Пластмаси: класификация, основни характеристики, технологии на производство и обработка

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Пластмасите или просто пластмасите са високомолекулни съединения, направени от естествени или синтетични вещества. Основната характеристика на такива вещества е възможността за преминаване в пластично състояние под въздействието на два фактора - висока температура и налягане. Освен това е важно и след това масата да е в състояние да поддържа придадената й форма.

Общо описание на пластмасите

Пластмасовите маси започват да се произвеждат преди около 50-60 години. Към днешна дата тези продукти са получили широко разпространение както в ежедневието, така и в индустрията и други отрасли на човешката дейност. Освен това в момента пластмасата може успешно да замени дърво, стъкло и дори метал в някои случаи. Струва си да се отбележи, че индустрии като машиностроенето, радиотехниката, електротехниката и химическата промишленост вече не могат без такива продукти.

Пластмасовите маси са в състояние да комбинират здравината на металните изделия,като същевременно има теглото на дървото и прозрачността на стъклото. С всички тези качества, такива вещества нямат недостатъците, присъщи на всички тези материали. Те не корозират като метал, гният като дърво и не могат да бъдат счупени като стъкло.

Обща информация за употреба

Пластмасовите маси могат да се използват за производството на филмови материали. Те от своя страна се използват активно при отглеждането на зеленчуци, например. Страхотно за създаване на защитена зона в земята, за отглеждане на горски плодове, цветя и други.

Освен това пластмасовите контейнери, контейнери и други контейнери също заемат едно от водещите места по необходимост от транспортиране на пестициди, торове, селскостопански продукти. Към днешна дата вече е в ход производството на газообменна филмова структура. Такива мембрани ще се използват за съхранение на продукти в среда с контролирано количество газ. За селски дейности дори се произвеждат отразяващи филми за мулчиране на почвата.

Основни връзки

Ако дадем обща информация за пластмасите, можем да кажем следното: основата се състои от високомолекулно съединение или просто полимер, както и естествени (смола, асфалт) или синтетични добавки. Към днешна дата най-разпространени и важни са синтетичните пластмаси, които се получават чрез полимеризация или поликондензация.

Процесът на полимеризация на пластмасите е реакция на комбиниране на идентични молекули, коитосе наричат мономери. В този случай не се отделят прости вещества. И полученият полимер ще има молекулно тегло, равно на масата на двете съставни части, които го образуват. Трябва да се отбележи, че няколко мономера могат да участват в технологията за производство на пластмаси едновременно. В този случай процедурата ще се нарича кополимеризация.

Ако говорим за поликондензация, тогава полимерът ще бъде получен чрез комбиниране на няколко функционални групи от различни вещества. В този случай ще се отделят някои прости вещества. Въз основа на това става ясно, че общото молекулно тегло на готовия полимер няма да бъде равно на общата маса на мономерите, участващи в образуването.

Описание на макромолекулни съединения

Обработката на тези съединения се извършва чрез излагане на висока температура и налягане. Веднъж приготвени, такива съединения ще бъдат под формата на вискозна течност или твърдо вещество. Освен това си струва да се каже, че полимерите са класифицирани в три големи групи - според химичната структура на мономера, използван за образуването.

Добавки

Структурата и предназначението на пластмасите зависи от техните свойства. Затова си струва да се каже, че има специални добавки, които могат да променят някои качества в правилната посока.

Някои готови продукти са изградени от 100% полимери - това са полиетилен или полиамиди. Други се състоят от полимери само за 20-60%, а останалата част от масовата част е заета отспециални пълнители. Основната цел на пълнителите е да променят различни свойства: повишаване на огнеустойчивостта, увеличаване на здравината, увеличаване на твърдостта и механичната якост. Например, пълнител като сажди се добавя към каучук.

Друга добавка, открита в пластмасовите контейнери, например, и в много други твърди контейнери, са пластификаторите. Въпреки това, колкото повече пластификатор се добави, толкова по-голям ще бъде коефициентът на пластичност. По този начин е възможно да се получи издръжлив, но по-скоро пластмасов материал.

Друг важен компонент е стабилизаторът. Добавя се към състава, за да се избегне разлагането на готовия продукт под въздействието на високи температури, слънчева светлина и други външни фактори. В някои случаи се добавя малко боя, ако искате да промените цвета на продукта.

Подробно описание на веществата

Технологията за производство на такива съединения предполага наличието на друг компонент, който се нарича IUD.

Navy е най-важната добавка, която поддържа много различни елементи заедно, а също така придава пластичност. В допълнение, HMS също така насърчава формоването, електрическата изолация и антикорозионните характеристики. Ако говорим за общата класификация на пластмасите, тогава те могат да бъдат незапълнени и напълнени.

Първата група е маса от чист полимер или с много малко количество добавки. Втората група, напротив, съдържа както полимери, така иголям брой различни добавки, които са равномерно разпределени в свързващото вещество, обикновено в смолата.

Както споменахме по-рано, пълнителите се въвеждат за промяна или подобряване на повечето качества. Сами по себе си тези компоненти могат да бъдат както органични, така и минерални съединения. Могат да бъдат представени под формата на прахови пълнители - дървесен прах, слюда или кварцово брашно и др. И те могат да бъдат представени от влакнести елементи, например памук. Последният вид пълнители са платно (хартия, слюда и други).

Говорейки по-подробно за пластификаторите, те могат да се характеризират по следния начин: това са нисколетливи компоненти, които най-често са представени от някакъв вид течност. Въвеждането им в състава повишава не само еластичността. Формован продукт с увеличаване на пластификаторите в състава подобрява устойчивостта на замръзване и еластичността.

Има и друг вид добавки - втвърдители. Тяхната концентрация обикновено е много ниска, а основната задача е да превърнат полимерите в триизмерна структура. Всъщност това кара някои пластмаси да станат нетопими.

Недостатъци

Заслужава си да се отбележат някои от недостатъците, които този материал все още има. Всички видове пластмаси имат значително по-ниска топлоустойчивост от металните изделия. По-голямата част от пластмасовите продукти могат да се експлоатират при температури не по-високи от 150 градуса по Целзий. Въпреки дългия си експлоатационен живот, пластмасовите изделия същоподложени на стареене. Този дефект ще се прояви в потъмняване на продукта, окисляване, намаляване на якостните характеристики, твърдост.

Получаване на полиетилен

Можете да разгледате технологията за производство на пластмаси на базата на полиетилен. Това е едно от онези вещества, които се получават чрез полимеризация и е много търсено на пазара.

За получаване на полиетилен в обичайната му форма се използват три метода на полимеризация:

1. Първият метод е полимеризация под налягане 1000-2000 атм с температура от 180 до 200 градуса по Целзий. Като инициатор на процеса се използва малко количество кислород - 0,005-0,05%.
2. Вторият вариант на полимеризация, напротив, протича под въздействието на атмосферно или изкуствено създадено налягане от 2-6 атм и при температура само 60-70 градуса. В този случай органометалните въглеводороди се използват като катализатори в нефтена среда при липса на най-малка влага и кислород.
3. Последният тип полимеризация протича под налягане 20-50 атм и с участието на оксидни катализатори с температура 110-140 градуса по Целзий.

Видове пластмаси

По време на производството и последващото втвърдяване могат да се разграничат още два вида пластмаси. Основната отличителна черта са условията на втвърдяване или без него. По този параметър се открояват термопластичните и термореактивните пластмаси.

Що се отнася до първата категория продукти, при нагряване теще претърпи определени промени, преминавайки от твърдо състояние в пластично, вискозно и течно състояние. Този тип продукт ще се втвърди обратно при охлаждане. Термопластичните продукти включват полиетилен, полистирол, флуоропласти и други видове.

Термореактивната пластмаса, когато се нагрее до температура от 150-300 градуса, ще претърпи необратими промени. Такива маси ще станат твърди, неразтворими и нетопими под налягане или без него. Те съдържат втвърдители като добавка. Пример е епоксидна смола.

Производство в Русия

Едно от най-старите и най-големите предприятия за производство на този продукт е Нелидовският завод за пластмаси NZPM. Производствените мощности на това предприятие се намират в югозападната част на Тверска област.

Заводът е разположен на 19 хектара земя, върху която са разположени 25 промишлени съоръжения.

Най-голямата производствена площ принадлежи на съоръжението за производство на Isonel полиетиленова пяна (ЛПС). Площта е 24 500 кв.м. Следва много по-малка площ от магазин номер 2 - 7500 кв.м. метра, където се произвеждат екструдирани листови пластмаси. Площадката за вакуумно формоване на продукти заема още 3 хиляди квадратни метра. метра. Освен това заводът се занимава с преработка на пластмаси.