פלסטיק: סיווג, מאפיינים עיקריים, טכנולוגיות ייצור ועיבוד

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

פלסטיק, או פשוט פלסטיק, הם תרכובות גבוהות מולקולריות העשויות מחומרים טבעיים או סינתטיים. המאפיין העיקרי של חומרים כאלה הוא האפשרות של מעבר למצב פלסטי בהשפעת שני גורמים - טמפרטורה גבוהה ולחץ. בנוסף, חשוב גם שאחרי זה המסה תוכל לשמור על הצורה שניתנה לה.

תיאור כללי של פלסטיק

מסות פלסטיק החלו להיות מיוצרות לפני כ-50-60 שנה. עד כה, מוצרים אלה הפכו נפוצים הן בחיי היומיום והן בתעשייה ובענפי פעילות אנושית אחרים. בנוסף, כיום, פלסטיק יכול להחליף בהצלחה עץ, זכוכית ואפילו מתכת במקרים מסוימים. ראוי לציין שתעשיות כמו הנדסת מכונות, הנדסת רדיו, הנדסת חשמל והתעשייה הכימית כבר לא יכולה בלי מוצרים כאלה.

מסות פלסטיק מסוגלות לשלב את החוזק של מוצרי מתכת,תוך משקל של עץ ושקיפות של זכוכית. עם כל התכונות הללו, לחומרים כאלה אין את החסרונות הטמונים בכל החומרים הללו. הם לא נלחמים כמו מתכת, נרקבים כמו עץ, ואי אפשר לשבור אותם כמו זכוכית.

מידע כללי על שימוש

ניתן להשתמש במסות פלסטיק לייצור חומרי סרט. הם, בתורם, משמשים באופן פעיל במהלך גידול ירקות, למשל. מעולה ליצירת אזור מוגן באדמה, לגידול פירות יער, פרחים ועוד.

בנוסף, מיכלי פלסטיק, מיכלים ומיכלים נוספים תופסים גם את אחד המקומות המובילים בצורך בהובלת חומרי הדברה, דשנים, מוצרים חקלאיים. עד כה, ייצור מבנה סרט להחלפת גז כבר בעיצומו. ממברנות כאלה ישמשו לאחסון מוצרים בסביבה עם כמות מבוקרת של גז. לפעילויות כפריות, אפילו מיוצרים סרטים רפלקטיביים כדי לחכך את האדמה.

חיבורים בסיסיים

אם ניתן מידע כללי על פלסטיק, נוכל לומר את הדברים הבאים: הבסיס מורכב מתרכובת גבוהה מולקולרית או רק מפולימר, כמו גם תוספים טבעיים (זפת, אספלט) או סינתטיים. עד כה, הנפוצים והחשובים ביותר הם פלסטיק סינתטי, המתקבל על ידי פילמור או פוליקודנסציה.

תהליך פילמור של פלסטיק הוא תגובה של שילוב מולקולות זהותנקראים מונומרים. במקרה זה, לא משתחררים חומרים פשוטים. ולפולימר שיתקבל יהיה משקל מולקולרי שווה למסה של שני המרכיבים היוצרים אותו. יש לציין כי מספר מונומרים יכולים להשתתף בטכנולוגיית ייצור הפלסטיק בו זמנית. במקרה זה, ההליך ייקרא קופולימריזציה.

אם מדברים על פולי עיבוי, אז הפולימר יתקבל על ידי שילוב של מספר קבוצות פונקציונליות של חומרים שונים. במקרה זה, כמה חומרים פשוטים ישוחררו. בהתבסס על כך, מתברר שהמשקל המולקולרי הכולל של הפולימר המוגמר לא יהיה שווה למסה הכוללת של המונומרים המעורבים בהיווצרות.

תיאור של תרכובות מקרומולקולריות

העיבוד של תרכובות אלו מתבצע על ידי חשיפה לטמפרטורה וללחץ גבוהים. לאחר ההכנה, תרכובות כאלה יהיו בצורה של נוזל צמיג או מוצק. בנוסף, כדאי לומר שפולימרים מסווגים לשלוש קבוצות גדולות - לפי המבנה הכימי של המונומר המשמש להיווצרות.

תוספים

המבנה והמטרה של פלסטיק תלויים בתכונות שלהם. לכן, כדאי לומר שיש תוספים מיוחדים שיכולים לשנות כמה איכויות בכיוון הנכון.

חלק מהמוצרים המוגמרים מורכבים מ-100% פולימרים - אלה הם פוליאתילן או פוליאמידים. אחרים מורכבים מפולימרים רק עבור 20-60%, ושאר חלק המסה תפוס על ידיחומרי מילוי מיוחדים. המטרה העיקרית של חומרי המילוי היא לשנות תכונות שונות: הגברת עמידות באש, הגברת חוזק, הגברת קשיות וחוזק מכני. לדוגמה, חומר מילוי כגון פחמן שחור מתווסף לגומי.

תוסף נוסף שנמצא במיכלי פלסטיק, למשל, ובמכלים מוצקים רבים אחרים, הם חומרים פלסטיים. עם זאת, ככל שמוסיפים יותר פלסטיות, כך מקדם הפלסטיות יהיה גדול יותר. כך, ניתן להשיג חומר עמיד, אך פלסטי למדי.

מרכיב חשוב נוסף הוא המייצב. זה מתווסף להרכב כדי למנוע את פירוק המוצר המוגמר בהשפעת טמפרטורות גבוהות, אור שמש וגורמים חיצוניים אחרים. במקרים מסוימים, מוסיפים מעט צבע אם רוצים לשנות את צבע המוצר.

תיאור מפורט של חומרים

הטכנולוגיה לייצור תרכובות כאלה מרמזת על נוכחות של רכיב נוסף, הנקרא IUD.

צי הוא התוסף החשוב ביותר שמחזיק אלמנטים רבים ושונים יחד, וגם נותן פלסטיות. בנוסף, HMS גם מקדם יכולת עובש, בידוד חשמלי וביצועים נגד קורוזיה. אם אנחנו מדברים על הסיווג הכללי של פלסטיק, אז אפשר לא למלא ולמלא אותם.

הקבוצה הראשונה היא מסה של פולימר טהור, או עם כמות קטנה מאוד של תוספים. הקבוצה השנייה, להיפך, מכילה גם פולימרים וגםמספר רב של תוספים שונים המפוזרים באופן שווה בקלסר, בדרך כלל בשרף.

כפי שהוזכר קודם לכן, חומרי מילוי מוצגים כדי לשנות או לשפר את רוב האיכויות. כשלעצמם, רכיבים אלה יכולים להיות תרכובות אורגניות או מינרליות. הם יכולים להיות מוצגים בצורה של חומרי מילוי אבקה - אבקת עץ, קמח נציץ או קוורץ ואחרים. והם יכולים להיות מיוצגים על ידי אלמנטים סיביים, למשל, כותנה. הסוג האחרון של חומרי המילוי הוא קנבס (נייר, נציץ ואחרים).

אם מדברים ביתר פירוט על חומרים פלסטיים, ניתן לאפיין אותם באופן הבא: אלו הם רכיבים נדיפים נמוכים, אשר לרוב מיוצגים על ידי סוג כלשהו של נוזל. הכנסתם להרכב מגבירה לא רק את הגמישות. מוצר יצוק עם עלייה בחומרים פלסטיים בהרכב משפר עמידות וגמישות לכפור.

יש סוג נוסף של תוספים - מקשים. הריכוז שלהם בדרך כלל נמוך מאוד, והמשימה העיקרית היא המרת פולימרים למבנה תלת מימדי. למעשה, זה גורם לחלק מהפלסטיקים להפוך לבלתי ניתנים להטמעה.

פגמים

כדאי לשים לב לכמה מהחסרונות שעדיין יש לחומר הזה. לכל סוגי הפלסטיק יש עמידות בחום נמוכה משמעותית ממוצרי מתכת. ניתן להפעיל את עיקר מוצרי הפלסטיק בטמפרטורות שאינן עולות על 150 מעלות צלזיוס. למרות חיי השירות הארוכים שלהם, מוצרי פלסטיק גםבכפוף להזדקנות. פגם זה יתבטא בהכהה של המוצר, חמצון, הפחתת מאפייני החוזק, קשיות.

השגת פוליאתילן

תוכל לשקול את הטכנולוגיה לייצור פלסטיק המבוסס על פוליאתילן. זהו אחד מאותם חומרים שמתקבלים בפילמור, והוא מבוקש מאוד בשוק.

כדי להשיג פוליאתילן בצורתו הרגילה, נעשה שימוש בשלוש שיטות פילמור:

1. השיטה הראשונה היא פילמור בלחץ של 1000-2000 atm עם טמפרטורה של 180 עד 200 מעלות צלזיוס. כמות קטנה של חמצן משמשת כיוזמת התהליך - 0.005-0.05%.
2. הגרסה השנייה של פילמור, להיפך, מתרחשת בהשפעת לחץ אטמוספרי או שנוצר באופן מלאכותי של 2-6 atm ובטמפרטורה של 60-70 מעלות בלבד. במקרה זה, פחמימנים אורגנו-מתכתיים משמשים כזרזים בסביבת נפט בהיעדר לחות וחמצן קלים ביותר.
3. הסוג האחרון של פילמור מתרחש בלחץ של 20-50 atm ובהשתתפות זרזי תחמוצת בטמפרטורה של 110-140 מעלות צלזיוס.

סוגי פלסטיק

במהלך הייצור והריפוי הבא, ניתן להבחין בשני סוגי פלסטיק נוספים. המאפיין העיקרי המבחין הוא תנאי ההתקשות או בלעדיו. לפי פרמטר זה, פלסטיקים תרמופלסטיים ותרמוסטיים בולטים.

לגבי הקטגוריה הראשונה של מוצרים, כאשר הם מחוממים, הםיעברו שינויים מסוימים, שיעברו ממצב מוצק למצב פלסטי, צמיג ונוזל. סוג זה של מוצר יתמצק בחזרה כאשר יתקרר. מוצרים תרמופלסטיים כוללים פוליאתילן, פוליסטירן, פלואורפלסטים וסוגים אחרים.

פלסטיק תרמי, בחימום לטמפרטורה של 150-300 מעלות, יעבור שינויים בלתי הפיכים. מסות כאלה יהפכו למוצקות, בלתי מסיסות ובלתי מתמזגות בלחץ או בלעדיו. הם מכילים מקשים כתוסף. דוגמה לכך היא אפוקסי.

ייצור ברוסיה

אחד המפעלים הוותיקים והגדולים ביותר לייצור מוצר זה הוא מפעל הפלסטיק של נלידובסקי NZPM. מתקני הייצור של מפעל זה ממוקמים בדרום מערב אזור טבר.

המפעל ממוקם על 19 דונם של אדמה, עליה ממוקמים 25 מתקנים תעשייתיים.

אזור הייצור הגדול ביותר שייך למתקן לייצור Isonel פוליאתילן קצף (PPE). השטח הוא 24,500 מ"ר. לאחר מכן מגיע שטח קטן בהרבה של חנות מספר 2 - 7500 מ"ר. מטרים, היכן שיוצרים יריעות פלסטיק שחולצות. האתר למוצרי יצירת ואקום תופס עוד 3,000 מטרים רבועים. מטרים. בנוסף, המפעל עוסק בעיבוד פלסטיק.