Mase plastice: clasificare, caracteristici principale, tehnologii de producție și prelucrare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Plasticele, sau pur și simplu materialele plastice, sunt compuși cu molecul mare, fabricați din substanțe naturale sau sintetice. Caracteristica principală a unor astfel de substanțe este posibilitatea trecerii la o stare plastică sub influența a doi factori - temperatură și presiune ridicată. În plus, este, de asemenea, important ca după aceea masa să fie capabilă să-și mențină forma dată.

Descrierea generală a materialelor plastice

Mase de plastic au început să fie produse în urmă cu aproximativ 50-60 de ani. Până în prezent, aceste produse s-au răspândit atât în viața de zi cu zi, cât și în industrie și în alte ramuri ale activității umane. În plus, în prezent, plasticul poate înlocui cu succes lemnul, sticla și chiar metalul în unele cazuri. Este demn de remarcat faptul că industrii precum inginerie mecanică, inginerie radio, inginerie electrică și industria chimică nu se mai pot lipsi de astfel de produse.

Masele de plastic sunt capabile să combine rezistența produselor metalice,având în același timp greutatea lemnului și transparența sticlei. Cu toate aceste calități, astfel de substanțe nu au dezavantajele inerente tuturor acestor materiale. Nu se corodează ca metalul, putrezesc ca lemnul și nu pot fi sparte ca sticla.

Informații generale de utilizare

Masele de plastic pot fi folosite pentru producerea de materiale de film. Ele, la rândul lor, sunt utilizate în mod activ în timpul cultivării legumelor, de exemplu. Excelent pentru a crea o zonă protejată în pământ, pentru a cultiva fructe de pădure, flori și multe altele.

În plus, recipientele din plastic, containerele și alte containere ocupă, de asemenea, unul dintre locurile de frunte în necesitatea transportului de pesticide, îngrășăminte, produse agricole. Până în prezent, producția unei structuri de peliculă schimbătoare de gaze este deja în curs de desfășurare. Astfel de membrane vor fi folosite pentru depozitarea produselor într-un mediu cu o cantitate controlată de gaz. Pentru activitățile rurale, sunt produse chiar și filme reflectorizante pentru a mulci solul.

Conexiuni de bază

Dacă oferim informații generale despre materiale plastice, putem spune următoarele: baza constă dintr-un compus cu molecule în alte sau doar un polimer, precum și aditivi naturali (smoală, asf alt) sau sintetici. Până în prezent, cele mai răspândite și importante sunt materialele plastice sintetice, care sunt obținute prin polimerizare sau policondensare.

Procesul de polimerizare a materialelor plastice este o reacție de combinare a moleculelor identice carese numesc monomeri. În acest caz, nu se eliberează substanțe simple. Și polimerul rezultat va avea o greutate moleculară egală cu masa celor doi constituenți care îl formează. Trebuie remarcat faptul că mai mulți monomeri pot participa la tehnologia de producție a materialelor plastice în același timp. În acest caz, procedura se va numi copolimerizare.

Dacă vorbim de policondensare, atunci polimerul va fi obținut prin combinarea mai multor grupe funcționale de substanțe diferite. În acest caz, vor fi eliberate unele substanțe simple. Pe baza acestui fapt, devine clar că greutatea moleculară totală a polimerului finit nu va fi egală cu masa totală a monomerilor implicați în formare.

Descrierea compușilor macromoleculari

Prelucrarea acestor compuși se realizează prin expunere la temperatură și presiune ridicată. Odată preparați, astfel de compuși vor fi fie sub formă de lichid vâscos, fie de solid. În plus, merită spus că polimerii sunt clasificați în trei grupe mari - în funcție de structura chimică a monomerului utilizat pentru formare.

Suplimente

Structura și scopul materialelor plastice depind de proprietățile acestora. Prin urmare, merită să spunem că există aditivi speciali care pot schimba unele calități în direcția corectă.

Unele produse finite sunt compuse 100% din polimeri - acestea sunt polietilena sau poliamidele. Altele constau din polimeri doar pentru 20-60%, iar restul fracției de masă este ocupată deumpluturi speciale. Scopul principal al materialelor de umplutură este modificarea diferitelor proprietăți: creșterea rezistenței la foc, creșterea rezistenței, creșterea durității și rezistenței mecanice. De exemplu, un material de umplutură, cum ar fi negrul de fum, este adăugat la cauciuc.

Un alt aditiv găsit în recipientele de plastic, de exemplu, și în multe alte recipiente solide, sunt plastifianții. Cu toate acestea, cu cât se adaugă mai mult plastifiant, cu atât va fi mai mare coeficientul de plasticitate. Astfel, este posibil să obțineți un material durabil, dar mai degrabă plastic.

O altă componentă importantă este stabilizatorul. Se adaugă în compoziție pentru a evita descompunerea produsului finit sub influența temperaturilor ridicate, a luminii solare și a altor factori externi. În unele cazuri, se adaugă puțin colorant dacă doriți să schimbați culoarea produsului.

Descrierea detaliată a substanțelor

Tehnologia de producere a unor astfel de compuși implică prezența unei alte componente, care se numește DIU.

Navy este cel mai important aditiv care ține împreună multe elemente diferite și oferă, de asemenea, plasticitate. În plus, HMS promovează, de asemenea, modelabilitatea, izolarea electrică și performanța anticorozivă. Dacă vorbim despre clasificarea generală a materialelor plastice, atunci acestea pot fi neumplute și umplute.

Primul grup este o masă de polimer pur sau cu o cantitate foarte mică de aditivi. Al doilea grup, dimpotrivă, conține atât polimeri, cât șiun număr mare de aditivi diferiți care sunt distribuiti uniform în liant, de obicei în rășină.

Așa cum am menționat mai devreme, materialele de umplutură sunt introduse pentru a schimba sau îmbunătăți majoritatea calităților. În sine, aceste componente pot fi compuși organici sau minerali. Ele pot fi prezentate sub formă de pulbere de umplutură - pudră de lemn, făină de mica sau cuarț și altele. Și pot fi reprezentate de elemente fibroase, de exemplu, bumbacul. Ultimul tip de umplutură este pânza (hârtie, mică și altele).

Vorbind mai în detaliu despre plastifianți, aceștia pot fi caracterizați astfel: acestea sunt componente cu volatilitate scăzută, care sunt cel mai adesea reprezentate de un fel de lichid. Introducerea lor în compoziție crește nu numai elasticitatea. Un produs turnat cu o creștere a plastifianților în compoziție îmbunătățește rezistența la îngheț și elasticitatea.

Există un alt tip de aditivi - întăritori. Concentrația lor este de obicei foarte scăzută, iar sarcina principală este transformarea polimerilor într-o structură tridimensională. De fapt, acest lucru face ca unele materiale plastice să devină infuzabile.

Defecte

Este de remarcat unele dintre neajunsurile pe care le mai are acest material. Orice tipuri de materiale plastice au o rezistență la căldură semnificativ mai mică decât produsele metalice. Cea mai mare parte a produselor din plastic poate fi operată la temperaturi care nu depășesc 150 de grade Celsius. În ciuda duratei de viață lungi, produsele din plastic sunt de asemeneasupuse îmbătrânirii. Acest defect se va manifesta prin întunecarea produsului, oxidare, reducerea caracteristicilor de rezistență, duritate.

Obținerea polietilenei

Puteți lua în considerare tehnologia de producere a materialelor plastice pe bază de polietilenă. Aceasta este una dintre acele substanțe care se obține prin polimerizare și este la mare căutare pe piață.

Pentru a obține polietilena în forma sa obișnuită, se folosesc trei metode de polimerizare:

1. Prima metodă este polimerizarea sub presiune de 1000-2000 atm cu o temperatură de 180 până la 200 de grade Celsius. O cantitate mică de oxigen este folosită ca inițiator al procesului - 0,005-0,05%.
2. A doua variantă de polimerizare, dimpotrivă, are loc sub influența fie a presiunii atmosferice, fie a presiunii create artificial de 2-6 atm și la o temperatură de doar 60-70 de grade. În acest caz, hidrocarburile organometalice sunt folosite ca catalizatori într-un mediu petrolier în absența celei mai mici umiditate și oxigen.
3. Ultimul tip de polimerizare are loc la o presiune de 20-50 atm și cu participarea catalizatorilor de oxizi cu o temperatură de 110-140 grade Celsius.

Tipuri de materiale plastice

În timpul fabricării și întăririi ulterioare, mai pot fi distinse două tipuri de materiale plastice. Principala trăsătură distinctivă sunt condițiile de întărire sau fără ea. Conform acestui parametru, se evidențiază materialele plastice termoplastice și termorigide.

În ceea ce privește prima categorie de produse, atunci când sunt încălzite, acesteava suferi anumite modificări, trecând de la o stare solidă la una plastică, vâscoasă și fluidă. Acest tip de produs se va solidifica înapoi când este răcit. Produsele termoplastice includ polietilenă, polistiren, fluoroplaste și alte tipuri.

Plasticul termorezistent, atunci când este încălzit la o temperatură de 150-300 de grade, va suferi modificări ireversibile. Astfel de mase vor deveni solide, insolubile și infuzibile sub presiune sau fără ea. Conțin întăritori ca aditiv. Un exemplu este epoxidic.

Producție în Rusia

Una dintre cele mai vechi și mai mari întreprinderi pentru fabricarea acestui produs este Fabrica Nelidovsky de materiale plastice NZPM. Unitățile de producție ale acestei întreprinderi sunt situate în sud-vestul regiunii Tver.

Uzina este situată pe 19 hectare de teren, pe care sunt amplasate 25 de unități industriale.

Cea mai mare zonă de producție aparține unității care produce spumă de polietilenă (PPE) Isonel. Suprafata este de 24.500 mp. Urmează o suprafață mult mai mică a magazinului numărul 2 - 7500 de metri pătrați. contoare, unde sunt fabricate folii de plastic extrudate. Site-ul pentru produse de formare în vid ocupă încă 3 mii de metri pătrați. metri. În plus, fabrica este angajată în prelucrarea materialelor plastice.