Plastika: klasifikacija, glavne značilnosti, tehnologije proizvodnje in predelave

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Plastika ali preprosto plastika so visokomolekularne spojine, izdelane iz naravnih ali sintetičnih snovi. Glavna značilnost takšnih snovi je možnost prehoda v plastično stanje pod vplivom dveh dejavnikov - visoke temperature in tlaka. Poleg tega je pomembno tudi, da je masa po tem sposobna ohraniti obliko, ki ji je dana.

Splošni opis plastike

Plastične mase so se začele proizvajati pred približno 50-60 leti. Do danes so ti izdelki postali razširjeni tako v vsakdanjem življenju kot v industriji in drugih vejah človekove dejavnosti. Poleg tega lahko plastika trenutno v nekaterih primerih uspešno nadomesti les, steklo in celo kovino. Omeniti velja, da panoge, kot so strojništvo, radiotehnika, elektrotehnika in kemična industrija, ne morejo več brez takšnih izdelkov.

Plastične mase lahko združujejo moč kovinskih izdelkov,hkrati pa ima težo lesa in prosojnost stekla. Z vsemi temi lastnostmi takšne snovi nimajo pomanjkljivosti, ki so značilne za vse te materiale. Ne korodirajo kot kovina, gnijejo kot les in jih ni mogoče razbiti kot steklo.

Splošne informacije o uporabi

Plastične mase se lahko uporabljajo za proizvodnjo filmskih materialov. Ti pa se na primer aktivno uporabljajo pri gojenju zelenjave. Odlično za ustvarjanje zaščitenega območja v tleh, za gojenje jagodičja, cvetja in še več.

Poleg tega so plastične posode, zabojniki in drugi zabojniki eno vodilnih mest po potrebi po prevozu pesticidov, gnojil, kmetijskih pridelkov. Do danes je proizvodnja filmske strukture za izmenjavo plina že v teku. Takšne membrane se bodo uporabljale za shranjevanje izdelkov v okolju z nadzorovano količino plina. Za podeželske dejavnosti se celo proizvajajo odsevne folije za mulčenje tal.

Osnovne povezave

Če podamo splošne podatke o plastiki, lahko rečemo naslednje: osnova je sestavljena iz visokomolekularne spojine ali samo polimera ter naravnih (smola, asf alt) ali sintetičnih dodatkov. Do danes so najbolj razširjene in pomembne sintetične plastike, ki se pridobivajo s polimerizacijo ali polikondenzacijo.

Proces polimerizacije plastike je reakcija združevanja enakih molekul, kiimenujemo monomeri. V tem primeru se ne sproščajo enostavne snovi. In nastali polimer bo imel molekulsko maso, ki je enaka masi dveh sestavin, ki ga tvorita. Opozoriti je treba, da lahko v tehnologiji proizvodnje plastike hkrati sodeluje več monomerov. V tem primeru se postopek imenuje kopolimerizacija.

Če govorimo o polikondenzaciji, potem bo polimer pridobljen z združevanjem več funkcionalnih skupin različnih snovi. V tem primeru se bodo sprostile nekatere preproste snovi. Na podlagi tega postane jasno, da skupna molekulska masa končnega polimera ne bo enaka skupni masi monomerov, ki sodelujejo pri tvorbi.

Opis makromolekularnih spojin

Obdelava teh spojin se izvaja z izpostavljenostjo visoki temperaturi in tlaku. Ko so pripravljene, bodo takšne spojine v obliki viskozne tekočine ali trdne snovi. Poleg tega velja povedati, da so polimeri razvrščeni v tri velike skupine – glede na kemično strukturo monomera, ki se uporablja za tvorbo.

Dopolnila

Struktura in namen plastike sta odvisna od njihovih lastnosti. Zato velja povedati, da obstajajo posebni dodatki, ki lahko nekatere lastnosti spremenijo v pravo smer.

Nekateri končni izdelki so sestavljeni iz 100% polimerov - to so polietilen ali poliamidi. Drugi so sestavljeni iz polimerov le za 20-60%, preostali masni delež pa zasedajoposebna polnila. Glavni namen polnil je spreminjanje različnih lastnosti: povečanje požarne odpornosti, povečanje trdnosti, povečanje trdote in mehanske trdnosti. Gumi se na primer doda polnilo, kot so saje.

Drug aditiv, ki ga najdemo na primer v plastičnih posodah in v mnogih drugih trdnih posodah, so mehčalci. Vendar, več ko je dodanega mehčalca, večji bo koeficient plastičnosti. Tako je mogoče dobiti trpežen, a precej plastičen material.

Druga pomembna komponenta je stabilizator. Doda se sestavi, da se izognemo razgradnji končnega izdelka pod vplivom visokih temperatur, sončne svetlobe in drugih zunanjih dejavnikov. V nekaterih primerih se doda malo barvila, če želite spremeniti barvo izdelka.

Podroben opis snovi

Tehnologija za proizvodnjo takšnih spojin pomeni prisotnost druge komponente, ki se imenuje IUD.

Navy je najpomembnejši dodatek, ki drži veliko različnih elementov skupaj in daje plastičnost. Poleg tega HMS spodbuja tudi oblikovanje, električno izolacijo in odpornost proti koroziji. Če govorimo o splošni klasifikaciji plastike, jih je mogoče nenapolniti in napolniti.

Prva skupina je masa čistega polimera ali z zelo majhno količino dodatkov. Druga skupina, nasprotno, vsebuje tako polimere kotveliko število različnih dodatkov, ki so enakomerno razporejeni v vezivu, običajno v smoli.

Kot že omenjeno, so polnila uvedena za spremembo ali izboljšanje večine lastnosti. Same po sebi so te komponente lahko organske ali mineralne spojine. Lahko so predstavljeni v obliki polnil v prahu - lesni prah, sljuda ali kremenova moka in drugo. In jih lahko predstavljajo vlaknasti elementi, na primer bombaž. Zadnja vrsta polnil je platno (papir, sljuda in drugo).

Če govorimo podrobneje o mehčalcih, jih lahko okarakteriziramo takole: to so nizkohlapne sestavine, ki jih najpogosteje predstavlja nekakšna tekočina. Njihova uvedba v sestavo ne poveča le elastičnosti. Oblikovan izdelek s povečanjem mehčalcev v sestavi izboljša odpornost proti zmrzovanju in elastičnost.

Obstaja še ena vrsta dodatkov - trdilci. Njihova koncentracija je običajno zelo nizka, glavna naloga pa je pretvorba polimerov v tridimenzionalno strukturo. Pravzaprav to povzroči, da nekatere plastike postanejo netopljive.

pomanjkljivosti

Opozoriti je treba na nekatere pomanjkljivosti, ki jih ta material še ima. Vse vrste plastike imajo bistveno nižjo toplotno odpornost kot kovinski izdelki. Večino plastičnih izdelkov je mogoče uporabljati pri temperaturah, ki ne presegajo 150 stopinj Celzija. Kljub dolgi življenjski dobi tudi plastični izdelkipodvrženi staranju. Ta napaka se bo pokazala v temnenju izdelka, oksidaciji, zmanjšanju lastnosti trdnosti, trdote.

Pridobivanje polietilena

Upoštevajte tehnologijo za proizvodnjo plastike na osnovi polietilena. To je ena tistih snovi, ki se pridobiva s polimerizacijo in je na trgu zelo povpraševana.

Za pridobitev polietilena v njegovi običajni obliki se uporabljajo tri metode polimerizacije:

1. Prva metoda je polimerizacija pod tlakom 1000-2000 atm s temperaturo od 180 do 200 stopinj Celzija. Kot iniciator procesa se uporablja majhna količina kisika - 0,005-0,05%.
2. Druga varianta polimerizacije, nasprotno, poteka pod vplivom atmosferskega ali umetno ustvarjenega tlaka 2-6 atm in pri temperaturi le 60-70 stopinj. V tem primeru se organokovinski ogljikovodiki uporabljajo kot katalizatorji v oljnem okolju v odsotnosti najmanjše vlage in kisika.
3. Zadnja vrsta polimerizacije poteka pod tlakom 20-50 atm in s sodelovanjem oksidnih katalizatorjev s temperaturo 110-140 stopinj Celzija.

Vrste plastike

Med proizvodnjo in kasnejšim strjevanjem lahko ločimo še dve vrsti plastike. Glavna značilnost so pogoji utrjevanja ali brez njega. Po tem parametru izstopata termoplastična in termoreaktivna plastika.

Kar zadeva prvo kategorijo izdelkov, se pri segrevanjubo podvržen določenim spremembam, prehajanjem iz trdnega v plastično, viskozno in tekoče stanje. Ta vrsta izdelka se bo ponovno strdila, ko se ohladi. Termoplastični izdelki vključujejo polietilen, polistiren, fluoroplaste in druge vrste.

Termoreaktivna plastika, ko se segreje na temperaturo 150-300 stopinj, bo doživela nepopravljive spremembe. Takšne mase bodo pod pritiskom ali brez njega postale trdne, netopne in netopljive. Vsebujejo trdilec kot dodatek. Primer je epoksi.

Proizvodnja v Rusiji

Eno najstarejših in največjih podjetij za proizvodnjo tega izdelka je Tovarna plastičnih mas Nelidovsky NZPM. Proizvodne zmogljivosti tega podjetja se nahajajo na jugozahodu Tverske regije.

Obrat se nahaja na 19 hektarjih zemljišča, na katerem se nahaja 25 industrijskih objektov.

Največje proizvodno območje pripada obratu za proizvodnjo polietilenske pene (PPE) Isonel. Površina je 24.500 kvadratnih metrov. Sledi veliko manjša površina trgovine številka 2 - 7500 kvadratnih metrov. metrov, kjer se izdeluje ekstrudirana pločevinasta plastika. Stran za izdelke za vakuumsko oblikovanje zavzema še 3 tisoč kvadratnih metrov. metrov. Poleg tega se obrat ukvarja s predelavo plastike.