Plastmasės: klasifikacija, pagrindinės charakteristikos, gamybos ir perdirbimo technologijos

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Plastmasės arba tiesiog plastikai yra didelės molekulinės masės junginiai, pagaminti iš natūralių arba sintetinių medžiagų. Pagrindinis tokių medžiagų bruožas yra galimybė pereiti į plastikinę būseną, veikiant dviem veiksniams - aukštai temperatūrai ir slėgiui. Be to, svarbu ir tai, kad po to masė sugebėtų išlaikyti jai suteiktą formą.

Bendras plastikų aprašymas

Plastikinės masės pradėtos gaminti maždaug prieš 50–60 metų. Iki šiol šie gaminiai tapo plačiai paplitę tiek kasdieniame gyvenime, tiek pramonėje ir kitose žmogaus veiklos srityse. Be to, šiuo metu plastikas kai kuriais atvejais gali sėkmingai pakeisti medieną, stiklą ir net metalą. Verta paminėti, kad tokios pramonės šakos kaip mechaninė inžinerija, radijo inžinerija, elektrotechnika ir chemijos pramonė nebegali apsieiti be tokių produktų.

Plastiko masės gali derinti metalo gaminių stiprumą,turėdamas medienos svorį ir stiklo skaidrumą. Dėl visų šių savybių tokios medžiagos neturi trūkumų, būdingų visoms šioms medžiagoms. Jie nerūdija kaip metalas, nepūva kaip medis ir negali būti sulaužyti kaip stiklas.

Bendra naudojimo informacija

Plastikinės masės gali būti naudojamos plėvelinių medžiagų gamybai. Jie, savo ruožtu, aktyviai naudojami, pavyzdžiui, auginant daržoves. Puikiai tinka kuriant saugomą zoną žemėje, auginti uogas, gėles ir kt.

Be to, plastikiniai konteineriai, konteineriai ir kiti konteineriai taip pat užima vieną iš pirmaujančių vietų gabenant pesticidus, trąšas, žemės ūkio produktus. Šiuo metu jau vyksta dujų mainų plėvelės konstrukcijos gamyba. Tokios membranos bus naudojamos produktams laikyti aplinkoje, kurioje yra kontroliuojamas dujų kiekis. Kaimo veiklai netgi gaminamos šviesą atspindinčios plėvelės, skirtos mulčiuoti dirvą.

Pagrindiniai ryšiai

Jei pateiksime bendrą informaciją apie plastiką, galime pasakyti taip: pagrindą sudaro didelės molekulinės masės junginys arba tiesiog polimeras, taip pat natūralūs (pikis, asf altas) arba sintetiniai priedai. Iki šiol labiausiai paplitę ir svarbiausi yra sintetiniai plastikai, gaunami polimerizacijos arba polikondensacijos būdu.

Plastikų polimerizacijos procesas yra identiškų molekulių, kuriosvadinami monomerais. Tokiu atveju neišsiskiria paprastos medžiagos. Ir gauto polimero molekulinė masė bus lygi dviejų jį sudarančių sudedamųjų dalių masei. Pažymėtina, kad plastiko gamybos technologijoje vienu metu gali dalyvauti keli monomerai. Šiuo atveju procedūra bus vadinama kopolimerizacija.

Jei kalbėsime apie polikondensaciją, tai polimeras bus gaunamas sujungus kelias skirtingų medžiagų funkcines grupes. Tokiu atveju išsiskirs kai kurios paprastos medžiagos. Remiantis tuo, tampa aišku, kad gatavo polimero bendra molekulinė masė nebus lygi bendrai formuojant dalyvaujančių monomerų masei.

Stambiamolekulinių junginių aprašymas

Šie junginiai apdorojami veikiant aukštai temperatūrai ir slėgiui. Paruošti tokie junginiai bus klampaus skysčio arba kieto pavidalo. Be to, verta pasakyti, kad polimerai skirstomi į tris dideles grupes – pagal formavimui naudojamo monomero cheminę struktūrą.

Papildai

Plastikų struktūra ir paskirtis priklauso nuo jų savybių. Todėl verta pasakyti, kad yra specialių priedų, kurie gali pakeisti kai kurias savybes tinkama linkme.

Kai kurie gatavi gaminiai yra pagaminti iš 100 % polimerų – tai yra polietilenas arba poliamidai. Kiti susideda iš polimerų tik 20-60%, o likusią masės dalį užimaspecialūs užpildai. Pagrindinė užpildų paskirtis – keisti įvairias savybes: didinti atsparumą ugniai, didinti stiprumą, didinti kietumą ir mechaninį stiprumą. Pavyzdžiui, į gumą dedama užpildo, pvz., suodžių.

Kitas priedas, esantis, pavyzdžiui, plastikiniuose induose ir daugelyje kitų kietų indų, yra plastifikatoriai. Tačiau kuo daugiau plastifikatoriaus pridedama, tuo didesnis bus plastiškumo koeficientas. Taigi galima gauti patvarią, bet gana plastikinę medžiagą.

Kitas svarbus komponentas yra stabilizatorius. Jis pridedamas prie kompozicijos, kad būtų išvengta gatavo produkto skilimo veikiant aukštai temperatūrai, saulės spinduliams ir kitiems išoriniams veiksniams. Kai kuriais atvejais, jei norite pakeisti gaminio spalvą, pridedama šiek tiek dažų.

Išsamus medžiagų aprašymas

Tokių junginių gamybos technologija reiškia, kad yra dar vienas komponentas, vadinamas IUD.

Navy yra svarbiausias priedas, kuris sulaiko daugybę skirtingų elementų ir suteikia plastiškumo. Be to, HMS taip pat skatina formavimą, elektros izoliaciją ir antikorozines savybes. Jei kalbėsime apie bendrą plastikų klasifikaciją, tai jie gali būti nepildomi ir užpildomi.

Pirmoji grupė yra gryno polimero masė arba su labai nedideliu priedų kiekiu. Antroje grupėje, atvirkščiai, yra ir polimerų, irdaug įvairių priedų, kurie tolygiai pasiskirsto rišiklyje, dažniausiai dervoje.

Kaip minėta anksčiau, užpildai naudojami siekiant pakeisti arba pagerinti daugumą savybių. Patys šie komponentai gali būti organiniai arba mineraliniai junginiai. Jie gali būti miltelių užpildų pavidalu – medienos milteliai, žėručio ar kvarco miltai ir kt. Ir juos gali pavaizduoti pluoštiniai elementai, pavyzdžiui, medvilnė. Paskutinis užpildų tipas yra drobė (popierius, žėrutis ir kt.).

Kalbant plačiau apie plastifikatorius, juos galima apibūdinti taip: tai mažai lakūs komponentai, kuriuos dažniausiai atstoja koks nors skystis. Jų įvedimas į kompoziciją padidina ne tik elastingumą. Formuotas produktas, kurio sudėtyje yra daugiau plastifikatorių, pagerina atsparumą šalčiui ir elastingumą.

Yra ir kita priedų rūšis – kietikliai. Jų koncentracija dažniausiai yra labai maža, o pagrindinė užduotis – polimerus paversti erdvine struktūra. Tiesą sakant, dėl to kai kurie plastikai tampa nelydomi.

Defektai

Verta atkreipti dėmesį į kai kuriuos šios medžiagos trūkumus. Bet kokios rūšies plastikai turi žymiai mažesnį atsparumą karščiui nei metalo gaminiai. Didžioji dalis plastikinių gaminių gali būti eksploatuojami ne aukštesnėje kaip 150 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Nepaisant ilgo tarnavimo laiko, plastikiniai gaminiai taip patpriklauso nuo senėjimo. Šis defektas pasireikš gaminio patamsėjimu, oksidacija, stiprumo charakteristikų, kietumo sumažėjimu.

Polietileno gavimas

Galite apsvarstyti plastikų, pagamintų iš polietileno, gamybos technologiją. Tai viena iš tų medžiagų, gaunamų polimerizacijos būdu, ir ji turi didelę paklausą rinkoje.

Norint gauti įprastą polietileną, naudojami trys polimerizacijos būdai:

1. Pirmasis metodas yra polimerizacija esant 1000–2000 atm slėgiui, esant 180–200 laipsnių Celsijaus temperatūrai. Nedidelis deguonies kiekis naudojamas kaip proceso iniciatorius - 0,005-0,05%.
2. Antrasis polimerizacijos variantas, atvirkščiai, vyksta veikiant atmosferiniam arba dirbtinai sukurtam 2-6 atm slėgiui ir tik 60-70 laipsnių temperatūroje. Šiuo atveju metalo organiniai angliavandeniliai naudojami kaip katalizatoriai naftos aplinkoje, kai nėra mažiausio drėgnumo ir deguonies.
3. Paskutinis polimerizacijos tipas vyksta esant 20–50 atm slėgiui ir dalyvaujant oksidiniams katalizatoriams, kurių temperatūra 110–140 laipsnių Celsijaus.

Plastiko rūšys

Gaminant ir vėliau kietinant galima išskirti dar du plastikų tipus. Pagrindinis skiriamasis bruožas yra grūdinimo sąlygos arba be jo. Pagal šį parametrą išsiskiria termoplastinis ir termoreaktingas plastikas.

Kalbant apie pirmosios kategorijos gaminius, kaitinant jiebus atlikti tam tikri pokyčiai, iš kietos būsenos pereinant į plastikinę, klampią ir skystą. Šio tipo gaminiai atvėsę vėl sukietės. Termoplastiniai gaminiai apima polietileną, polistireną, fluoroplastus ir kitus tipus.

Termoreaktingasis plastikas, kaitinamas iki 150-300 laipsnių temperatūros, patirs negrįžtamus pokyčius. Tokios masės taps vientisos, netirpios ir netirpios veikiant slėgiui arba be jo. Juose kaip priedas yra kietikliai. Pavyzdys yra epoksidinė derva.

Gamyba Rusijoje

Viena iš seniausių ir didžiausių šio produkto gamybos įmonių yra Nelidovskio plastikų gamykla NZPM. Šios įmonės gamybos įrenginiai yra Tverės regiono pietvakariuose.

Gamykla yra 19 hektarų žemės, kurioje yra 25 pramonės objektai.

Didžiausias gamybos plotas priklauso gamyklai, gaminančiai „Isonel“polietileno putas (PPE). Plotas yra 24 500 kvadratinių metrų. Toliau eina daug mažesnis 2 parduotuvės plotas – 7500 kvadratinių metrų. metrų, kur gaminamas ekstruzinis lakštinis plastikas. Vakuuminio formavimo gaminių aikštelė užima dar 3 tūkstančius kvadratinių metrų. metrų. Be to, gamykla užsiima plastikų apdirbimu.