שרפים סינתטיים: ייצור, הרכב, מבנה והיקף

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

שימוש בכימיקלים בשלבים שונים של תהליך הייצור ובחיי היומיום. אחד מהזנים הללו הם שרפים סינתטיים. חומרים אלה שונים בהרכבם ובהיקףם. המטרה של שרפים מלאכותיים יכולה להיות מגוונת מאוד. בהתאם לשיטת הייצור וההרכב, המאפיינים העיקריים שלהם נקבעים. שרפים מלאכותיים יידונו בהמשך.

תיאור כללי

ייצור שרפים סינתטיים החל באופן פעיל בתחילת המאה הקודמת. לפולימרים מלאכותיים יש מספר הבדלים אופייניים מזנים טבעיים. העובדה היא שלהרכב שנוצר על ידי האדם יש תכונות מיוחדות. ניתן להגדיר אותם בשלב הייצור. ניסוחים יכולים להשתנות באופן משמעותי, מה שקובע את היקפם.

כיום מיוצרים בעולם כ-5 טון של פולימרים מלאכותיים מדי שנה.שרפים סינתטיים ופלסטיק מתקבלים מעיבוד של פחם, נפט, גז או רכיבים טבעיים אחרים. תרכובות כימיות המתקבלות בצורה זו בעלות משקל מולקולרי נמוך. יתר על כן, ניתן לייצר אותם לא רק בצורה של תערובת סמיכה דביקה. זה יכול להיות גם אבקה או חומר גרגירי.

שרפים סינתטיים וטבעיים, מתקשים, מספקים הדבקה איכותית לחומרים שונים. בהרכבי פולימר, מאפיין זה בולט יותר. כאשר השרף המלאכותי מתקשה, הוא יכול ליצור הידבקות מצוינת לבטון, מתכת, זכוכית וחומרי בניין אחרים. תהליך הריפוי במקרה זה מתרחש בהשפעת טמפרטורות גבוהות או זרזים. במקרים מסוימים, לחיצה משמשת בנוסף בתהליך של יצירת חיבור באיכות גבוהה.

חלק מהתרכובות המלאכותיות זקוקות רק לזמן כדי לרפא. התוצאה היא חומר עמיד לתנאים שליליים שונים, שאינו מפחד משינויי טמפרטורה, השפעות מכניות. הם אינם נהרסים על ידי מים, אלקליות, חומצה, בנזין או שמן.

תכונות כאלה קובעות את היקף הניסוחים המוצגים. הם יציבים, שלא כמו אנלוגים טבעיים, מאופיינים בביצועים גבוהים. היקף היישום שלהם נרחב.

תכונות ייצור

שרף סינטטי הוא פולימר שמתקבל במהלך תגובות כימיות מסוימות. כתוצאה מכך, נוצרת תרכובת מולקולרית גבוהה עם סט נתון שלאיכויות. שרפים ממקור מלאכותי מתקבלים כתוצאה מפוליקוננסציה או פילמור. שני תהליכים אלו מבוססים על עקרונות שונים.

פולימריזציה היא סדרה של תגובות שבמהלכן משולבים מספר נתון של מרכיבים יסודיים למולקולות מורכבות. במקרה זה, לא נוצרים תוצרי לוואי.

פוליקוננסציה הוא תהליך שבו מולקולות פשוטות מומרות לתרכובות מורכבות, היוצרות חומרים אורגניים. זה קורה על ידי יצירת קשרי פחמן חדשים עם אטומים אחרים.

היום, שני סוגי השרפים משמשים בתחומים שונים של פעילות אנושית. בחירת סוג החומר תלויה בדרישות לתוצאה של העבודה שבוצעה. במהלך ייצור שרפים סינתטיים ופלסטיק מתקבלים שני סוגי תרכובות:

• thermoactive;
• תרמופלסטי.

שרפים תרמוסיים ממקור מלאכותי הם חומר שיכול להמיס רק בטווח טמפרטורות מסוים. אם הסביבה אינה מתאימה למסגרת הנתונה, החומר הופך לבלתי מתמזג ובלתי מסיס. יתרה מכך, תכונה דומה מופיעה הן עם עלייה והן עם ירידה בטמפרטורה מעל הגבול שנקבע.

שרף תרמופלסטי ממקור מלאכותי שומר על פלסטיות והתמזגות בכל תנאי. ניתן להשיג בהתאם לסוג חומר הזנה, שיטת ייצור, אמולסיה, אבקה, גרגירים, בלוקים או יריעות של חומר פולימרי.

Application

שרפים סינתטיים וטבעיים משמשים בתחומים שונים של פעילות אנושית. אבל אפשרויות מלאכותיות הפכו נפוצות יותר בשל התכונות המיוחדות שלהן. קל יותר לפרט אזורים שבהם לא משתמשים בחומרים כאלה מאשר להיפך. היקף השימוש בהם הוא נרחב.

אחד היישומים העיקריים של שרפים סינתטיים הוא ייצור לכות, צבעים, דבקים וחומרי שיוף. בשל יכולת הפולימר שלהם, לחומרים כאלה יש תכונות מיוחדות הנדרשות בייצור של אבן מלאכותית, פלסטיק ו-PVC.

בשל ההדבקה הטובה שלו, השרף יוצר קשר איכותי עם בטון, מתכת, זכוכית ורשימה שלמה של חומרים נוספים. תרכובות פולימר מלאכותיות עמידות בפני תנאים שליליים שונים.

ישנם חומרים רבים המבוססים על שרפים סינתטיים. כיום, אבן מלאכותית עשויה מפולימרים. מכינים ממנו מוצרים שונים כמו אדני חלונות, כיורים, משטחים ורהיטים שונים.

מחמרים כאלה נוצר חיפוי רצפה מונוליטי. שרפים סינתטיים משמשים גם בעיבוד עץ. הם מאפשרים לך ליצור ציפוי איכותי לחומרים טבעיים. בבנייה, בענפים שונים של ייצור תעשייתי, נעשה שימוש במגוון שרפים ממקור מלאכותי. אפילו ברפואה ובתעשיית היופי, תרכובות כאלה מצאו את יישומן.

שרפים אפוקסי

סוגים רבים של שרפים סינתטיים מיוצרים כיום. יש לשקול ביתר פירוט את הרכבי הפולימרים המפורסמים והנפוצים ביותר.

אחד הזנים הפופולריים ביותר הוא שרף אפוקסי. ההרכב עשוי להיות בעל עקביות נוזלית או להיות מיוצר בצורה מוצקה. החומר הזה חסר צבע. שרפי אפוקסי הם דו רכיבים, דורשים שימוש בחומר מקשה. ללא זרז, ההרכב לא יתקשה. כדי לבצע פילמור מהיר יותר, עליך להעלות את הטמפרטורה של השרף.

לאפוקסי יש הידבקות טובה. זה מאפשר לך להדק קרמיקה, מתכת, פאיאנס ועוד מספר חומרים. בצורתו הטהורה ביותר, אפוקסי דומה לדבש.

חומר זה מתקבל במהלך עיבוי רב של פנול ואפילכלורין. בתגובה משתתפים גם אמינים ואלכוהול. בקטגוריה זו ישנם מספר חומרים הנבדלים במקצת באיכויותיהם. אז, לפוליאפוקסידים יש צפיפות נמוכה והם מסוגלים להיקשר היטב עם מתכת, אבן. יחד עם זאת, החומר כמעט אינו מתכווץ, הוא עמיד בפני חומצה.

דיאנים אפוקסיים מסוג שאינם מתרפאים הם שרפים סינתטיים תרמוסטיים. הם יכולים להיות בצבע צהוב עד חום. הצמיגות עשויה להשתנות. אלו חומרים שיכולים להיות נוזלים או מוצקים. שרף אפוקסי-דיאן מתמוסס בדיוקסן, אתרים.

שרפי אפוקסי מעובדים אינם מסיסים. פוליאמידים, פנול-פורמלדהידים וכו' יכולים לשמש כזרז.

שרפי אפוקסי משמשים לייצור דבקים המשמשים ליצירת קשרים חזקים בין אבן טבעית, בטון, קרמיקה וכו'.

שרפים פוליאסטר ואקרילי

בייצור שרפים סינתטיים ופלסטיק, בולט מגוון כגון תרכובות פוליאסטר. חומר זה נוצר במהלך עיבוד של אלכוהול. שרף כזה מאפשר ליצור חיבור פחות עמיד מתרכובת אפוקסי. אבל בשל המוזרויות של הייצור, זני פוליאסטר זולים יותר. יחד עם זאת, קל יותר לעבוד עם השרפים האלה.

הצרכנים הגדולים ביותר של סוג זה של מוצרים הם תעשיות הרכב ובניית ספינות, ייצור ציוד תאורה. שרפי פוליאסטר נחוצים גם בייצור מחיצות, מקלחונים ואדני חלונות. החומר המוצג קל לכיפוף לאחר התקשות, ניתן לצביעה עם תרכובות מתאימות.

שרפים סינתטיים אקריליים משמשים לייצור פלסטיק, פסיפסים, אבן מלאכותית. כמו כן, קומפוזיציות כאלה נמצאות בשימוש נרחב במהלך עבודות בנייה ותיקון בחדרי אמבטיה, מקלחות, בסידור מזרקות, מקלחות ודברים אחרים. שרף אקרילי מתקשה במהירות. החומר פחות רעיל מהניסוחים הרשומים קודם לכן.

שרפים אקריליים משמשים כחומר עצמאי או בייצור של קומפוזיציות אחרות. הם מוסיפים חול, שבבי שיש, כמו גם פיגמנטים שונים. לכן, אקריליק יכול להיות מגוון של גוונים. ניתן להוסיף לשרף זה עד 50% רכיבים נוספים.

אקריליק דורש מקשה. לאחר תהליך הפילמור, ההרכב אינו נקבובי לחלוטין, מה שמשפר משמעותית את הביצועים. זה מרחיב באופן משמעותי את היקף החומר. בשל היעדר נקבוביות בהרכב, המוצר לא ייצבע כאשר חומרי צביעה נכנסים לפני השטח. אם השיש עשוי אקריליק, מיץ סלק לא ישאיר עליו סימן. החומר מסוגל לעמוד בחימום עד 70 ºС. תבניות לייצור מוצרים כאלה עשויות מגבס, סיליקון או זכוכית.

פוליאתילן, פוליפרופילן, שרפי פוליוויניל כלוריד

כאשר משווים שרפים טבעיים וסינטטיים, לאחרונים יש ביצועים חיוביים הרבה יותר. קטגוריה זו כוללת זנים רבים אחרים של יצירות.

לעתים קרובות בתעשייה המודרנית, שרפים מפוליאתילן מיוצרים ומשתמשים בהם. יש להם שיעורי גמישות גבוהים, שנשמרים אפילו עם ירידה משמעותית בטמפרטורה (עד -60 ºС). חומרים העשויים שרפים מפוליאתילן עמידים למים, אינם נתונים להשפעות השליליות של כימיקלים אגרסיביים. לכן, מגוון השרפים המוצג משמש ליצירת סרט איטום, כמו גם תקשורת אינסטלציה. שרפי פוליאתילן משמשים לייצור צינורות לחומרים פעילים כימית, וכן פריטים לציוד רפואי, סניטרי והיגייני.

זן פופולרי נוסף כיום הם שרפי פוליפרופילן. הם מתקבלים במהלך פילמור של פרופילן. זהו גז המתקבל בתהליך של פיצוח מוצרים.תעשיית זיקוק הנפט. על בסיס שרפים סינתטיים, פוליפרופילן משמש לייצור צינורות, חומרים דקורטיביים, סרטים אטומים לגז, כמו גם חלקים לציוד כימי.

סוג נוסף של שרף הידוע בתעשייה המודרנית הוא פוליוויניל כלוריד. זה מתקבל במהלך פילמור. התהליך משתמש בויניל כלוריד, גז שמריח כמו אתר וחסר צבע.

שרף PVC מיוצר בצורה של גרגירים. החומר עמיד לטמפרטורות גבוהות, אינו מאבד את איכויותיו בקור. יש לו גם תכונות דיאלקטריות. חומר זה נמצא בשימוש נרחב לייצור איטום, לינוליאום, סרטים לתקרות מתיחה, חומרים דקורטיביים וכו'.

פוליאיזובוטיל, פוליסטירן, ויניל אצטט

שרפים פוליאיזובוטיל נמצאים בשימוש נרחב בתעשייה המודרנית, המתקבלים בתהליך של פילמור בטמפרטורה של כ-100 ºС. חומר זה דומה לגומי במראהו. הוא אלסטי, משמש כמרכיב נגד קורוזיה. הוא אינו מאפשר למים לעבור דרכם, ולכן משטחי מתכת מוגנים באופן אמין מפני תגובות חמצון. לכות ומסטיקים עשויים מפוליאיזובוטילן.

שרפים סינתטיים של פוליסטירן מתקבלים בתהליך פילמור. התוצאה היא שרף חסר צבע, המשמש לייצור אמייל, לטקס וסרטי איטום. חומרי בידוד נוצרים גם מהפולימר.

שרפים פוליוויניל אצטט הםפולימרים שנוצרו מאסטר של חומצה אצטית ואלכוהול ויניל. זהו נוזל חסר צבע עם ניידות גבוהה.

החומר אינו עמיד בפני אלקליות וחומצות. פוליוויניל אצטט מתנפח מעט במים. הוא מסיס באסטרים ובאלכוהולים, כמו גם בפחמימנים ארומטיים.

חומר מאפשר לך ליצור חיבור חזק של אבן, זכוכית. לכן, פוליוויניל אצטט נמצא בשימוש נרחב בייצור לכות ודבקים. גם בעיצוב הפנים של הבניין נעשה שימוש נרחב בחומרים אלו.

שרפים מפוליאקרילט

על בסיס שרף אקרילי, מייצרים תרכובות פוליאקרילט, תוך הוספת חומצה מתאקרילית במהלך הייצור. זוהי מסה שקופה זגוגית, המשמשת בייצור של סרטים שונים, פתרונות. לדוגמה, משתמשים בפוליאקרילט ליצירת חומר המצופה על בטון כדי להפוך אותו דוחה מים. הוא משמש גם לייצור פריימרים שונים לעבודות פנים.

פולימר פוליקוננסציה מיוצרים בצורה מיוחדת. במהלך תהליך כזה נוצר חומר בעל מולקולריות גבוהה על ידי שילוב של מספר לא מבוטל של מולקולות מאותו סוג או שונה. לשם כך מערבבים רכיבים במשקל מולקולרי נמוך. התגובה מתרחשת עם שחרור מים, אמוניה, מימן כלורי.

קבוצת פורמלדהיד

בהתחשב בזנים של שרפים סינתטיים, כדאי לשים לב גם לקבוצת הפורמלדהיד. חומר אחד כזה הוא פנול פורמלדהיד. זֶהשרף מתקבל על ידי שילוב של פנולים שונים ופורמלדהיד.

התוצאה היא חומר בעל עמידות גבוהה ועמיד לטמפרטורות גבוהות. חומר זה משמש לייצור לוחות סיבית, סיבית. הוא עוסק גם בייצור של למינציה, דבקים, מסטיקים, לכות.

החומרים המפורסמים ביותר המבוססים על שרפי פנול-פורמלדהיד הם לכה בקליט, פולימר B. חומר זה מאפשר ליצור ציפויים עמידים לכימיקלים, המשמשים להדבקה חמה של אסבסט צמנט, בעת הדבקת חומרי בניין שונים.

תרכובות אמינופורמלדהיד מתקבלות על ידי עיבוי רב של מלמין ופורמלדהיד עם אוריאה. במקביל, נוצרים תנאים מוסדרים בקפדנות. התוצאה היא חומר חסר צבע שהוא זול יחסית. הוא משמש ליצירת בידוד תרמי, דבקים ולמינטים.

שרפים מפוליאוריתן

שרפי פוליאוריתן הם פולימרים מסוג גבישי. הם מאופיינים באיכויות התכה גבוהות. שרפים אלה מתקבלים על ידי תגובה של די-איזוקנאטים ואלכוהולים רב-הידריים. החומר נמס בטמפרטורה נמוכה, יש לו היגרוסקופיות קלה. שרף הפוליאוריתן עמיד בפני מזג אוויר, חמצן, אוזון, אלקלי וחומצה.

פוליאורתנים משמשים ליצירת דבקים. הם משמשים להדבקת לוחות אבן, אחריםחומרי בניין.

פולימרים רבים משמשים בבנייה, עיבוד עץ, הנדסה ותעשיות אחרות של ייצור מודרני. יש להם את האיכויות הנדרשות, יוצרים חיבורים עמידים, חזקים, ציפויים עמידים למים.