Выкарыстанне і функцыі асноўных пластыкавых матэрыялаў

Выкарыстанне і функцыі асноўных пластыкавых матэрыялаў

пластык

1. Выкарыстоўвайце класіфікацыю

У залежнасці ад розных характарыстык выкарыстання розных пластмас, пластмасы звычайна падзяляюцца на тры тыпы: агульныя пластмасы, інжынерныя пластмасы і спецыяльныя пластмасы.

①Агульны пластык

Звычайна гэта адносіцца да пластмас з вялікай прадукцыйнасцю, шырокім ужываннем, добрай фармавальнасцю і нізкай цаной. Існуе пяць тыпаў агульных пластмас, а менавіта поліэтылен (ПЭ), поліпрапілен (ПП), полівінілхларыд (ПВХ), полістырол (ПС) і сапалімер акрыланітрыл-бутадыен-стыролу (АБС). Гэтыя пяць тыпаў пластмас складаюць пераважную большасць пластыкавай сыравіны, а астатнія можна ў асноўным класіфікаваць на спецыяльныя гатункі пластмас, такія як: ППС, ППО, ПА, ПК, ПОМ і г.д., якія вельмі мала выкарыстоўваюцца ў паўсядзённых вырабах, у асноўным у такіх высакаякасных галінах, як машынабудаванне і абаронныя тэхналогіі, такія як аўтамабілі, аэракасмічная прамысловасць, будаўніцтва і сувязь. Паводле класіфікацыі пластычнасці, пластмасы можна падзяліць на тэрмапласты і тэрмарэактыўныя пластмасы. У звычайных абставінах тэрмапластычныя вырабы можна перапрацоўваць, а тэрмарэактыўныя пластмасы — не. Паводле аптычных уласцівасцей пластмасы можна падзяліць на празрыстыя, напаўпразрыстыя і непразрыстыя сыравінныя матэрыялы, такія як ПС, ПММА, АС, ПК і г.д., якія з'яўляюцца празрыстымі пластмасамі, а большасць іншых пластмас з'яўляюцца непразрыстымі.

Уласцівасці і прымяненне распаўсюджаных пластмас:

1. Паліэтылен:

Звычайна выкарыстоўваны поліэтылен можна падзяліць на поліэтылен нізкай шчыльнасці (LDPE), поліэтылен высокай шчыльнасці (HDPE) і лінейны поліэтылен нізкай шчыльнасці (LLDPE). Сярод гэтых трох HDPE мае лепшыя цеплавыя, электрычныя і механічныя ўласцівасці, у той час як LDPE і LLDPE маюць лепшую гнуткасць, ударатрывалыя ўласцівасці, плёнкаўтваральныя ўласцівасці і г.д. LDPE і LLDPE ў асноўным выкарыстоўваюцца ў упаковачных плёнках, сельскагаспадарчых плёнках, мадыфікацыі пластыка і г.д., у той час як HDPE мае шырокі спектр прымянення, напрыклад, у плёнках, трубах і штодзённых ін'екцыях.

2. Паліпрапілен:

Адносна кажучы, поліпрапілен мае больш разнавіднасцяў, больш складанае прымяненне і шырокі спектр абласцей. Да разнавіднасцяў у асноўным адносяцца гомапалімерны поліпрапілен (гомап), блок-сапалімерны поліпрапілен (копп) і выпадковы сапалімерны поліпрапілен (рапп). У залежнасці ад прымянення гомапалімерызацыя ў асноўным выкарыстоўваецца ў такіх галінах, як валакно, ліццё, плёнка BOPP і г.д. Сапалімерны поліпрапілен у асноўным выкарыстоўваецца ў ліццёвых дэталях бытавой тэхнікі, мадыфікаванай сыравіне, штодзённых ліццёвых вырабах, трубах і г.д., а выпадковы поліпрапілен у асноўным выкарыстоўваецца ў празрыстых вырабах, высокапрадукцыйных вырабах, высокапрадукцыйных трубах і г.д.

3. Полівінілхларыд:

Дзякуючы нізкай кошту і ўласцівасцям самазахоўвання, ён мае шырокі спектр прымянення ў будаўнічай галіне, асабліва для каналізацыйных труб, пластыкавых сталёвых дзвярэй і вокнаў, пліт, штучнай скуры і г.д.

4. Полістырол:

Як празрыстая сыравіна, яна мае шырокі спектр прымянення, калі патрэбна празрыстасць, напрыклад, аўтамабільныя абажуры, штодзённыя празрыстыя дэталі, празрыстыя кубкі, банкі і г.д.

5. АБС:

Гэта універсальны інжынерны пластык з выдатнымі фізіка-механічнымі і цеплавымі ўласцівасцямі. Ён шырока выкарыстоўваецца ў бытавой тэхніцы, панэлях, масках, вузлах, аксэсуарах і г.д., асабліва ў бытавой тэхніцы, такой як пральныя машыны, кандыцыянеры, халадзільнікі, электрычныя вентылятары і г.д. Ён вельмі вялікі і мае шырокі спектр прымянення ў мадыфікацыі пластыкаў.

②Інжынерныя пластмасы

Звычайна гэта тычыцца пластмас, якія могуць вытрымліваць пэўныя знешнія сілы, маюць добрыя механічныя ўласцівасці, устойлівасць да высокіх і нізкіх тэмператур, а таксама добрую стабільнасць памераў, і могуць выкарыстоўвацца ў якасці інжынерных канструкцый, такіх як поліамід і полісульфон. Інжынерныя пластмасы падзяляюцца на дзве катэгорыі: агульныя інжынерныя пластмасы і спецыяльныя інжынерныя пластмасы. Інжынерныя пластмасы могуць адпавядаць больш высокім патрабаванням да механічных уласцівасцей, трываласці, каразійнай стойкасці і цеплаўстойлівасці, яны больш зручныя ў апрацоўцы і могуць замяніць металічныя матэрыялы. Інжынерныя пластмасы шырока выкарыстоўваюцца ў электратэхнічнай і электроннай, аўтамабільнай, будаўнічай, офіснай тэхніцы, машынабудаванні, аэракасмічнай і іншых галінах прамысловасці. Замена сталі пластыкам і дрэва пластыкам стала міжнароднай тэндэнцыяй.

Да агульных інжынерных пластмас адносяцца: поліамід, поліаксіметылен, полікарбанат, мадыфікаваны поліфеніленавы эфір, тэрмапластычны поліэфір, поліэтылен звышвысокай малекулярнай масай, палімер метылпентэну, сапалімер вінілавага спірту і г.д.

Спецыяльныя інжынерныя пластмасы падзяляюцца на зшытыя і незшытыя. Да зшытых тыпаў адносяцца: поліамінабісмалеамід, політрыазін, зшыты поліімід, тэрмаўстойлівая эпаксідная смала і гэтак далей. Да незшытых тыпаў адносяцца: полісульфон, поліэфірсульфон, поліфеніленсульфід, поліімід, поліэфірэфіркетон (PEEK) і гэтак далей.

③Спецыяльныя пластмасы

Звычайна адносіцца да пластмас, якія маюць спецыяльныя функцыі і могуць выкарыстоўвацца ў спецыяльных галінах, такіх як авіяцыя і аэракасмічная прамысловасць. Напрыклад, фторапласты і сіліконы валодаюць выдатнай устойлівасцю да высокіх тэмператур, самазмазвальнымі і іншымі спецыяльнымі функцыямі, а армаваныя пластмасы і пенапласты маюць спецыяльныя ўласцівасці, такія як высокая трываласць і высокая амартызацыя. Гэтыя пластмасы адносяцца да катэгорыі спецыяльных пластмас.

а. Армаваны пластык:

Армаваныя пластыкавыя сыравінныя матэрыялы па вонкавым выглядзе можна падзяліць на грануляваныя (напрыклад, пластык, армаваны кальцыевым валакном), валакністыя (напрыклад, пластык, армаваны шкловалакном або шклотканінай) і лускаватыя (напрыклад, пластык, армаваны слюдай). У залежнасці ад матэрыялу іх можна падзяліць на армаваныя пластыкі на аснове тканіны (напрыклад, пластыкі, армаваныя анучай або азбестам), неарганічныя мінеральныя пластыкі (напрыклад, пластыкі, напоўненыя кварцам або слюдай) і валакністыя пластыкі (напрыклад, пластыкі, армаваныя вугляродным валакном).

б. Пена:

Пенапласт можна падзяліць на тры тыпы: цвёрды, напаўцвёрды і гнуткі. Цвёрды пенапласт не мае гнуткасці, а яго цвёрдасць на сціск вельмі вялікая. Ён дэфармуецца толькі пры дасягненні пэўнага значэння напружання і не можа вярнуцца ў зыходны стан пасля зняцця напружання. Гнуткі пенапласт гнуткі, мае нізкую цвёрдасць на сціск і лёгка дэфармуецца. Пасля аднаўлення зыходнага стану рэшткавая дэфармацыя невялікая; гнуткасць і іншыя ўласцівасці напаўцвёрдага пенапласту знаходзяцца паміж цвёрдым і мяккім пенапластам.

Два, фізічная і хімічная класіфікацыя

У залежнасці ад фізічных і хімічных уласцівасцей розных пластмас, іх можна падзяліць на два тыпы: тэрмарэактыўныя пластмасы і тэрмапластычныя пластмасы.

(1) Тэрмапласт

Тэрмапласты (тэрмапласты): адносіцца да пластмас, якія плавяцца пасля награвання, могуць цячы ў форму пасля астуджэння, а затым плавіцца пасля награвання; награванне і астуджэнне могуць выкарыстоўвацца для атрымання зварачальных змен (вадкасць ←→цвёрдае), так званых фізічных змен. Тэрмапласты агульнага прызначэння маюць тэмпературу бесперапыннага выкарыстання ніжэй за 100°C. Паліэтылен, полівінілхларыд, поліпрапілен і полістырол таксама называюць чатырма пластмасамі агульнага прызначэння. Тэрмапласты падзяляюцца на вуглевадароды, вінілы з палярнымі генамі, інжынерныя, цэлюлозныя і іншыя тыпы. Яны становяцца мяккімі пры награванні і цвёрдымі пры астуджэнні. Яны могуць неаднаразова размякчацца і цвярдзець і захоўваць пэўную форму. Яны раствараюцца ў пэўных растваральніках і маюць уласцівасць плаўлення і растварэння. Тэрмапласты маюць выдатную электрычную ізаляцыю, асабліва політэтрафторэтылен (ПТФЭ), полістырол (ПС), поліэтылен (ПЭ), поліпрапілен (ПП) маюць надзвычай нізкую дыэлектрычную пранікальнасць і дыэлектрычныя страты. Для высокачастотных і высокавольтных ізаляцыйных матэрыялаў. Тэрмапласты лёгка фармаваць і апрацоўваць, але маюць нізкую цеплаўстойлівасць і лёгка паўзучасць. Ступень паўзучасці змяняецца ў залежнасці ад нагрузкі, тэмпературы навакольнага асяроддзя, растваральніка і вільготнасці. Каб пераадолець гэтыя недахопы тэрмапластаў і задаволіць патрэбы іх прымянення ў галіне касмічных тэхналогій і развіцця новых крыніц энергіі, усе краіны распрацоўваюць тэрмаўстойлівыя смалы, якія можна плаўляць, такія як поліэфірэфіркетон (PEEK) і поліэфірсульфон (PES), поліарылсульфон (PASU), поліфеніленсульфід (PPS) і г.д. Кампазітныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюць іх у якасці матрычных смол, маюць больш высокія механічныя ўласцівасці і хімічную ўстойлівасць, могуць быць тэрмафармаванымі і зваранымі, а таксама маюць лепшую міжслаёвую трываласць на зрух, чым эпаксідныя смалы. Напрыклад, пры выкарыстанні поліэфірэфіркетону ў якасці матрычнай смалы і вугляроднага валакна для атрымання кампазітнага матэрыялу ўстойлівасць да стомленасці перавышае такую ​​ж у эпаксіднай смалы/вугляроднага валакна. Ён мае добрую ўдаратрываласць, добрую ўстойлівасць да паўзучасці пры пакаёвай тэмпературы і добрую апрацоўвальнасць. Яго можна выкарыстоўваць бесперапынна пры 240-270°C. Гэта ідэальны высокатэмпературны ізаляцыйны матэрыял. Кампазітны матэрыял, выраблены з поліэфірсульфону ў якасці матрычнай смалы і вугляроднага валакна, мае высокую трываласць і цвёрдасць пры 200°C і можа падтрымліваць добрую ўдаратрываласць пры -100°C; Ён нетаксічны, неўзгаральны, мінімальна дымны і радыяцыйна ўстойлівы. Чакаецца, што ён будзе выкарыстоўвацца ў якасці ключавога кампанента касмічнага карабля, а таксама з яго можна зрабіць абцякальнік і г.д.

Да зшытых фармальдэгідам пластмас адносяцца фенольныя пластмасы, амінапласты (напрыклад, мачавіна-фармальдэгід-меламіна-фармальдэгід і г.д.). Іншыя зшытыя пластмасы ўключаюць ненасычаныя поліэфіры, эпаксідныя смалы і фталевыя дыялілавыя смалы.

(2) Тэрмарэактыўны пластык

Тэрмарэактыўныя пластмасы адносяцца да пластмас, якія могуць зацвярдзець пад уздзеяннем цяпла або іншых умоў, або маюць нерастваральныя (плаўкія) ўласцівасці, такія як фенольныя пластмасы, эпаксідныя пластмасы і г.д. Тэрмарэактыўныя пластмасы падзяляюцца на фармальдэгідныя зшытыя і іншыя зшытыя тыпы. Пасля тэрмічнай апрацоўкі і фармавання ўтвараецца неплавкі і нерастваральны зацвярдзелы прадукт, і малекулы смалы зшываюцца ў сеткаватую структуру з дапамогай лінейнай структуры. Павышаная тэмпература раскладаецца і разбураецца. Тыповыя тэрмарэактыўныя пластмасы ўключаюць фенольныя, эпаксідныя, аміна, ненасычаныя поліэфірныя, фуранавыя, полісілаксанавыя і іншыя матэрыялы, а таксама новыя полідыпрапіленфталатныя пластмасы. Яны маюць перавагі высокай цеплаўстойлівасці і ўстойлівасці да дэфармацыі пры награванні. Недахопам з'яўляецца тое, што механічная трываласць звычайна не высокая, але механічную трываласць можна палепшыць, дадаўшы напаўняльнікі, для атрымання ламінаваных або фармаваных матэрыялаў.

Тэрмарэактыўныя пластмасы, вырабленыя з фенольнай смалы ў якасці асноўнай сыравіны, такія як фенольны літы пластык (звычайна вядомы як бакеліт), трывалыя, стабільныя па памерах і ўстойлівыя да іншых хімічных рэчываў, акрамя моцных шчолачаў. У залежнасці ад выкарыстання і патрабаванняў можна дадаваць розныя напаўняльнікі і дабаўкі. Для гатункаў, якія патрабуюць высокіх ізаляцыйных характарыстык, у якасці напаўняльніка можна выкарыстоўваць слюду або шкловалакно; для гатункаў, якія патрабуюць цеплаўстойлівасці, можна выкарыстоўваць азбест або іншыя цеплаўстойлівыя напаўняльнікі; для гатункаў, якія патрабуюць сейсмічнай устойлівасці, у якасці напаўняльнікаў можна выкарыстоўваць розныя адпаведныя валокны або гуму, а таксама некаторыя ўмацавальныя рэчывы для стварэння матэрыялаў з высокай трываласцю. Акрамя таго, для задавальнення патрабаванняў розных ужыванняў можна выкарыстоўваць мадыфікаваныя фенольныя смалы, такія як анілін, эпаксідная смала, полівінілхларыд, поліамід і полівінілацэталь. Фенольныя смалы таксама можна выкарыстоўваць для вырабу фенольных ламінатаў, якія характарызуюцца высокай механічнай трываласцю, добрымі электрычнымі ўласцівасцямі, каразійнай устойлівасцю і лёгкасцю апрацоўкі. Яны шырока выкарыстоўваюцца ў нізкавольтным электраабсталяванні.

Амінапласты ўключаюць мачавіна-фармальдэгід, меламін-фармальдэгід, мачавіна-меламіна-фармальдэгід і г.д. Яны маюць такія перавагі, як цвёрдая тэкстура, устойлівасць да драпін, бясколернасць, празрыстасць і г.д. Даданне каляровых матэрыялаў дазваляе атрымаць рознакаляровыя вырабы, шырока вядомыя як электрычны нефрыт. Паколькі ён устойлівы да ўздзеяння алею і слабых шчолачаў і арганічных растваральнікаў (але не кіслотаўстойлівы), яго можна выкарыстоўваць пры тэмпературы 70°C на працягу доўгага часу і можа вытрымліваць тэмпературу ад 110 да 120°C на працягу кароткага часу, і яго можна выкарыстоўваць у электратэхнічных вырабах. Меламін-фармальдэгідны пластык мае больш высокую цвёрдасць, чым мачавіна-фармальдэгідны пластык, і лепшую воданепранікальнасць, цеплаўстойлівасць і дугатрываласць. Яго можна выкарыстоўваць у якасці дугатрывалага ізаляцыйнага матэрыялу.

Існуе мноства відаў тэрмарэактыўных пластмас, вырабленых з эпаксіднай смалы ў якасці асноўнай сыравіны, сярод якіх каля 90% выраблены на аснове эпаксіднай смалы бісфенолу А. Яна мае выдатную адгезію, электраізаляцыю, цеплаўстойлівасць і хімічную стабільнасць, нізкую ўсаджванне і водапаглынанне, а таксама добрую механічную трываласць.

Як ненасычаны поліэфір, так і эпаксідная смала могуць быць атрыманы ў FRP (шкловалакно, армаванае шкловалакном), які валодае выдатнай механічнай трываласцю. Напрыклад, шкловалакно, вырабленае з ненасычанага поліэфіру, мае добрыя механічныя ўласцівасці і нізкую шчыльнасць (толькі ад 1/5 да 1/4 сталі, 1/2 алюмінію) і лёгка перапрацоўваецца ў розныя электрычныя дэталі. Электрычныя і механічныя ўласцівасці пластмас з дыпрапіленфталатнай смалы лепшыя, чым у фенольных і амінапластыкаў. Яны маюць нізкую гіграскапічнасць, стабільны памер вырабу, добрыя характарыстыкі ліцця, устойлівыя да кіслот і шчолачаў, кіпячай вады і некаторых арганічных растваральнікаў. Ліццёвая сумесь падыходзіць для вырабу дэталяў са складанай структурай, устойлівая да тэмператур і мае высокую ізаляцыю. Як правіла, яна можа выкарыстоўвацца працяглы час у дыяпазоне тэмператур ад -60 да 180℃, а клас цеплаўстойлівасці можа дасягаць ад F да H, што вышэй, чым цеплаўстойлівасць фенольных і амінапластыкаў.

Сіліконавыя пластыкі ў выглядзе полісілаксанавай структуры шырока выкарыстоўваюцца ў электроніцы і электратэхніцы. Сіліконавыя ламінаваныя пластыкі ў асноўным армуюцца шклотканінай; сіліконавыя літыя пластыкі ў асноўным запоўненыя шкловалакном і азбестам, якія выкарыстоўваюцца для вырабу дэталяў, устойлівых да высокіх тэмператур, высокіх частот або пагружных рухавікоў, электрапрыбораў і электроннага абсталявання. Гэты тып пластыка характарызуецца нізкай дыэлектрычнай пастаяннай і значэннем tgδ, і менш залежыць ад частаты. Ён выкарыстоўваецца ў электратэхнічнай і электроннай прамысловасці для супрацьстаяння кароннаму разраду і дугам. Нават калі разрад выклікае раскладанне, прадуктам з'яўляецца дыяксід крэмнію замест праводнай сажы. Гэты тып матэрыялу мае выдатную цеплаўстойлівасць і можа выкарыстоўвацца бесперапынна пры тэмпературы 250°C. Асноўнымі недахопамі полісілікону з'яўляюцца нізкая механічная трываласць, нізкая адгезія і дрэнная ўстойлівасць да алею. Было распрацавана шмат мадыфікаваных сіліконавых палімераў, такіх як мадыфікаваныя поліэфірнымі сіліконавыя пластыкі, якія знайшлі прымяненне ў электратэхніцы. Некаторыя пластыкі з'яўляюцца як тэрмапластыкамі, так і тэрмарэактыўнымі пластыкамі. Напрыклад, полівінілхларыд звычайна з'яўляецца тэрмапластам. У Японіі быў распрацаваны новы тып вадкага полівінілхларыду, які з'яўляецца тэрмарэактыўным і мае тэмпературу фармавання ад 60 да 140°C. Пластык пад назвай Lundex у ЗША мае як асаблівасці апрацоўкі тэрмапластаў, так і фізічныя ўласцівасці тэрмарэактыўных пластмас.

① Вугляводныя пластмасы.

Гэта непалярны пластык, які падзяляецца на крышталічны і некрышталічны. Да крышталічных вуглевадародных пластыкаў адносяцца поліэтылен, поліпрапілен і г.д., а да некрышталічных вуглевадародных пластыкаў — полістырол і г.д.

②Вінілавыя пластыкі, якія змяшчаюць палярныя гены.

За выключэннем фторапластаў, большасць з іх — гэта некрышталічныя празрыстыя целы, у тым ліку полівінілхларыд, політэтрафторэтылен, полівінілацэтат і г.д. Большасць вінілавых манамераў можна палімерызаваць з дапамогай радыкальных каталізатараў.

③Тэрмапластычныя інжынерныя пластыкі.

У асноўным уключаюць поліаксіметылен, поліамід, полікарбанат, АБС, поліфеніленавы эфір, поліэтылентэрэфталат, полісульфон, поліэфірсульфон, поліімід, поліфеніленсульфід і г.д. Політэтрафторэтылен. У гэты асартымент таксама ўваходзяць мадыфікаваны поліпрапілен і г.д.

④ Тэрмапластычныя цэлюлозныя пластыкі.

У асноўным гэта ацэтат цэлюлозы, бутырат ацэтату цэлюлозы, цэлафан, цэлафан і гэтак далей.

Мы можам выкарыстоўваць усе вышэйпералічаныя пластыкавыя матэрыялы.
У звычайных абставінах для вырабаў, падобных да..., выкарыстоўваецца харчовы і медыцынскі поліпрапілен...лыжкі. Піпеткавыраблены з матэрыялу HDPE, іпрабірказвычайна вырабляецца з медыцынскага матэрыялу PP або PS. У нас усё яшчэ ёсць шмат прадуктаў з выкарыстаннем розных матэрыялаў, таму што мыцвільвытворца, можна вырабляць амаль усе вырабы з пластыка


Час публікацыі: 12 мая 2021 г.