Din ce material este fabricat materialul plastic? Lumea din jur. Din ce plastic este făcut și ce să faci cu el mai târziu

Istoria materialelor plastice este foarte interesantă. Mai jos sunt datele celor mai importante evenimente din istoria plasticului din ultimii 150 de ani.

Fii atent la câte tipuri de plastic au denumiri comerciale cunoscute, precum Teflon și Styrofoam.

Ceea ce este mai interesant este cât de multe tipuri cunoscute de plastic au fost descoperite, întâmplător, din întâmplare!

Primii ani de plastic

1862 g - descoperirea parkesinului. Parkesin este primul plastic artificial creat de Alexander Parks la Londra și a fost un material organic obținut din celuloză. După încălzire și formare, acesta a fost răcit și a păstrat forma rezultată;
1863 g – descoperirea nitratului de celuloză sau a celuloidului. Materialul a fost descoperit de John Wesley Hyatt când încerca să găsească un înlocuitor de fildeș în bile de biliard. Celuloidul a devenit cunoscut drept materialul folosit în primul film flexibil pentru fotografie și film;
1872 g - descoperirea clorurii de polivinil (PVC). Clorura de polivinil a fost creată pentru prima dată de chimistul german Eugene Bauman, care nu a brevetat niciodată descoperirea sa. În 1913, compatriotul său Friedrich Klatte a inventat o nouă metodă pentru polimerizarea clorurii de vinil folosind lumina solară. El a devenit primul inventator care a primit un brevet pentru clorura de polivinil. Cu toate acestea, PVC-ul a început să fie aplicat abia după ce Waldo Semon a îmbunătățit materialul în 1926.

Perioada dinaintea celui de-al Doilea Război Mondial

1908 g - descoperirea celofanului®. În 1900, inginerul elvețian textil Jacques E. Brandenberger a vizitat pentru prima dată ideea creării unui sistem transparent, material de ambalare de protecție. În 1908, a dezvoltat prima mașină pentru producerea de foi transparente de celuloză regenerată. Primul client al lui Jacques a fost Whitman's, o companie americană de bomboane, care a decis să folosească celofan pentru a împacheta ciocolata;
1909 g - descoperirea bakelitei. Bakelita (polioxibenzilmetilen glicol anhidridă) a fost unul dintre primele tipuri de plastic fabricate din componente sintetice. A fost dezvoltat de chimistul Leo Beckeland, originar din Belgia, care locuia în New York. Bakelita, o rășină termosimetrică cu fenol-formaldehidă, datorită conductivității electrice scăzute și a proprietăților rezistente la căldură utilizat în izolatoare electrice, cutii pentru radio și telefoane și în produse atât de diverse precum ustensile, bijuterii, țevi și jucării pentru copii;
1926 g - deschidere de vinil sau PVC. Vinilul a fost inventat în Statele Unite de către Walter Simon, un cercetător la B.F. Goodrich ". Materialul a fost folosit pentru prima dată la mingile de golf și tocuri. Vinil astăzi este al doilea plastic cel mai produs din lume și este utilizat în multe produse, cum ar fi perdele de duș, impermeabile, fire, diverse aparate, gresie, vopsele și acoperiri de suprafață;
1933 g - descoperirea clorurii de poliviniliden (PDVC / PVDC) sau a saranului (Saran). Materialul a fost descoperit accidental de Ralph Wiley în laboratorul companiei chimice americane Dow Chemical și a fost folosit pentru prima dată de către armată pentru acoperirea luptătorilor cu acesta pentru protecția împotriva apei sărate. Producătorii de automobile au folosit de asemenea clorură de polivinilidenă ca material de tapițerie. După cel de-al doilea război mondial, compania a găsit o modalitate de a scăpa de culoarea verde și de mirosul neplăcut al unui saran și, astfel, a fost aprobată pentru fabricare ca material de ambalare a alimentelor. În 1953, au început să-l vândă sub denumirea comercială "Saran Wrap" ®;
1935 g - descoperirea polietilenei de joasă densitate (LDPE / LPDE). Acest material a fost descoperit de Reginald Gibson și Eric Fawcett în laboratorul gigantului industrial britanic Imperial Chemical Industries sub două forme: polietilenă de joasă densitate (LDPE) și polietilenă de înaltă densitate (HDPE / HDPE). Polietilena este un material ieftin, flexibil, rezistent și rezistent chimic. Se folosește LDPE pentru fabricarea de filme și materiale de ambalare, inclusiv pungi de plastic. HDPE este cel mai adesea folosit pentru fabricarea containerelor, instalatii sanitare si piese auto;
1936 g - descoperirea polimetil metacrilatului (PMMA) sau acrilicului. Până în 1936, companiile americane, britanice și germane produceau polimetil metacrilat, mai cunoscut sub numele de acrilic. Deși astăzi acrilul este utilizat pe scară largă sub formă lichidă în vopsele și fibre sintetice, în formă solidă este destul de puternic și mai transparent decât sticla. Mărcile comerciale Plexiglas și Lucite vând acril ca înlocuitor de sticlă;
1937 g - descoperirea poliuretanului. Poliuretanul este un polimer organic care a fost inventat de chimistul Otto Bayer de la compania germană Friedrich Bayer and Company. Poliuretanii sunt folosiți ca spumă flexibilă în tapițerie, saltele, dopuri de urechi, acoperiri rezistente chimic, în adezivi speciali, în etanșanți și ambalaje. În formă solidă, poliuretanul este utilizat în materiale. pentru izolarea termică a clădirilor, în încălzitoare de apă, transport frigorific, refrigerare comercială și necomercială. Poliuretanii se vând sub denumirile comerciale Igamid ® ca materiale plastice și Perlon ® sub formă de fibre;
1938 g - prima utilizare a polistirenului. Polistirenul a fost descoperit pentru prima dată în 1839 de către farmacistul german Eduard Simon, dar a fost folosit abia în anii 1930, când oamenii de știință de la cea mai mare companie chimică din lume, BASF, au dezvoltat o metodă comercială pentru fabricarea polistirenului. Polistirenul este un plastic rezistent care poate fi realizat prin modelarea prin injecție, presare, extrudare sau turnare prin suflare. material utilizat pe scară largă în căni de plastic, cutii de carton pentru ouă, în ambalaje pentru alune, precum și în materiale de construcție și aparate electrice;
1938 g - descoperirea politetrafluoroetilenei (PTFE) sau teflonului. Polimerul a fost descoperit accidental de chimistul Roy Plunkett, care a lucrat apoi pentru compania chimică americană DuPont. PTFE a fost unul dintre materialele plastice cele mai utilizate în război, care (informații de top secret!) A fost aplicat pe suprafețele metalice ca o acoperire de protecție. frecare scăzută Pentru a preveni zgârieturile și coroziunea. La începutul anilor '60, tigăile antiaderentă din Teflon au început să fie foarte populare. PTFE a fost ulterior folosit pentru a sintetiza primul țesut cu membrană Gore-Tex. Prin amestecarea teflonului cu compuși de fluor, se obține un material care este utilizat pentru a face rachete false pentru a devia rachetele ghidate de căldură;
1938 g - descoperirea nailonului și neoprenului. Ambele materiale au fost dezvoltate de Wallace Caroters când echipa sa de cercetare de la DuPont a încercat să găsească un înlocuitor sintetic pentru mătase. Neoprenul, cauciucul sintetic, a fost fabricat pentru prima dată în 1931. Studiile ulterioare asupra polimerilor au dus la dezvoltarea nailonului, cunoscută și sub denumirea de „fibre-minune”. În 1939, DuPont a anunțat și a demonstrat prima dată ciorapii de nylon și nailon ai publicului american la Expoziția Mondială din New York. De asemenea, nylon a fost folosit anterior în fabricarea liniei de pescuit, fir chirurgical și o periuță de dinți;
1942 g - descoperirea poliesterului nesaturat sau PET (numit și poliester, lavsan și dacron). Materialul a fost brevetat de chimistii englezi John Rex Winfield și James Tennant Dixon și a fost aplicat pentru fabricarea fibrelor sinteticecare a vândut în perioada postbelică. Deoarece poliesterul este mai dens în comparație cu alte tipuri ieftine de plastic, este utilizat la fabricarea sticlelor pentru băuturi carbogazoase și acre. Deoarece poliesterul este, de asemenea, rezistent și la abraziune, este folosit pentru fabricarea pieselor mecanicetăvi alimentare și alte obiecte. Folia de poliester Mylar este folosită în casete audio și video.

Plasticul fluor are un coeficient de frecare destul de scăzut, rezistență bună la uzură, rezistență la temperaturi ridicate, datorită căreia este utilizat cu succes în diverse industrii.

Descoperiri importante după al doilea război mondial

1951 g - descoperire polietilenă de înaltă densitate sau polipropilenă. Doi chimisti americani, Paul Hogan si Robert Banks, care lucreaza pentru compania petroliera Phillips Petroleum din Olanda, au gasit o modalitate de a produce polipropilena cristalina. Polipropilena este similară cu „relativul” său de polietilenă, iar costul său este relativ scăzut, dar spre deosebire de polietilenă, este mult mai puternic și este utilizat aproape peste tot, de la fabricarea sticlelor de plastic la covoare și mobilier din plastic. O aplică foarte activ în industria auto;
1954 g - descoperirea styrofoamului sau a styrofoamului . Styrofoam styrofoam Desemnarea engleză a fost împrumutată sub denumirea comercială de The Dow Chemical Company. Polyfoam a fost inventat din întâmplare de omul de știință Ray McIntyre, care încerca să facă un izolator electric flexibil prin combinarea stirenului cu izobutilena sub presiune, care era un compus destul de exploziv. În urma experimentului său, a fost descoperită spuma de polistiren cu bule, care este de 30 de ori mai ușoară decât polistirenul convențional.

Aruncați o privire în jurul camerei în care vă aflați acum și numărați câte obiecte sunt realizate integral sau parțial din plastic. Vei vedea imediat cât este de plastic omniprezent. El este cu adevărat peste tot!

Video: „Plasticul este un material sintetic unic”

* Informațiile sunt postate în scop educațional, pentru a ne mulțumi, a partaja linkul către pagină cu prietenii. Puteți trimite materiale interesante cititorilor noștri. Vom fi fericiți să vă răspundem la toate întrebările și sugestiile dvs., precum și să auzim critici și sugestii la [email protected]

Plasticitatea este principala calitate a plasticului, partea sa integrală. Acest material este foarte simplu în formă topită ia orice formă necesară, dar atunci când îngheață, un monolit solid apare înaintea observatorului. Un amestec format din adeziv și umplutură poate fi deja considerat plastic, deși atât betonul cât și PAL, și chiar papier-mâché, se încadrează în această regulă.

Toate sintezele pot fi denumite și plastic, dar în producția sa fibrele ultra-subțiri sunt răsucite în fire pentru a crește rezistența, după care este fabricată o țesătură țesută.

Astăzi plasticul este unul dintre cele mai populare materiale din viața de zi cu zi. Are o greutate redusă, rezistență relativ mare. Singurul său dezavantaj este posibilitatea deformării sub influența temperaturilor chiar scăzute. Producerea produselor din plastic este un proces destul de complicat, în ciuda plasticității acestui material.

Cum a apărut plasticul?

Cu două secole în urmă, oamenii de știință au depus toate eforturile pentru a inventa un înlocuitor al lemnului valoros și al materialelor ornamentale. Astfel, pe baza substanțelor organice cu masă moleculară mare, s-a obținut primul plastic. Apoi, în 1839, Charles Goodyear, un chimist de lux care trăiește în America, a inventat ebonitul.

Cea mai veche formă de plastic a apărut în 1855 și a fost numită „parkesin”. Se bazează pe polimeri naturali modificați chimic, iar inventatorul său a fost inventatorul englez Alexander Payrs.

Curând după ce Pyrex a obținut rezultate incredibile în cercetările sale, chimiștii au trecut la utilizarea moleculelor sintetice în industria plasticelor. Primele materiale care au servit ca bază au fost formaldehida și fenolul. S-a întâmplat în 1909 prin sinteză. Produsul a fost numit „Bakelite Mastic”, iar Leo Endrick Beckeland a devenit descoperitorul său.

În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, materialul a primit bine meritatele sale dezvoltări comerciale. Viața oamenilor a fost distrusă, iar restaurarea ei prin metode standard a necesitat mult efort. Plasticul a venit la salvare. Este mult mai ieftină decât materialele naturale cunoscute și, în plus, a devenit fondatoarea formării de noi idei despre confortul casei.

În lumea modernă, plasticul a devenit atât de răspândit încât este folosit chiar și în industria auto. Cea mai mare parte a acestui material este fabricată din polimeri sintetici.

materiale plastice (materiale plastice) sunt materiale organice bazate pe compuși sintetici sau naturali cu greutate moleculară mare (polimeri). Utilizarea extrem de răspândită a primit forma de materiale plastice pe bază de polimeri sintetici.

Mai jos sunt informații despre producția de plastic (plastic), materiale pentru fabricare, video cum se face. Pe scurt și în detaliu despre cel mai important lucru din această afacere. Trebuie remarcat imediat că produsele din plastic reprezintă aproximativ 5-7% din gama totală de mărfuri de marfă, care sunt împărțite în astfel de subgrupuri: accesorii pentru îmbrăcăminte, articole de toaletă, articole de toaletă, bijuterii, diverse obiecte decorative și suveniruri, articole pentru fumat și vacanta de vara.

Materiale utilizate la fabricarea plasticului

Plastic, are un aspect frumos, precum și o varietate de materiale și finisaje. Pentru producție se folosesc materiale plastice de compoziție diferită. Este format din polimeri și compoziții bazate pe aceștia, care, atunci când sunt încălziți, se înmoaie și iau o anumită formă sub presiune și o păstrează stabil după răcire sau reacții chimice apărute în timpul formării produselor. Acest material este clasificat după compoziție, proprietățile fizico-mecanice și relația cu căldura.

structură

Prin compoziția sa, acest material este clasificat în materiale omogene și compozite. De regulă, omogen este format dintr-un polimer. De asemenea, un colorant și un stabilizator pot fi incluși într-o compoziție omogenă. Proprietățile acestui produs vor fi determinate de proprietățile polimerului.

Compozițiile constau într-un număr mare de aditivi, dar polimerul aici servește ca o legătură. Principalele componente ale materialelor plastice compozite sunt: \u200b\u200bîn primul rând, umpluturile, care sunt subdivizate în minerale: talc, koalin, nisip de cuarț și organice: făină de lemn, fibre și fire, țesături, hârtie. În al doilea rând, plastifianții, care sunt substanțe organice uleioase, și anume: ftalat de dibutil, dibutil sebacinat, poliesteri cu greutate moleculară mică și camfor pentru celuloid. Plastifianții cresc elasticitatea și rezistența la îngheț a plasticului. În al treilea rând, stabilizatori care protejează polimerii de îmbătrânire. La fel și coloranții, care sunt folosiți în materialele plastice omogene. Coloranții din materiale plastice omogene sunt coloranți organici, în timp ce coloranții anorganici, pigmenți, pot fi folosiți ca coloranți compoziți. Formatori de pori care creează o structură poroasă. Lubrifianții, care reduc lipiditatea plasticului și împiedică aderența la suprafețele de lucru. De asemenea, alte „elemente” fac parte, totul depinde de un scop. O componentă incredibil de importantă a oricărui plastic este polimerul, care determină proprietățile sale de bază. Pentru produsele de mercerie se folosește plastic pe bază de polimeri naturali și sintetici.

Tipuri de material plastic + video

Celuloza, care este o materie primă accesibilă și ieftină pentru producție, este considerată a fi cel mai comun polimer natural. Este adevărat, o mică parte din producția totală a mărfurilor de mercerie este alocată plasticului pe bază de eter de celuloză. Astfel de materiale plastice includ celuloid, celulă și acetat de celuloză etrol.

Celuloidul este un plastic pe bază de azotat de celuloză cu un conținut de 11 până la 12% azot. Colloxilina este plasticizată cu camfor și se formează un material transparent incolor, de obicei sub formă de foi. Celuloidul este excelent pictat în orice culori, iar dacă adăugați materiale de umplutură, atunci imită destul de ușor materiale ornamentale precum: fildeș, coajă de broască țestoasă, corn. Celuloidul este rezistent la apă, rezistent la acizi slabi, precum și la solvenți nepolari. Este solubil numai în solvenții polari. Poate fi distrus de acizi concentrați și alcaline. Dezavantajele celuloidului sunt inflamabilitatea și rezistența la intemperii scăzute, adică devine galben în lumină.

Cellon este un plastic pe bază de acetat de celuloză modificat dimetilftalat. În exterior, nu diferă de celuloid, dar se caracterizează prin incombustibilitate.

Acetatul de acetat de celuloză este un plastic compozit cu umplutură, care este dioxid de titan sau negru de carbon, precum și un plastifiant. Pentru producerea produselor de mercerie pe bază de polimeri sintetici, se folosesc următoarele tipuri de plastic: clorură de polivinil, materiale plastice acrilice, polistiren și copolimerii săi, precum și poliamide, rășini de poliester, feno și aminoase.

Polietilena poate fi atribuită materialelor plastice de polimerizare. Se obține prin polimerizarea etilenei la presiune și temperatură ridicată, cu adăugarea atât a inițiatorului, cât și a catalizatorului. Polietilena este transparentă dacă este în filme și translucidă în straturi subțiri. Remarcabil de pătat. HDPE, în comparație cu LDPE, este un material mai rigid, rezistent la căldură, are o rezistență mecanică bună și și-a găsit aplicarea în fabricarea mărfurilor de mercerie. Un dezavantaj al polietilenei este rezistența scăzută la intemperii. Se folosește la fabricarea vaselor de săpun, a pieptenelor, a cutiilor pentru periuțele de dinți.

Video cum se face plastic:

Polipropilena este produsă prin polimerizarea propilenei cu un catalizator. Exterior și în proprietăți, este similar cu polietilena, cu toate acestea, se caracterizează prin rigiditate crescută, rezistență mecanică mai mare, rezistență la căldură și transparență. Polipropilena se folosește la fabricarea de butoane, catarame, piepteni, cutii. Clorura de polivinil se obține prin polimerizarea clorurii de vinil în suspensie sau emulsie. Acest plastic dur este caracterizat prin rezistență chimică ridicată, dar rezistență scăzută la căldură și căldură. La fabricarea mărfurilor de marfă se obține un strat de vinil, care este din PVC rigid neplasticizat, se obțin piepteni și nasturi. Plasticul este un material elastic flexibil utilizat sub formă de pelicule pentru fabricarea de huse, genți, portofele. Acrilopastele sunt polimeri și materiale plastice, care sunt obținute prin polimerizarea acidului acrilic și a derivaților acestuia. La producerea mărfurilor de mercerie se folosește polimetilmetacrilat sau plexiglas, care este rezultatul polimerizării esterului metilic al acidului metacrilic.

În stoc!
Protecție împotriva radiațiilor în timpul sudării și tăierii. Selecție excelentă.
Livrare în toată Rusia!

Compoziția și proprietățile

Obținerea materialelor plastice

Materialele plastice sunt materiale derivate din polimeri sintetici sau naturali (rășini). Polimerii sunt sintetizați prin polimerizare sau policondensare de monomeri în prezența catalizatorilor în condiții de temperatură și presiuni strict definite.

Umpluturi, stabilizatori, pigmenți pot fi introduși în polimer în diverse scopuri și pot fi formulate compoziții cu adăugarea de fibre, plase și țesături organice și anorganice.

Astfel, materialele plastice, în majoritatea cazurilor, sunt amestecuri multicomponente și materiale compozite în care proprietățile tehnologice, inclusiv sudabilitatea, sunt determinate în principal de proprietățile polimerului.

În funcție de comportamentul polimerului în timpul încălzirii, se disting două tipuri de materiale plastice: termoplastice, materiale care se pot încălzi în mod repetat și se pot schimba de la o stare solidă la o stare fluidă vâscoasă și termosetele care pot suferi acest proces o singură dată.

Caracteristici structurale

Materialele plastice (polimeri) constau din macromolecule în care un număr mare de grupări atomice identice sau diferite sunt alternate mai mult sau mai puțin în mod regulat, unite prin legături chimice în lanțuri lungi, sub forma cărora se disting polimeri liniari, ramificați și reticulati.

Conform compoziției macromoleculelor, polimerii se împart în trei clase:

1) carbocaină, ale cărui lanțuri principale sunt construite doar din atomi de carbon;

2) hetero-lanț, în lanțurile principale ale căror, pe lângă atomii de carbon, conțin atomi de oxigen, azot, sulf;

3) polimeri de organoelement care conțin atomi de siliciu, bor, aluminiu, titan și alte elemente din lanțurile principale.

Macromoleculele sunt flexibile și sunt capabile să își schimbe forma sub influența mișcării termice a unităților lor sau a câmpului electric. Această proprietate este asociată cu rotația internă a unor părți individuale ale moleculei una față de cealaltă. Fără a se deplasa în spațiu, fiecare macromoleculă este în mișcare continuă, care este exprimată într-o modificare a conformațiilor sale.

Flexibilitatea macromoleculelor caracterizează mărimea segmentului, adică numărul de unități din acesta, care, în condițiile unui efect specific dat asupra polimerului, se manifestă ca unități cinetice independente, de exemplu, în câmpul de televiziune HDTV ca dipoli. Reacția la câmpurile electrice externe distinge între polimerii polari (PE, PP) și nepolari (PVC, poliaxylonitril). Între macromolecule, forțele atractive acționează datorită interacțiunii van der Waals, precum și legăturilor de hidrogen, interacțiunii ionice. Forțele de atracție se manifestă atunci când macromoleculele se apropie între ele de 0,3-0,4 im.

Polimerii polari și nonpolari (materiale plastice) sunt incompatibili între ei - nu există nicio interacțiune (atracție) între macromoleculele lor, adică nu se sudează împreună.

Structura supramoleculară, orientare

Structura distinge două tipuri de materiale plastice - cristalină și amorfă. În cristalin, spre deosebire de amorf, se observă nu numai o distanță scurtă, ci și o ordine lungă. La trecerea de la o stare vâscos-fluid la un solid, macromoleculele polimerilor cristalini formează asociații cristaline ordonate în principal sub formă de sferulite (Fig. 37.1). Cu cât rata de răcire a topiturii termoplastice este mai mică, cu atât sferulitele cresc. Cu toate acestea, regiunile amorfe rămân întotdeauna în polimeri cristalini. Modificând viteza de răcire, este posibilă reglarea structurii și, prin urmare, proprietățile îmbinării sudate.

O diferență accentuată în dimensiunile longitudinale și transversale ale macromoleculelor duce la existența unei stări orientate specific polimerului. Se caracterizează prin localizarea axelor macromoleculelor lanțului în principal pe o direcție, ceea ce duce la manifestarea anisotropiei proprietăților produsului plastic. Obținerea materialelor plastice orientate se realizează prin extracție uniaxială (de 5-10 ori) la temperatura camerei sau ridicată. Cu toate acestea, la încălzire (inclusiv sudarea), efectul de orientare scade sau dispare, deoarece macromoleculele iau din nou configurațiile (conformațiile) cel mai probabil termodinamic datorită elasticității entropiei datorate mișcării segmentelor.

Reacția materialelor plastice la ciclul termomecanic

Toate termoplastiile structurale la temperaturi normale sunt în stare solidă (cristaline sau vitrificate). Peste temperatura de tranziție a sticlei (T st), materialele plastice amorfe se transformă într-o stare elastică (ca de cauciuc). La încălzirea ulterioară peste temperatura de topire (T PL), polimerii cristalini devin amorfi. Deasupra punctului de turnare T T, atât plasticele cristaline, cât și cele amorfe se transformă într-o stare de flux vâscos, toate aceste schimbări de stare sunt de obicei descrise de curbe termomecanice (Fig. 37.2), care sunt cele mai importante caracteristici tehnologice ale materialelor plastice. Formarea unei îmbinări sudate are loc în intervalul stării vâscoase de curgere a termoplastelor. Reactoplastele, atunci când sunt încălzite peste T, suferă procese radicale și, spre deosebire de termoplastici, formează rețele de polimeri spațiale care nu sunt în măsură să interacționeze fără distrugerea lor, ceea ce necesită utilizarea de aditivi chimici speciali.

Materiale plastice de bază pentru structuri sudate

Cele mai comune materiale plastice structurale sunt termoplastice pe bază de poliolefine: polietilenă de înaltă și joasă presiune, polipropilenă, poliisobutilenă.

Polietilena [..- CH2-CH2 -...] n de înaltă și joasă presiune sunt termoplastice cristaline care diferă prin rezistență, rigiditate și temperatură de randament. Polipropilena [-CH2-CH (CH3) -] n este mai rezistentă la temperatură decât polietilena și are rezistență și rigiditate mai mare.

În volume semnificative sunt utilizate materiale plastice pe bază de clor pe bază de polimeri și copolimeri de clorură de vinil și clorură de viniliden.

Clorura de polivinil (PVC) [- (СН 2-СНСl-)] n este un polimer amorf de structură liniară, în starea inițială este un material rigid.De când se adaugă plastifiant, este posibilă obținerea unui material foarte plastic și bine sudabil - plasticul. Foi, țevi, tije sunt fabricate din PVC rigid - plastic vinilic, iar filmele, furtunurile și alte produse sunt fabricate din plastic. Materialele din spumă (spume) sunt, de asemenea, fabricate din PVC.

Un grup semnificativ de polimeri și materiale plastice bazate pe acestea sunt poliamidecare conține în lanțul grupelor de amide macromolecule [-CO-H-]. Acestea sunt în mare parte termoplastice cristaline cu punct de topire pronunțat. Industria internă produce în principal poliamide alifatice utilizate la fabricarea fibrelor, a pieselor de turnare a mașinilor și a filmelor. Poliamidele includ, în special, policaprolactama și polnamida-66 (capron) cunoscute pe scară largă.

Poletetrafluoroetilena-etilen-fluorlon-4 (fluoroplast 4) a primit cea mai mare popularitate din grupul de fluoroane. Spre deosebire de alte termoplastice, atunci când este încălzit, acesta nu intră într-o stare de curgere vâscoasă nici la o temperatură de distrugere (aproximativ 415 ° C), prin urmare, sudarea acestuia necesită tehnici speciale. În prezent, industria chimică a stăpânit producția de fluoruri fuzibile bine sudate; F-4M, F-40, F-42, etc. Structurile sudate din materiale plastice care conțin fluor au o rezistență extrem de ridicată la medii agresive și pot absorbi sarcinile de lucru într-o gamă largă de temperaturi.

Se produce acid acrilic și metacrilic materiale plastice acrilice. Cel mai cunoscut derivat bazat pe acestea este plasticul de metil metacrilat complet (marcă comercială Plexiglass). Aceste materiale plastice, care au o transparență ridicată, sunt utilizate ca produse conducătoare de lumină (sub formă de foi, tije etc.). De asemenea, au fost utilizate copolimeri de metilcrilat de metil și acrilonitril, care au o rezistență și o duritate mai mare. Toate materialele plastice din acest grup sunt bine sudate.

O bună transparență se distinge de un grup de materiale plastice bazate pe polistiren. Acest termoplastic liniar este bine sudat termic.

Pentru fabricarea structurilor sudate, folosiți în principal industria electrică copolimeri de stiren cu metil stiren, acrilonitril, metilcrilat de metil și, în special, materiale plastice acrilonitril butadienă stiren (ABS). Acestea din urmă diferă de polistirenul fragil prin rezistență la impact mai mare și rezistență la căldură.

În structuri sudate, materiale plastice pe bază de policarbonați - poliesteri de acid carbonic. Au o vâscozitate mai mare de topire decât alte termoplastice, dar se sudează satisfăcător. Realizează filme, foi, țevi și diverse piese, inclusiv cele decorative. Caracteristicile caracteristice sunt proprietăți dielectrice și de polarizare ridicate.

Formarea pieselor din plastic

Termoplazele sunt furnizate pentru prelucrarea în granule cu dimensiuni de 3-5 mm. Principalele procese tehnologice pentru fabricarea produselor semifabricate și a pieselor din acestea sunt: \u200b\u200bextrudarea, turnarea, presarea, calandrarea, produsă în intervalul de temperatură al unei stări de debit vâscoase.

Conductele din tuburi de polietilenă și clorură de polivinil sunt utilizate pentru a transporta produse agresive, inclusiv ulei și gaze care conțin hidrogen sulfurat și dioxid de carbon și reactivi chimici (non-aromatici) în producția chimică. Rezervoarele și rezervoarele pentru transportul de acizi și alcaline, băile de decapare și alte vase sunt căptușite cu foi de plastic unite prin sudare. Etanșarea plastică a încăperilor contaminate cu izotopi și pardoseala cu linoleum se realizează prin sudare. Conservarea alimentelor în tuburi, cutii și cutii, ambalaje de mărfuri și colete poștale este accelerată dramatic prin sudare.

Detalii de inginerie. În domeniul ingineriei chimice, carcasele și paletele de diferite tipuri de mixere sunt sudate, carcase și rotori ale pompelor pentru pomparea mijloacelor agresive, filtre, rulmenți și garnituri fluoroplastice, armăturile ușoare sunt sudate din polistiren, angrenajele non-conductoare sunt fabricate din kapron, role, cuplaje, tije, rulmenți neubiși din fluor , schimbătoare de combustibil etc.

Evaluarea sudabilității materialelor plastice

Principalele etape ale procesului de sudare

Procesul de sudare a termoplastelor constă în activarea suprafețelor care urmează să fie sudate, fie deja în contact (), fie aduse în contact după (, etc.) sau simultan cu activarea (sudarea cu ultrasunete).

Cu un contact strâns al straturilor activate, trebuie să se realizeze forțele interacțiunii intermoleculare.

În procesul de formare a îmbinărilor sudate (în timpul răcirii), formarea structurilor supramoleculare în sudură, precum și dezvoltarea câmpurilor de autostresare și relaxarea acestora. Aceste procese concurente determină proprietățile finale ale îmbinării sudate. Sarcina tehnologică a sudării este de a aduce cusătura cât mai aproape de materialul sursă - materialul de bază.

Mecanism de formare a sudurii

Conceptul reologic. Conform conceptului reologic, mecanismul de formare a unei articulații sudate include două etape - la nivel macroscopic și microscopic. Când suprafețele pieselor care trebuie unite într-un fel sau altul sunt activate sub presiune din cauza deformărilor de forfecare, topirea polimerului curge. Drept urmare, ingredientele care împiedică convergența și interacțiunea macromoleculelor tinere sunt îndepărtate din zona de contact (gazele, straturile oxidate sunt evacuate). Datorită diferenței dintre debitele topitei, amestecarea macro-volumelor topitei nu este exclusă în zona de contact. Doar după îndepărtarea sau distrugerea straturilor defecte din zona de contact, când macromoleculele juvenile se apropie de distanța de acțiune a forțelor van der Waals, are loc interacțiunea (confiscarea) dintre macromoleculele straturilor suprafețelor unite ale pieselor. Acest proces de autogesie are loc la nivel micro. Este însoțită de interdifuzia macromoleculelor, datorită potențialului energetic și a denivelării gradientului de temperatură în zona suprafețelor sudate.

Deci, pentru a forma o îmbinare sudată din două suprafețe, este necesar în primul rând să se asigure curgerea topiturii în această zonă.

Fluxul topiturii în zona de sudare depinde de vâscozitatea acesteia: cu cât este mai mică vâscozitatea, cu atât se produce o deformare mai mare a forței în topitură - distrugerea și îndepărtarea straturilor defecte pe suprafețele de contact, cu atât trebuie să se aplice mai puțină presiune pentru conectarea pieselor.

Viscozitatea topiturii, la rândul său, depinde de natura plasticului (greutatea moleculară, ramificarea macromoleculelor polimerice) și de temperatura de încălzire în intervalul de vâscozitate. Prin urmare, vâscozitatea poate servi ca una dintre caracteristicile care determină sudabilitatea plasticului: cu cât este mai mică în intervalul de vâscozitate, cu atât este mai bună sudabilitatea și, invers, cu atât este mai mare vâscozitatea, cu atât este mai dificil să se descompună și să elimine din zona de contact ingrediente care împiedică interacțiunea macromoleculelor. Cu toate acestea, încălzirea pentru fiecare polimer este limitată la o anumită temperatură de distrugere Td, peste care se descompune - distrugerea. Termoplastiile diferă în ceea ce privește valorile limită ale intervalului de temperatură al fluidității vâscoase, adică, între temperatura fluidității lor T T și distrugerea T d (tabelul 37.2).

Clasificarea termoplastelor după sudabilitatea acestora. Cu cât este mai largă gama de vâscozitate a termoplasticului (fig. 37.3), cu atât este mai ușor să obțineți o îmbinare sudată de înaltă calitate, deoarece abaterile de temperatură din zona de sudură sunt mai puțin reflectate în valoarea vâscozității. Împreună cu intervalul de vâscozitate și nivelul minim de vâscozitate în acesta, un rol apreciabil îl joacă procesele reologice în timpul formării unei cusături prin gradientul unei modificări a vâscozității în acest interval. Indicatorii cantitativi de sudabilitate sunt: \u200b\u200bintervalul de vâscozitate de temperatură ΔT, vâscozitatea minimă η min și gradientul de modificare a vâscozității în acest interval.

În conformitate cu sudabilitatea, toate materialele plastice termoplastice pot fi împărțite în patru grupe conform acestor indicatori (tabelul 37.3).

Sudarea materialelor plastice termoplastice este posibilă dacă materialul intră într-o stare de topire vâscoasă, dacă domeniul său de temperatură de fluiditate vâscoasă este suficient de larg, iar gradientul de modificare a vâscozității în acest interval este minim, deoarece interacțiunea macromoleculelor în zona de contact are loc de-a lungul unei limite care are aceeași vâscozitate.

În cazul general, temperatura de sudare este atribuită pe baza analizei curbei termomecanice pentru plasticul sudat, o luăm cu 10-15 ° sub T d. Presiunea este luată astfel încât să evacuăm topirea stratului de suprafață în grata sau să o distrugem pe baza adâncimii de penetrare specifice și a indicatorilor termofizici material de sudat. Timpul de expunere t CB este determinat pe baza obținerii unei stări de fuziune și penetrare, sau după formulă

unde t 0 este o constantă având o dimensiune a timpului și în funcție de grosimea materialului alăturat și de metoda de încălzire; Q este energia de activare; R este constanta gazului; T este temperatura de sudare.

În evaluarea experimentală a sudabilității materialelor plastice, indicatorul fundamental este rezistența pe termen lung a îmbinării sudate în condiții specifice în comparație cu materialul de bază.

Încercările de tracțiune uniaxială sunt efectuate pe probe tăiate dintr-o îmbinare sudată. În acest caz, factorul timp este modelat de temperatură, adică se folosește principiul superpoziției temperatură-timp, pe baza presupunerii că la o tensiune dată, relația dintre rezistența la temperatură pe termen lung este lipsită de ambiguitate (metoda Larson-Miller).

Metode de sudabilitate

Scheme ale mecanismului de formare a îmbinărilor sudate din termoplastici. O creștere a sudabilității lor poate fi obținută prin extinderea gamei de temperatură a fluidității vâscoase, intensificarea eliminării ingredientelor sau descompunerea straturilor defecte din zona de contact care împiedică convergența și interacțiunea macromoleculelor juvenile.

Sunt posibile mai multe moduri:

introducerea în zona de contact a aditivului în cazul topirii insuficiente (la sudarea filmelor armate), la sudarea termoplastelor diferite, aditivul trebuie să aibă o afinitate pentru ambele materiale sudate;

introducerea în zona de sudare a unui solvent sau a unui aditiv mai plasticizat;

amestecarea forțată a topiturii în cusătură prin deplasarea pieselor pentru a fi unite nu numai de-a lungul liniei de pescaj, ci și înapoi și înapoi peste cusătura cu 1,5-2 mm sau prin aplicarea vibrațiilor cu ultrasunete. Activarea în zona de contact a amestecării topiturii se poate efectua după fixarea marginilor de prindere de către o unealtă de încălzire cu o suprafață cu nervuri. Proprietățile îmbinării sudate pot fi îmbunătățite prin tratarea termică ulterioară a îmbinării. În acest caz, nu numai eforturile reziduale sunt îndepărtate, dar este posibilă corectarea structurii în sudura și zona afectată de căldură, în special în polimerii cristalini. Multe dintre măsurile de mai sus aduc proprietățile îmbinărilor sudate mai aproape de proprietățile materialului de bază.

Atunci când materialele plastice orientate la sudare, pentru a evita pierderea forței datorate reorientării atunci când sunt încălzite la o stare de vâscozitate a polimerului, se utilizează sudarea chimică, adică, un proces în care se realizează legături radicale (chimice) între macromolecule în zona de contact. Sudarea chimică este de asemenea folosită la conectarea termoseturilor, ale căror detalii nu pot trece la reîncălzire într-o stare de flux vâscos. Pentru a iniția reacții chimice, în zona îmbinării sunt introduși diferiți reactivi, în funcție de tipul de materiale plastice alăturate. Procedura de sudare chimică, de regulă, se realizează atunci când locul de sudare este încălzit.

Volchenko V.N. Sudarea și materialele de sudat t.1. -M. 1991

Plasticul și plasticul sunt materiale organice obținute din polimeri naturali sau sintetici folosind un compus cu greutate moleculară mare. Cineva spune că acesta este absolut același lucru, cineva convinge că există o diferență imensă între ei. Într-un fel sau altul, compoziția, asemănările și diferențele de materiale merită înțeles.

Caracteristică plastică

Plastic a fost numit pentru prima dată ca. parkezin, a fost inventat de metalurgist și inventator Alexander Parks. Mai departe, a fost redenumită în celuloid. În ciuda faptului că istoria sa a început în 1855, dezvoltarea plasticului ca material s-a întâmplat mult mai târziu, și anume cu utilizarea de componente naturale - guma de mestecat și șelac. După un timp, pentru fabricarea plasticului au început să folosească materiale naturale modificate:

Nitroceluloza.
Colagenul.
Galal.
Cauciuc.

Cu toate acestea, numele de Parkensin din plastic nu s-a schimbat de mult timp și chiar a devenit o marcă reprezentativă plastic artificial. Componenta sa principală a fost tratată cu celuloză cu acid azotic și un solvent.

Plasticul poate fi împărțit în următoarele tipuri:

Polietilenă.
Clorura de polivinil.
Rasina de fenol formaldehidă.

După un timp, plasticul a devenit atât de puternic încât la sfârșitul secolului al XIX-lea se numea chiar și fildeș.

Diferența dintre plastic și plastic

putere. Produsele din plastic sunt considerate mai durabile, practic nu sunt zgâriate și, pentru a le sparge, trebuie să depuneți eforturi incredibile. Un exemplu bun sunt ferestrele din plastic, care nu pot fi numite plastic. Datorită rezistenței sale, plasticul este utilizat în interiorul mașinii ca piese.

Un fel de astfel de material este un polimer optic sau policarbonatcare este utilizat pe scară largă la fabricarea lentilelor pentru ochelari. Dar primul lucru care îmi vine în minte atunci când menționează materialul pentru fabricarea jucăriilor chineze ieftine este de obicei din plastic. Astfel de lucruri sunt fragile și ușor de rupt, sunt de scurtă durată și ușor zgâriate.

greutate. Deoarece plasticul este mai durabil, greutatea sa este mai impresionantă decât greutatea plasticului, chiar și cu aceeași dimensiune și grosime a pieselor.

Unul dintre motivele izolării plasticului și plasticului în tipuri separate este compoziția fabricării. Compușii mai simpli, neumlați au fost numiți plastic, în timp ce complexe și umplute, ceea ce înseamnă cele puternice, au fost numite plastic. Dar ambele sunt din plastic. Plasticul simplu este realizat numai din rășină (polietilena este un exemplu), iar materialele de umplere, stabilizatorii și întăriturile sunt de asemenea adăugate la cele complexe. De aceea, în funcție de componentele primite, se disting aceste tipuri de materiale plastice:

Materiale plastice de injecție.
Foi de plastic.
plastic Layered.
FRP.
Presă pulberi.

Asemănare între materiale

Atât plasticul, cât și plasticul sunt fabricate sub influența încălzire și presiuneeu, apoi formez în forma dorită, și după răcire nu se schimbă. Din starea de flux vâscos în timpul procesului de fabricație, materialul devine solid și durabil. De fapt, aceste două materiale nu sunt ușor similare, acesta este unul și același. Dar, datorită formării de cuvinte în limba rusă și datorită publicității competente, consumatorii au avut impresia că plasticul este de calitate superioară și de încredere, iar plasticul este mai fragil, fragil și chiar dăunător. Se credea că, dacă plasticul este fabricat în China sau în țările din lumea a treia, înseamnă că este un material de proastă calitate, iar produsele din plastic sunt durabile, așa cum sunt fabricate în Japonia.

Printre avantajele plasticului și materialelor plastice se numără:

Ieftinătate.
Rezistența la îngheț.
Ușurință de manipulare.
Proprietăți dielectrice bune.

O altă asemănare este aceea pe care o posedă rezistență scăzută la căldură, coeficient ridicat de expansiune termică și fluaj crescut. În caz de incendiu, acestea nu numai că sunt distruse, dar emit și substanțe toxice dăunătoare. Chiar la primirea freonului periculos de polistiren (unul dintre tipurile de plastic) a fost eliberat, ceea ce a contribuit la distrugerea stratului de ozon al Pământului. Și, de asemenea, în timp, aceste materiale încep să prezinte defecte și să arate semne de îmbătrânire. Cu utilizarea îndelungată a obiectelor confecționate din astfel de materiale, acestea devin mai puțin durabile și dure, mai fragile și mai sigure. Aceasta se produce sub influența fenomenelor naturale - lumină, aer și schimbări de temperatură.

Plasticul (plasticul) este utilizat pe scară largă în viața de zi cu zi a unei persoane, acesta poate fi găsit în ustensile sau mobilier din plastic, ambalaje, bijuterii, chiuvete, ghivece, flori, valize, jucării, sticle, stilouri, etc. Toate aceste elemente diferă prin puterea lor. Calitatea materialului a dus la divizarea în două nume: plastic și plastic. Dar ambele sunt, în esență, același lucru.

Pe baza celor de mai sus, putem spune că plasticul și plasticul sunt unul și același. Uneori se disting între ele, în funcție de rezistență, care este rezultatul compoziției utilizate la fabricație. Procesul de formare a unui astfel de material constă într-o tranziție de la o stare vâscos-fluid sau extrem de elastică la o stare solidă - sticloasă sau cristalină.