Πλαστικά: ταξινόμηση, κύρια χαρακτηριστικά, τεχνολογίες παραγωγής και επεξεργασίας

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Τα πλαστικά, ή απλά τα πλαστικά, είναι ενώσεις υψηλής μοριακής απόδοσης που παράγονται από φυσικές ή συνθετικές ουσίες. Το κύριο χαρακτηριστικό τέτοιων ουσιών είναι η δυνατότητα μετάβασης σε πλαστική κατάσταση υπό την επίδραση δύο παραγόντων - υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης. Επιπλέον, είναι επίσης σημαντικό μετά από αυτό η μάζα να μπορεί να διατηρήσει το σχήμα που της δίνεται.

Γενική περιγραφή των πλαστικών

Οι πλαστικές μάζες άρχισαν να παράγονται πριν από περίπου 50-60 χρόνια. Μέχρι σήμερα, τα προϊόντα αυτά έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένα τόσο στην καθημερινή ζωή όσο και στη βιομηχανία και σε άλλους κλάδους της ανθρώπινης δραστηριότητας. Επιπλέον, επί του παρόντος, το πλαστικό μπορεί να αντικαταστήσει με επιτυχία το ξύλο, το γυαλί και ακόμη και το μέταλλο σε ορισμένες περιπτώσεις. Αξίζει να σημειωθεί ότι βιομηχανίες όπως η μηχανολογία, η ραδιομηχανική, η ηλεκτρική μηχανική και η χημική βιομηχανία δεν μπορούν πλέον να κάνουν χωρίς τέτοια προϊόντα.

Οι πλαστικές μάζες μπορούν να συνδυάσουν την αντοχή των μεταλλικών προϊόντων,ενώ έχει το βάρος του ξύλου και τη διαφάνεια του γυαλιού. Με όλες αυτές τις ιδιότητες, τέτοιες ουσίες δεν έχουν τα μειονεκτήματα που είναι εγγενή σε όλα αυτά τα υλικά. Δεν διαβρώνονται όπως το μέταλλο, δεν σαπίζουν όπως το ξύλο και δεν μπορούν να σπάσουν όπως το γυαλί.

Γενικές πληροφορίες χρήσης

Οι πλαστικές μάζες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή υλικών φιλμ. Αυτά, με τη σειρά τους, χρησιμοποιούνται ενεργά κατά την καλλιέργεια λαχανικών, για παράδειγμα. Ιδανικό για τη δημιουργία μιας προστατευμένης περιοχής στο έδαφος, για την καλλιέργεια μούρων, λουλουδιών και πολλά άλλα.

Επιπλέον, τα πλαστικά δοχεία, δοχεία και άλλα δοχεία καταλαμβάνουν επίσης μια από τις κορυφαίες θέσεις στην ανάγκη μεταφοράς φυτοφαρμάκων, λιπασμάτων, αγροτικών προϊόντων. Μέχρι σήμερα, η παραγωγή μιας δομής φιλμ ανταλλαγής αερίων βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη. Τέτοιες μεμβράνες θα χρησιμοποιηθούν για την αποθήκευση προϊόντων σε περιβάλλον με ελεγχόμενη ποσότητα αερίου. Για αγροτικές δραστηριότητες, παράγονται ακόμη και αντανακλαστικές μεμβράνες για την κάλυψη του εδάφους.

Βασικές συνδέσεις

Αν δώσουμε γενικές πληροφορίες για τα πλαστικά, μπορούμε να πούμε τα εξής: η βάση αποτελείται από μια υψηλού μοριακού χαρακτήρα ένωση ή απλώς ένα πολυμερές, καθώς και φυσικά (πίσσα, άσφαλτος) ή συνθετικά πρόσθετα. Μέχρι σήμερα, τα πιο διαδεδομένα και σημαντικά είναι τα συνθετικά πλαστικά, τα οποία λαμβάνονται με πολυμερισμό ή πολυσυμπύκνωση.

Η διαδικασία πολυμερισμού πλαστικών είναι μια αντίδραση συνδυασμού πανομοιότυπων μορίων πουονομάζονται μονομερή. Σε αυτή την περίπτωση δεν απελευθερώνονται απλές ουσίες. Και το προκύπτον πολυμερές θα έχει μοριακό βάρος ίσο με τη μάζα των δύο συστατικών που το σχηματίζουν. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι πολλά μονομερή μπορούν να συμμετέχουν ταυτόχρονα στην τεχνολογία παραγωγής πλαστικών. Σε αυτήν την περίπτωση, η διαδικασία θα ονομάζεται συμπολυμερισμός.

Αν μιλάμε για πολυσυμπύκνωση, τότε το πολυμερές θα ληφθεί συνδυάζοντας πολλές λειτουργικές ομάδες διαφορετικών ουσιών. Σε αυτή την περίπτωση, θα απελευθερωθούν μερικές απλές ουσίες. Με βάση αυτό, γίνεται σαφές ότι το συνολικό μοριακό βάρος του τελικού πολυμερούς δεν θα είναι ίσο με τη συνολική μάζα των μονομερών που συμμετέχουν στο σχηματισμό.

Περιγραφή μακρομοριακών ενώσεων

Η επεξεργασία αυτών των ενώσεων πραγματοποιείται με έκθεση σε υψηλή θερμοκρασία και πίεση. Μόλις παρασκευαστούν, τέτοιες ενώσεις θα έχουν τη μορφή είτε ενός παχύρρευστου υγρού είτε ενός στερεού. Επιπλέον, αξίζει να πούμε ότι τα πολυμερή ταξινομούνται σε τρεις μεγάλες ομάδες - ανάλογα με τη χημική δομή του μονομερούς που χρησιμοποιείται για το σχηματισμό.

Συμπληρώματα

Η δομή και ο σκοπός των πλαστικών εξαρτάται από τις ιδιότητές τους. Επομένως, αξίζει να πούμε ότι υπάρχουν ειδικά πρόσθετα που μπορούν να αλλάξουν ορισμένες ιδιότητες προς τη σωστή κατεύθυνση.

Μερικά τελικά προϊόντα αποτελούνται από 100% πολυμερή - αυτά είναι πολυαιθυλένιο ή πολυαμίδια. Άλλα αποτελούνται από πολυμερή μόνο για 20-60%, και το υπόλοιπο του κλάσματος μάζας καταλαμβάνεται απόειδικά πληρωτικά. Ο κύριος σκοπός των πληρωτικών είναι να αλλάξουν διάφορες ιδιότητες: αύξηση της αντίστασης στη φωτιά, αύξηση της αντοχής, αύξηση της σκληρότητας και της μηχανικής αντοχής. Για παράδειγμα, ένα υλικό πλήρωσης όπως το αιθάλη προστίθεται στο καουτσούκ.

Ένα άλλο πρόσθετο που βρίσκεται σε πλαστικά δοχεία, για παράδειγμα, και σε πολλά άλλα στερεά δοχεία, είναι οι πλαστικοποιητές. Ωστόσο, όσο περισσότερος πλαστικοποιητής προστεθεί, τόσο μεγαλύτερος θα είναι ο συντελεστής πλαστικότητας. Έτσι, είναι δυνατό να αποκτήσετε ένα ανθεκτικό, αλλά μάλλον πλαστικό υλικό.

Ένα άλλο σημαντικό συστατικό είναι ο σταθεροποιητής. Προστίθεται στη σύνθεση για να αποφευχθεί η αποσύνθεση του τελικού προϊόντος υπό την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών, ηλιακού φωτός και άλλων εξωτερικών παραγόντων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, προστίθεται λίγη βαφή εάν θέλετε να αλλάξετε το χρώμα του προϊόντος.

Λεπτομερής περιγραφή ουσιών

Η τεχνολογία για την παραγωγή τέτοιων ενώσεων συνεπάγεται την παρουσία ενός άλλου συστατικού, το οποίο ονομάζεται IUD.

Το ναυτικό είναι το πιο σημαντικό πρόσθετο που συγκρατεί πολλά διαφορετικά στοιχεία μαζί και επίσης προσδίδει πλαστικότητα. Επιπλέον, το HMS προάγει επίσης την ικανότητα χύτευσης, την ηλεκτρική μόνωση και την αντιδιαβρωτική απόδοση. Αν μιλάμε για τη γενική ταξινόμηση των πλαστικών, τότε μπορούν να είναι απλήρωτα και γεμάτα.

Η πρώτη ομάδα είναι μια μάζα καθαρού πολυμερούς ή με πολύ μικρή ποσότητα πρόσθετων. Η δεύτερη ομάδα, αντίθετα, περιέχει τόσο πολυμερή όσο καιένας μεγάλος αριθμός διαφορετικών πρόσθετων που κατανέμονται ομοιόμορφα στο συνδετικό υλικό, συνήθως στη ρητίνη.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα fillers εισάγονται για να αλλάξουν ή να βελτιώσουν τις περισσότερες ιδιότητες. Από μόνα τους, αυτά τα συστατικά μπορεί να είναι είτε οργανικές είτε ορυκτές ενώσεις. Μπορούν να παρουσιαστούν με τη μορφή πληρωτικών σε σκόνη - σκόνη ξύλου, μαρμαρυγία ή αλεύρι χαλαζία και άλλα. Και μπορούν να αντιπροσωπεύονται από ινώδη στοιχεία, για παράδειγμα, βαμβάκι. Ο τελευταίος τύπος πληρωτικών είναι ο καμβάς (χαρτί, μαρμαρυγία και άλλα).

Μιλώντας λεπτομερέστερα για τους πλαστικοποιητές, μπορούν να χαρακτηριστούν ως εξής: πρόκειται για συστατικά χαμηλής πτητικότητας, τα οποία συνήθως αντιπροσωπεύονται από κάποιο είδος υγρού. Η εισαγωγή τους στη σύνθεση αυξάνει όχι μόνο την ελαστικότητα. Ένα χυτό προϊόν με αύξηση των πλαστικοποιητών στη σύνθεση βελτιώνει την αντοχή στον παγετό και την ελαστικότητα.

Υπάρχει άλλος τύπος πρόσθετων - σκληρυντικά. Η συγκέντρωσή τους είναι συνήθως πολύ χαμηλή και το κύριο καθήκον είναι η μετατροπή των πολυμερών σε τρισδιάστατη δομή. Στην πραγματικότητα, αυτό έχει ως αποτέλεσμα ορισμένα πλαστικά να γίνονται εγχύσιμα.

Ελαττώματα

Αξίζει να σημειωθούν μερικές από τις ελλείψεις που εξακολουθεί να έχει αυτό το υλικό. Οποιοσδήποτε τύπος πλαστικού έχει σημαντικά χαμηλότερη αντίσταση στη θερμότητα από τα μεταλλικά προϊόντα. Ο κύριος όγκος των πλαστικών προϊόντων μπορεί να λειτουργήσει σε θερμοκρασίες που δεν υπερβαίνουν τους 150 βαθμούς Κελσίου. Παρά τη μεγάλη διάρκεια ζωής τους, τα πλαστικά προϊόντα επίσηςυπόκειται σε γήρανση. Αυτό το ελάττωμα θα εκδηλωθεί με σκουρόχρωμο προϊόν, οξείδωση, μείωση των χαρακτηριστικών αντοχής, σκληρότητα.

Λήψη πολυαιθυλενίου

Μπορείτε να εξετάσετε την τεχνολογία για την παραγωγή πλαστικών με βάση το πολυαιθυλένιο. Αυτή είναι μια από αυτές τις ουσίες που λαμβάνεται με πολυμερισμό και έχει μεγάλη ζήτηση στην αγορά.

Για να ληφθεί πολυαιθυλένιο στη συνηθισμένη του μορφή, χρησιμοποιούνται τρεις μέθοδοι πολυμερισμού:

1. Η πρώτη μέθοδος είναι ο πολυμερισμός υπό πίεση 1000-2000 atm με θερμοκρασία από 180 έως 200 βαθμούς Κελσίου. Ως εκκινητής της διαδικασίας χρησιμοποιείται μικρή ποσότητα οξυγόνου - 0,005-0,05%.
2. Η δεύτερη παραλλαγή πολυμερισμού, αντίθετα, λαμβάνει χώρα υπό την επίδραση είτε ατμοσφαιρικής είτε τεχνητά δημιουργούμενης πίεσης 2-6 atm και σε θερμοκρασία μόνο 60-70 βαθμών. Σε αυτή την περίπτωση, οι οργανομεταλλικοί υδρογονάνθρακες χρησιμοποιούνται ως καταλύτες σε περιβάλλον ελαίου απουσία της παραμικρής υγρασίας και οξυγόνου.
3. Ο τελευταίος τύπος πολυμερισμού πραγματοποιείται υπό πίεση 20-50 atm και με τη συμμετοχή καταλυτών οξειδίων με θερμοκρασία 110-140 βαθμών Κελσίου.

Τύποι πλαστικών

Κατά την κατασκευή και την επακόλουθη σκλήρυνση, μπορούν να διακριθούν δύο ακόμη τύποι πλαστικών. Το κύριο χαρακτηριστικό γνώρισμα είναι οι συνθήκες σκλήρυνσης ή χωρίς αυτό. Σύμφωνα με αυτή την παράμετρο, τα θερμοπλαστικά και τα θερμοσκληρυνόμενα πλαστικά ξεχωρίζουν.

Όσο για την πρώτη κατηγορία προϊόντων, όταν θερμαίνονται, αυτάθα υποστεί ορισμένες αλλαγές, περνώντας από μια στερεή κατάσταση σε μια πλαστική, παχύρρευστη και ρευστή κατάσταση. Αυτός ο τύπος προϊόντος θα στερεοποιηθεί ξανά όταν κρυώσει. Τα θερμοπλαστικά προϊόντα περιλαμβάνουν πολυαιθυλένιο, πολυστυρένιο, φθοροπλάστες και άλλους τύπους.

Το θερμοσκληρυνόμενο πλαστικό, όταν θερμανθεί σε θερμοκρασία 150-300 βαθμών, θα υποστεί μη αναστρέψιμες αλλαγές. Τέτοιες μάζες θα γίνουν στερεές, αδιάλυτες και μη εγχύσιμες υπό πίεση ή χωρίς αυτήν. Περιέχουν σκληρυντικά ως πρόσθετο. Ένα παράδειγμα είναι η εποξική.

Παραγωγή στη Ρωσία

Μία από τις παλαιότερες και μεγαλύτερες επιχειρήσεις για την κατασκευή αυτού του προϊόντος είναι το Nelidovsky Plant of Plastics NZPM. Οι εγκαταστάσεις παραγωγής αυτής της επιχείρησης βρίσκονται στα νοτιοδυτικά της περιοχής Tver.

Το εργοστάσιο βρίσκεται σε 19 εκτάρια γης, στην οποία βρίσκονται 25 βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

Η μεγαλύτερη περιοχή παραγωγής ανήκει στις εγκαταστάσεις παραγωγής αφρού πολυαιθυλενίου Isonel (PPE). Η έκταση είναι 24.500 τετραγωνικά μέτρα. Ακολουθεί μια πολύ μικρότερη περιοχή του καταστήματος με αριθμό 2 - 7500 τετραγωνικά μέτρα. μέτρα, όπου κατασκευάζονται εξωθημένα φύλλα πλαστικού. Ο χώρος για προϊόντα σχηματισμού κενού καταλαμβάνει άλλα 3 χιλιάδες τετραγωνικά μέτρα. μέτρα. Επιπλέον, το εργοστάσιο ασχολείται με την επεξεργασία πλαστικών.