способность и выдающуюся стойкость к погоде, озону, радиации, маслам, бензину и большинству растворителей.

Применение: гибкие пенопластовые сидения, пенопластовые изоляционные панели, эластомерные колеса и шины, автомобильные подвесные втулки, подушки, электрические герметики, твердые пластиковые детали.

3) Поливинилхлорид (ПВХ)

ПВХ обладает хорошей эластичностью, огнестойкостью, хорошей термостойкостью, высоким глянцем и низким содержанием свинца. Поливинилхлоридные формовочные смеси можно подвергать экструзии, литью под давлением, прессованию под давлением, каландрированию и формованию раздувом для образования огромного разнообразия продуктов, либо жестких, либо гибких, в зависимости от количества и типа используемых пластификаторов.

Применение: автомобильные приборные панели, оболочка электрических кабелей, труб, дверей.

4) ABS

Применение: автомобильные кузовные детали, приборные панели, колпаки колес.

5) Полиамид (PA, Нейлон 6/6, Нейлон 6)

Нейлон 6/6 — это нейлон общего назначения, который можно формовать и прессовать. Нейлон 6/6 обладает хорошими механическими свойствами и износостойкостью. Он часто используется, когда требуется низкая стоимость, высокая механическая прочность, жесткий и стабильный материал. Нейлон хорошо впитывает воду и будет набухать в водной среде.

Применение: шестерни, втулки, кулачки, подшипники, атмосферостойкие покрытия.

6) Полистирол (PC)

Естественно чистый, полистирол обладает отличной химической и электрической стойкостью. Широко доступны специальные глянцевые и ударопрочные марки. Этот простой в изготовлении пластик обладает плохой стойкостью к ультрафиолетовому излучению.

Применение: корпуса оборудования, пуговицы, автомобильная фурнитура, витрины.

7) Полиэтилен (PE)

Полиэтилен обладает высокой ударопрочностью, низкой плотностью и обладает хорошей ударной вязкостью. Он может использоваться в самых разнообразных способах обработки термопластов и особенно полезен, когда требуются влагостойкость и низкая стоимость.

Применение: автомобильные кузова (армированные стеклом), электроизоляция.

8) ПОМ (POM — полиоксиметилен)

POM обладает превосходной крепкостью, жесткостью и пределом текучести. Эти свойства стабильны при низких температурах. ПОМ также обладает высокой химической и топливостойкостью.

Применение: внутренняя и внешняя отделка, топливные системы, малая шестерня.

9) Поликарбонат (PC)

Аморфный поликарбонатный полимер предлагает уникальное сочетание жесткости, твердости и ударной вязкости. Обладает отличными атмосферными, ползучими, ударными, оптическими, электрическими и термическими свойствами. Из-за своей исключительной ударной вязкости он является материалом для автомобильных бамперов, шлемов всех видов и заменителей пуленепробиваемого стекла.

Применение: бамперы, линзы фар.

10) Акрил (PMMA)

Прозрачный термопласт, PMMA часто используется в качестве легкой или устойчивой к разрушению альтернативы стеклу. Это дешевле, чем PC, но также более подвержен царапинам и разрушениям.

Применение: окна, дисплеи, экраны.

11) PBT (полибутилентерефталат)

Термопластичный PBT используется в качестве изолятора в электротехнической и электронной промышленности. Это очень химически и термостойкий материал. Также есть огнестойкие марки.

Применение: дверные ручки, бамперы, компоненты карбюратора.

12) Полиэтилентерафталат (PET)

ПЭТ в основном используется для создания синтетических волокон и пластиковых бутылок. Вы можете узнать об этом, прочитав ярлыки одежды, там он называется «полиэстер».

Применение: корпус рычага стеклоочистителя и корпуса редуктора, фиксатор фары, крышка двигателя, корпуса разъемов.

13) ASA (акрилонитрил-стирол-акрилат)

Как и ABS, ASA обладает высокой прочностью и жесткостью, хорошей химической стойкостью и термостойкостью, отличной устойчивостью к погодным условиям, старению и пожелтению, а также высоким глянцем. Будьте осторожны, чтобы не сжечь этот материал. При горении выделяется токсичный дым.

Добавки для производства пластмасс

Пластмасса (пластическая масса, пластик) – это материал органической этимологии, создаваемый на основе полимеров-связок (макромолекулярных соединений). Полимеры могут применяться как синтетические, так и природные (каучук, смолы, производные целлюлозы). Однако первые при производстве пластика получили намного большее распространение.

Процесс формирования пластиковой продукции выглядит как переход из рабочего состояния (эластичного или вязко-текучего) в готовое (твердое, например, стекловидное или кристаллическое). В основе – реакции полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения низкомолекулярных исходников, которые изымают из угля, нефти или природного газа (бензола, этилена, фенола, ацетилена и иных мономеров). При их протекании формируются макромолекулярные связи со многими исходными молекулами.

На сегодняшний день пластические массы применяются в самых разных сферах промышленности и жизнедеятельности. Из них изготавливают технику, бытовые и хоз. назначения предметы и инвентарь, мебель, игрушки, тару, упаковку, трубы и т.д. На них останавливают выбор ввиду специфических особенностей, среди которых: легкое плавление, возможность создания различных размеров, объемов, форм под давлением и при воздействии высоких температур, сохранность форм после охлаждения. Изделия из пластика удобны в использовании и отличаются невысокой стоимостью.

Читайте так же:
Как сделать шиномонтаж самостоятельно

Примечательно, что ряд пластмасс подлежит многоразовой эксплуатации. Для переработки могут быть использованы прессование, давление, выдавливание, вакуум-литье, пневматическое формирование и штамповка.

Свойства пластика

К основным принадлежат:

— небольшая плотность (0,85-1,8 г/см³);

— очень малые проводимости (электро- и тепловая);

— не слишком высокая механическая прочность;

— разложение при нагреве (в ряде случаев с предшествующим этому размягчением);

— отсутствие чувствительности к влаге;

— стойкость к кислотам и основаниям;

— разные реакции на органические растворители (зависимо от хим. природы полимера);

— практически физиолог. безвредность;

— морозоустойчивость (хрупкость материала при ударе при определенной t).

Эти свойства достигаются и варьируются различными способами, например, сополимеризацией или стереоспецифической полимеризацией, компонировкой разных пластиков между собой и с прочими материалами (стекловолокном, текстилем, наполнителями, красителями, стабилизаторами света и тепла, ускорителями отвердевания). Для придания специальных качеств могут быть задействованы и пластификаторы (дибутилфталат, полиэтиленгликоль, силикон), антипирены, антиоксиданты.

Виды пластических масс

Природа используемого полимера и то, как он переходит из вязкого в твердое состояние, реагируя на высокие температуры в процессе создания изделий из пластика, определяют распределение пластмасс на:

— термопластичные (термопласты). Нагревание приводит к расплавлению, а охлаждение – к возврату в исходное состояние. Такие материалы легко плавятся и затвердевают. Их можно переплавливать, создавая новую продукцию. Однако стоит учитывать, что качество последующих изделий будет несколько хуже, нежели первого;

— термореактивные (реактопласты). Изначально макромолекулам свойственна линейная структура, а определенная t отверждения (выше, нежели у предыдущего вида) трансформирует ее в сетчатую. Нагреваясь, материал становится мягким и плавится. Однако, отвердев, он не может вновь стать растворимым и плавким. Это значит, что повторное переплавление и использование не имеют смысла. Примечательна годность таких пластмасс при изготовлении пресс-порошков.

Кроме этого, пластик может быть газонаполненным (вспененным, с малой плотностью).

По составу пластмассы делятся на:

— листовые термопластмассы. Это винипласты и орган. стекла, состоящие из смол, стабилизаторов и пластификаторов в малых количествах;

— слоистые. Сюда принадлежат гетинакс, текстолит и стеклотекстолит, в состав которых входят бумажные или тканевые наполнители;

— волокниты (стеклонити, асбестовые и х/б волокна). Обязательное условие – волокнистость наполнителя;

— литьевые. Массы из моносырья, которым выступают смолы;

— пресс-порошки – материалы из наполнителей в форме порошка.

Сфера использования дает распределение на следующие виды пластмасс:

— теплоизоляционные (пено-, поропласты и др.) для строительных целей;

— хим. стойкие (ПЭ, ПП, фторлон, непластифицированный поливинилхлорид) для пром. применения;

— конструкционные (текстолит, стеклотекстолит и др.);

— универсальные (пресс-порошки) общего предназначения.

В зависимости от материала-связки пластические массы бывают:

— эпоксипластами (с эпоксидной смолой);

— фенопластами (с фенолформальдегидной смолой);

— аминопластами (с меламино- или мочевиноформальдегидной смолой).

Сырье для производства пластмасс

Как уже было сказано, основа любого вида пластмассы – полимер. Чаще всего источником выступает этилен, из которого создают полистирол, полиэтилен и поливинилхлорид. Полимер-связка может быть синтетическим и природным (белок, крахмал, целлюлоза). Но последние применяются намного реже. Синтетические же, наоборот, поскольку имеют улучшенные эксплуатационные характеристики. Вот несколько основных из этих полимеров:

— полимеризационные. Полиэтилен, создаваемый из продуктов высокотермической обработки. Он отлично бережет эластичность и стоек к всевозможным кислотам, а также к растворяющим веществам;

— поливинилхлорид (ПВХ). Устойчив к повышенным температурам. Плавлению поддается лишь при t 200 °С. Из него производят линолеум, плинтус, трубы, пленочные изделия для отделки, искусственную кожу;

— полистирол (ПС). Отличается прочностью, но при этом является весьма хрупким материалом. Подходит для создания тепловой изоляции и облицовки;

— фенолформальдегидные. Их одними из первых начали применять в строительстве. Сегодня из них чаще всего производят клеи, лаки и краски. Главный сырьевой материал – фенол (не имеющие цвета игольчатые кристаллы с характерным запахом);

— мочевиноформальдегидные. Самый доступный исходник для пластика. Хотя и является прочным, но быстро теряет свои качественные показатели при контакте с водой. Здесь для изготовления используют формалин (резко пахнущий бесцветный газ формальдегид, растворенный в воде);

— полиэфирные. Это узконаправленные материалы, которым свойственна дороговизна, ввиду чего их применение ограничено. Чаще всего используются для изготовления лаков и красок;

— кремнийорганические. В основе – кремний. Среди примечательных особенностей: хим. и термостойкость, отличное сочетание с различными силикатами. Подходят для изготовления облицовок, красок и защитных покрытий.

Популярные добавки для пластика

Хотя полимеры и являются основным сырьем в пластмассопроизводстве, однако на сегодняшний день лишь небольшое количество пластмасс состоят исключительно из них. Зачастую они дополнены разнообразными функциональными добавками.

Читайте так же:
Дисковый распиловочный станок по дереву

Основные группы добавок для пластмассы:

Наполнители. Их задача – увеличивать прочность и придавать необходимые технологические параметры, в том числе, обеспечивать специфические свойства и декоративность. Это могут быть органические и неорганические материалы, дисперсные, волокнистые (стекло- и х/б волокна) и армирующие: мел, белая глина, тех. углерод, асбест. Популярный наполнитель – алюминий оксид (бесцветные кристаллы, не растворяющиеся в воде). Количество в пластической массе – до 95 %.

Пластификаторы (эластифицирующие добавки). Повышают гибкость и морозостойкость, но, вместе с тем, уменьшают прочность, твердость, температуру смягчения и плавления. Их объем в пластмассе может достигать 45 %.

Смазки (скользящие добавки). Введение в массу происходит перед самим созданием изделий из нее. Их основная задача – препятствование прилипанию изделий к формам и инструментам, облегчение съема. Также могут отображаться на поверхностных характеристиках пластмассы, к примеру, увеличивать блеск и формировать антиадгезионную прослойку путем расплывания на поверхности. Смазками, как правило, служат стеараты цинка и кальция, парафины и силиконы в размере до 2 %. Превышать рекомендованные количества нельзя, так как это может стать причиной уменьшения прочности и хим. стойкости.

Количество каждой из добавок, которые будут перечислены ниже, составляет в пластике 1-5 %.

Отвердители. Трансформируют термопласты в реактопласты.

Процессинговые добавки. Улучшают внешний вид продукции из пластика, увеличивают технопереработку и производительность техники.

Очистители. Способствуют очищению литьевой техники в производственном процессе.

Осушители. Применяются при использовании полимерного вторсырья с целью влагопоглощения. Необходимы при чрезмерной влажности материала, недостатке оборудования для сушки или для уменьшения расхода электроэнергии.

Антифоги (добавки против запотевания). Предотвращают появление капель воды при изменении t, защищают помещенную в изделия (пищевые полиэтиленовые, этиленвинилацетатные и поливинилхлоридные пленки) продукцию. Также могут быть применены для создания с/х пленок.

Просветлители. Задействуются при использовании полипропилена для увеличения прозрачности.

Оптические отбеливатели. Улучшают изначальный цвет, убирают ненужную желтизну. Хорошо подходит для этой цели диоксид титана (белое порошкообразное вещество, состоящее из бесцветных кристаллов, эффективно повышающее белизну).

Красители. Дают возможность получить желаемый цвет продукции.

Вспениватели. Позволяют убрать ряд дефектов (утяжки, непостоянность размеров и т.д.), негативно влияющих на внешний вид готовых изделий, а следовательно, и минимизировать брак готовой продукции.

Антипирены (ингибиторы горения). Предотвращают горение, делают полимеры стойкими к воспламенению и замедляют распространение огня. Материалы с их добавлением используются, в основном, в строительстве, транспортной, электронной и электротехнической отраслях. Вводить антипирены (например, диаммонийфосфат, смесь тринатрийфосфат + сульфат аммония или бура + борная кислота) нужно в больших объемах, нежели иные добавки.

Антиоксиданты. Позволяют избегать термодеструкции, предотвращают термическое окисление при переработке, хранении и применении. Добавляются в полимеры практически всех видов в ходе экструзии или литья. Кроме того, защищают от воздействия агрессивных сред, теплового и кислородного влияния.

Светостабилизаторы. Делают материал менее восприимчивым к УФ лучам, защищают от разрушения под их воздействием. Особо примечательна их роль в изделиях, имеющих значительную поверхность. Вводятся обычно совместно с антиоксидантами.

Антистатики. Убирают статический электрозаряд с поверхностей (обеспечивают материалу антистатические качества). Могут вводиться внутрь полимера или наноситься на поверхность изделий из него.

Антисептики. Стоят на страже заражения и размножения микробов в пластике.

Помимо этих добавок при изготовлении пластических масс используют специализированные, которые, к примеру, увеличивают гидрофобность или минимизируют коэффициента трения.

Также важно знать о возможности применения суперконцентратов, добавляемых в размере 0,5-3 %. В их функциональных обязанностях – придание в одночасье различных свойств: морозоустойчивости, скольжения, вспенивания, антиблокирования, антистатических, нуклеирующих, антимикробных и т.д. В их составе могут находиться пигменты и функциональные добавки. Они могут быть разрешены для контакта с пищей.

Комбинированные добавки. Широко применяют и комплексы. Яркий пример – стабилизатор света + антиоксидант. С их помощью создают, в частности, с/х пленки, которые в течение долгой эксплуатации не теряют прозрачность и барьерные качества. Такие добавки дают возможность задействовать полимер после вторпереработки повторно по прямому назначению.

В целом, добавки для производства пластмасс позволяют упрощать технологические процессы, достигать экономической составляющей предприятия, придавать готовой продукции важные свойства. Они примечательны по отдельности, но особый эффект дают при комплексном применении. Чтобы достичь желаемого результата, их нужно использовать в рекомендованных количествах и учитывать возможность влияния на действие других компонентов. Поэтому к выбору добавок нужно подходить тщательно, предварительно проанализировав возможные взаимодействия, выгоды и риски, а также взяв во внимание характеристики основы, то есть полимера.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector