Пластик (Plastic), це

19.09.2015

Виробництво пластмас, система маркування, АБС-пластик

Розділ 1. Історія пластмас.

Розділ 2. Класифікація.

— Підрозділ 1. Термопласти.

— Підрозділ 2. Реактопласти.

— Підрозділ 3. Еластомери.

Розділ 3. Властивості та виробництво пластмас.

Розділ 4. Система маркування пластмаси.

— Підрозділ 1. Поліпропілен.

— Підрозділ 2. Полівінілхлорид.

— Підрозділ 3. Полістирол.

— Підрозділ 4. Поліуретан.

— Підрозділ 5. Поліетилентерефталат.

Розділ 6. Пластикові відходи та їх переробка.

Розділ 7. АБС-пластик.

Пластмаси (пластичні маси) або пластики — це органічні матеріали, основою яких є синтетичні або природні високомолекулярні сполуки (полімери).

Пластик (Plastic), це

Для виробництва виробів із пластику застосовувалися природні матеріали, а згодом, з розвитком хімічної науки, промисловість перейшла до виробництва виробів з повністю синтезованих молекул. У сучасному виробництві найбільш поширений такий вид пластику, як полівінілхлорид (ПВХ).

Перша пластмаса була отримана англійським металургом і винахідником Олександром Парксом в 1855 році. Паркс назвав її паркезин (пізніше набула поширення інша назва — целулоїд). Паркезин був вперше представлений на Великій Міжнародній виставці в Лондоні в 1862 році. Розвиток пластмас почалося з використання природних пластичних матеріалів (жувальної гумки, шелаку). Потім продовжилося з використанням хімічно модифікованих природних матеріалів (гума, нітроцелюлоза, колаген, галалит).

Пластик (Plastic), це

І нарешті, прийшов до повністю синтетичним молекул (бакеліт, епоксидна смола, полівінілхлорид, поліетилен та інші).

Паркезин був торговою маркою першого штучного пластику і був зроблений з целюлози, обробленої азотною кислотою і розчинником. Паркезин часто називали штучної слонової кісткою. У 1866 році Паркс створив фірму Parkesine Company для масового виробництва матеріалу.

Проте в 1868 році компанія збанкрутувала з-за поганої якості продукції, так як Паркс намагався скоротити витрати на виробництво. Наступником паркезина став ксилонит (інша назва того ж матеріалу), вироблений компанією Даніеля Спилла, колишнього співробітника Паркса, і целулоїд, вироблений Джоном Веслі Хайатом.

У наш час пластик не втратив своєї популярності. Виріб з ПВХ можна знайти в кожному будинку, адже це дуже зручно, практично, а головне — сучасно.

Пластик (Plastic), це

Класифікація пластмас

У залежності від природи полімеру і характеру його переходу з в’язко текучого в склоподібне стан при формуванні виробів з пластмаси поділяють на:

Термопласти

До термопластів відносяться такі великотоннажні і широко використовуються в різних галузях промисловості полімери, як поліетилен, поліпропілен, полістирол, полівінілхлорид, полиформальдегид, полиарилаты і полиметакриловые, а також полікарбонат, поліаміди та ін. Надання форми виробу з термопластів досягається в результаті розвитку в полімері пластичної або високоеластичної деформації. З-за високої в’язкості полімерів ці процеси протікають з низькою швидкістю. Залежно від фізичного стану, в якому полімер знаходиться в процесі формування, у готовому виробі реалізується різна ступінь нерівноважності з-за неповної релаксації внутрішніх напружень. Це накладає певні обмеження на температурний інтервал експлуатації виробів, отриманих різними методами. Збільшення частки високоеластичної складової деформації веде до зниження верхньої температурної межі експлуатації аж до температури склування, що характерно при обробці склоподібних полімерів.

більшість пластмас, що використовуються сьогодні потрапляють в цю групу (поліетилен, поліпропілен, полістирол, поліестер).

Пластик (Plastic), це

Вироби з термопластів можуть бути виготовлені різними методами. Вибір методу переробки визначається великою кількістю факторів, найважливішими з яких є конструктивні особливості виробу, властивості і технологічні можливості полімеру, умови експлуатації виробу і випливають з них вимоги, а також економічні фактори.

Відома класифікація методів переробки термопластів, заснована на фізичному стані матеріалу при його формуванні:

формование з полімерів, які перебувають у в’язко текучем стані — лиття під тиском, екструзія, пресування, спікання та ін;

формование з полімерів, які перебувають у високоеластичному стані, як правило, з використанням листових або плівкових, гаряча штамповка та ін;

формование з полімерів, які перебувають у твердому стані, засноване на здатності таких полімерів проявляти високу еластичність — штампування, прокатка при кімнатній температурі та ін;

формование з використанням розчинів і дисперсій полімерів, як правило, методом поливу.

Вироби з термопластів можна піддавати також механічної обробки, зварюванню, склеюванню, спінювання та іншим спеціальним прийомам переробки.

Полімери-термопласти можуть мати лінійну або розгалужену будову, бути аморфними (полістирол, поліметилметакрилат) або кристалічними (поліетилен, поліпропілен). На відміну від реактопластів для термопластів характерно відсутність тривимірної зшитої структури і перехід в текучий стан, що робить можливим терм формування, лиття і видавлювати виробів з них.

Пластик (Plastic), це

Деякі лінійні полімери не є термопластами, так як температура розкладання у них нижче температури плинності (целюлоза).

Реактопласти

Реактопласти (термореактивні пластмаси) — пластмаси, переробка яких на вироби супроводжується необоротною хімічною реакцією, що приводить до утворення неплавкого і нерозчинного матеріалу. Найбільш поширені реактопласти на основі фенолформальдегідних, поліефірних, епоксидних та карбаміди смол (наприклад, вугіллі волокно). Містять зазвичай великі кількості наповнювача — скловолокна, сажі, крейди та ін

Реактопласти (РП) — пластичні маси на основі рідких або твердих, здатних при нагріванні переходити в в’язко текучий стан, реакційноздатних олігомерів (смол), які перетворюються в процесі затвердіння при підвищеній температурі і (або) у присутності затверджувачів в густо сітчасті стеклообразные полімери, незворотно втрачають здатність переходити у в’язко текучий стан. За типом реакційноздатних олігомерів РП підрозділяють на фенопластові (на основі фенолформальдегідних смол), амінопласти.

Пластик (Plastic), це

Молярна маса олігомерів, тип і кількість реакційноздатних груп у них, а також природа і кількість затверджувача визначають властивості РП на стадіях їх отримання, переробки у вироби (наприклад, умови, механізм і швидкість затвердіння, об’ємні усадки і виділення летких речовин), а також експлуатаційні властивості виробів.

Для регулювання технологічних властивостей РП найбільш широко використовують розріджувачі, загусники і мастила, а для модифікації властивостей у отвержденном стані — пластифікатори та добавки (наприклад, рідкі каучуки, прості оліго ефіри), які вводять в олігомер.

Ненаполненные РП порівняно рідко використовують як самостійні матеріали з-за високих об’ємних усадок при затвердінні смол і виникають внаслідок цього великих усадочних напруг. Вироби з таких напівфабрикатів формують методами намотування, викладки і протяжки з послід. З фіксуванням їх форми шляхом полімеризації сполучного. З РП найбільше поширення отримали Піно фенопластові і Піно поліуретани.

Основні переваги реактопластів (РП), порівняно з термопластами — більш широкі можливості регулювання в’язкості, змочувальній і просочують здібності сполучного. Процеси формування виробів з РП зазвичай більш тривалі і трудомісткі, ніж з ТП.

Пластик (Plastic), це

Під тиском або напругою еластомери можуть змінювати форму за короткий час, після завершення друку або розтягнення еластомер зменшується і швидко повертається в свою первісну форму.

Також називають гумою або еластомером будь пружний матеріал, який може розтягуватися до розмірів, які у багато разів перевищують його початкову довжину, і, що істотно, повертатися до початкового розміру, коли навантаження знята.

Не всі аморфні полімери є еластомерами. Деякі з них є термопластами. Це залежить від його температури склування: еластомери володіють низькими температурами склування, а термопластики — високими. (Це правило працює тільки для аморфних полімерів, а не для кристалізуються.)

Пластик (Plastic), це

Відео 1

Властивості та виробництво пластмас

Основні механічні характеристики пластмас ті ж, що і для металів.

Пластмаси характеризуються малою щільністю (0,85-1,8 г/см³), надзвичайно низькими електричної і теплової провідностями, не дуже великою механічною міцністю. При нагріванні (часто з попередніми розм’якшенням) вони розкладаються. Фізіологічно майже нешкідливі. Властивості пластмас можна модифікувати методами полімеризації або стереоспецифической полімеризації, шляхом поєднання різних пластмас один з одним або з іншими матеріалами: скляне волокно, текстильна тканина, введенням наповнювачів і барвників, пластифікаторів, тепло — і світло стабілізаторів, опромінення та ін. а також варіюванням сировини при отриманні поліуретанів.

Пластик (Plastic), це

Твердість пластмас визначається за Брінеллем при навантаженнях 50-250 кгс на кульку діаметром 5 мм.

Теплостійкість по Мартену — температура, при якій пластмасовий брусок з розмірами 120 — 15 — 10 мм, згинальний при постійному моменті, що створює найбільшу напругу вигину на гранях 120 — 15 мм, що дорівнює 50 кгс/см², зруйнується або зігнеться так, що укріплений на кінці зразка важіль довжиною 210 мм переміститься на 6 мм.

Температура крихкості (морозостійкість) — температура, при якій пластичний або еластичний матеріал при ударі може зруйнуватися крихко.

Для додання властивості пластмаси, в неї додають пластифікатори (силікон, ПЕГ тощо), антипірени, антиоксиданти.

У звичайних температурах переробки пластмас знаходяться в діапазоні від 250 до 300 ° C. У той час як споживання металів при високих температурах лиття і має бути обмежень щодо форми можуть бути виготовлені з термопластів більш складної частини форми з порівняно невеликим зусиллям. У той же час у кроці обробки добавки, такі як барвники або волокна входять в склад матеріалу, який при високих температурах лиття металів або спікання, щоб уникнути розкладання кераміки.

Виробництво синтетичних пластмас засноване на реакціях полімеризації, поліконденсації або поліприєднання вихідних низькомолекулярних речовин, що виділяються з вугілля, нафти або природного газу. При цьому утворюються високомолекулярні зв’язку з великим числом вихідних молекул.

Пластмасова промисловість є важливою галуззю хімічної промисловості.

Пластик генерується в основному за рахунок глобальних хімічних компаній, таких як Basell. BASF. Bayer. Celanese / Ticona. Dow Chemical. DSM. DuPont і Solvay. Вони надають обмежений набір пластмас у деяких випадках, кілька наборів 100 тис. т в рік

Промисловість переробки пластмас є предметом окремої галузі. Тут переважно формування методів використовуються врозріз з металевих матеріалів при більш низьких температурах переробки (до 430 ° C). Це дозволяє виробничих потужностей (так звані інструменти) можна використовувати кілька разів, що дозволяє економічно ефективні виробництва.

Пластик (Plastic), це

Є різні методи, деякі з яких беруть свій початок в набагато старше металообробки і відповідають властивостям пластмас і вишуканою. Наприклад, це лиття пластмас під тиском металів. Інші методи, такі як екструзія і формування роздуванням використовується тільки для пластмас.

Процеси можна підрозділити: хімічні, фізичні чи механічні.

Всі ці методи потребують спеціального обладнання і інструментів, які доступні для переробки пластмас.

Пластик (Plastic), це

Основні принципи формування виробів зводяться до подання розплаву у форму, де він твердне в результаті або охолодження (термопласти) або хімічного зшивання (реактопласти). Подача розплаву у форму може бути періодичним (лиття, пресування та ін). У першому випадку матеріал формується, знаходячись в формі, у другому — при проходженні через форму. Цим переліком різноманітність методів не вичерпується. Полімери переробляються шляхом нанесення на поверхні з подальшим твердінні (при охолодженні, хімічному структуруванні) шляхом попереднього формування заготовок і т.д. Виходячи з цього, запропоновано наступну класифікацію методів:

Формування неперервних виробів:

вальцювання (листи, плівка, оболонки);

формування на безперервній основі (просочення, просоченням, оподаткування, лиття);

екструзія (листи, плівки, профілі, труби, кабельні ізоляції);

протягування.

Формування дискретних (окремих) виробів:

пресування (холодне, гаряче, литьевое, штампування);

лиття без тиску (для реактопластів);

на формування внутрішньої поверхні форми;

на формування зовнішньої поверхні форми (намотування).

Формування виробів напівфабрикатів:

полімеру з полімером (зварювання, склеювання);

не полімеру з полімером (напилення, металізація);

орієнтаційне витягування;

термообробка;

обробка різанням, складання.

У наведеній класифікації не робиться відмінностей між формуванням термо-і реактопластів, так як в цьому немає необхідності, оскільки і пресування і лиття можуть застосовуватися до обох видів пластмас.

Пластик (Plastic), це

Відео 2

Система маркування пластмаси

Для забезпечення утилізації одноразових предметів у 1988 році Товариством Пластмасової Промисловості була розроблена система маркування для всіх видів пластика та ідентифікаційні коди. Маркування пластику складається з 3-х стрілок у формі трикутника, всередині яких знаходиться число, що позначає тип пластика. Часто при маркуванні виробів під трикутником вказується літерне маркування (в дужках вказана маркування російськими буквами).

Маркування містить три стрілки у формі трикутника, всередині якого вміщено цифра, що позначає тип пластику:

PET або PETE — Поліетилентерефталат. Зазвичай використовується для виробництва тари для мінеральної води, безалкогольних напоїв і фруктових соків, блистерных упаковок, оббивки. Такі пластики є потенційно небезпечними для харчового використання.

PEHD або HDPE — Поліетилен високої щільності. Використовується для виробництва водо-і газопровідних труб, пляшок, фляг, напівжорстким упаковки. Вважається безпечними для харчового використання.

ПВХ або PVC — Полівінілхлорид. Використовується для виробництва труб, садових меблів, підлогових покриттів, віконних профілів, жалюзі, тари для миючих засобів.

LDPE і PELD — поліетилен низької щільності. Виробництво брезентів, мішків для сміття, пакетів, плівки та гнучких ємностей. Вважається безпечними для харчового використання.

PP — Поліпропілен. Використовується в автомобільній промисловості (обладнання, бампери), або при виготовленні іграшок, а також у харчовій промисловості, в основному при виготовленні упаковок. Вважається безпечними для харчового використання.

PS — Полістирол. Використовується при виготовленні плит теплоізоляції будівель, упаковок харчових продуктів, столового приладдя та посуду, коробок для дисків і інших упаковок. Матеріал є потенційно небезпечним, особливо у разі горіння, оскільки містить стирол.

OTHER — інші. До цієї групи відноситься інший пластик, який не може бути включений в попередні групи. В основному це полікарбонат.

Основні товари з пластмас

Поліетилен виробляється в основному в трьох різних якостях: HDPE (поліетилен високої щільності). LLDPE (ПЕ низької щільності). LDPE.

Він використовується для виготовлення пляшок, ящики, бочки, ящики для батарей, відра, миски і т. д. LD-PE знаходиться під високим тиском полімеризації в газовій фазі, в LLDPE є 1-бутен. 1-гексен і 1-октен.

Матеріал володіє чудовими пленкообразующими властивостями і використовується в основному для виробництва пакувальних плівок на пачках сигарет, компакт-диски, книги, паперові рушники і т. д. і футлярів.

Пластик (Plastic), це

Пластик (Plastic), це

Пластик (Plastic), це

Поліпропілен

Поліпропілен дуже жорсткий, твердий і механічно міцний пластику з найнижчою щільністю з усіх товарних пластмас.

Значна частина світового виробництва поліпропілену витрачається на упаковці харчових продуктів.

Автомобільна промисловість: в якості матеріалу для повітряного фільтра, фари корпусу, чохли для сидінь і педалі акселератора.

Будівництво: садова меблі, унітази, штучна трава, меблеві петлі і т. д.

Інше: окуляри, валізи, сумки, стерилізації медичного обладнання.

Пластик (Plastic), це

Пластик (Plastic), це

Пластик (Plastic), це

Полівінілхлорид

Полівінілхлорид (ПВХ, поліхлорвініл, вініл, і ін.) — безбарвна, прозора пластмаса, термопластичний полімер вінілхлориду. Відрізняється хімічною стійкістю до лугів, мінеральних масел, багатьом кислот і розчинників. Не горить на повітрі, але має малу морозостійкістю (-15 °C). Нагрівання стійкість: +65 °C.

Виходить суспензионной або емульсійною полімеризацією вінілхлориду, а також полімеризацією в масі.

Застосування:

Електро ізоляція проводів і кабелів;

Виробництва листів, труб (переважно хлорований полівінілхлорид), плівки, плівки для натяжних стель;

Штучних шкір, лінолеуму, взуттєвих пластикатов, меблевої кромки і т. д.

Також застосовується для виробництва грамплатівок (т. зв. вінілових), профілів для виготовлення вікон і дверей.

Пластик (Plastic), це

Пластик (Plastic), це

Пластик (Plastic), це

Полістирол це продукт полімеризації стиролу (вінілбензола) відноситься до класу полімерів термопластів. Області застосування:

Електричні: в якості ізоляції електричних кабелів, матеріали для будівництва житла, (як ударостійкого полістиролу (HIPS)), перемикачі і т. д.

Упаковка: Піно полістирол пакувальних плівок, йогурт чашки і т. д.

Широке застосування полістиролу (ПС) і пластиків на його основі базується на його невисокій вартості, простоті переробки і величезному асортименті різних марок. Найбільш широке застосування (більше 60 % виробництва полістирольних пластиків) отримали удароміцні полістироли, що представляють собою сополімери стиролу з бутадієновим і бутадієн-стирольним каучуком. В даний час створені і інші численні модифікації сополімерів стиролу.

Пластик (Plastic), це

Пластик (Plastic), це

Завдяки різноманітності механічних властивостей різних типів поліуретану, поліуретан застосовується практично у всіх сферах промисловості, для виготовлення найрізноманітніших ущільнень, еластичних форм для виготовлення декоративних каменів, захисних покриттів, лакофарбових виробів, клеїв, деталей малопотужних машин (валів, роликів, пружин тощо), ізоляторів, імплантатів та інших виробів. Однак, використання поліуретанів обмежено температурним діапазоном застосування (-60° С … +80° С).

Також застосовується у спіненому вигляді, завдяки тому, що ряд реакцій створення поліуретану супроводжується виділенням газу.

Пластик (Plastic), це

Пластик (Plastic), це

Поліетилентерефталат

Поліетилентерефталат відноситься до групи ароматичних поліефірів, які використовуються для виробництва волокон, харчових плівок і пластиків, які представляють один з найважливіших напрямків в полімерної індустрії та суміжних галузях.

Різноманітне застосування заготовок з поліетилентерефталату у машинобудуванні, хімічній промисловості, харчовому обладнанні, транспортних і конвеєрних технологіях, медичної промисловості, приладобудуванні та побутової техніки. Для забезпечення кращих механічних, фізичних, електричних властивостей РЕТ наповнюється різними добавками (скловолокно, дисульфід молібдену, фторопласт).

У Росії поліетилентерефталат використовують головним чином для виготовлення заготовок різного виду, з яких потім виготовляються (видуваються після нагрівання) пластикові контейнери різного виду і призначення (в першу чергу, пластикові пляшки). Меншою мірою застосовується для переробки волокна (див. Поліефірне волокно), плівки, а також литтям у різні вироби. У світі ситуація зворотна: велика частина ПЕТФ йде на виробництво ниток та волокон.

Приклади застосування:

Електричні: запчастини для побутової і кухонної техніки, комп’ютерів і т. д.

Інженерія: шестерні, підшипники, гвинти, пружини.

Транспорт: ремені безпеки, вантажівка брезент.

Пластик (Plastic), це

Пластик (Plastic), це

Пластикові відходи та їх переробка

Скупчення відходів з пластмас утворюють у Світовому океані під впливом течій особливі сміттєві плями. На даний момент відомо п’ять великих скупчень сміттєвих плям — по два в Тихому і Атлантичному океані, і один — в Індійському океані. Дані сміттєві кругообіги в основному складаються з пластикових відходів, що утворюються внаслідок скидів із густонаселених прибережних зон континентів. Керівник морських досліджень Кари Ло з Асоціації морського освіти заперечує проти терміну «пляма», оскільки за своїм характером — це розрізнені дрібні шматки пластику. Пластикове сміття небезпечний ще і тим, що морські тварини, найчастіше, не можуть розгледіти прозорі частинки, плаваючі на поверхні, і токсичні відходи потрапляють їм у шлунок, часто стаючи причиною летальних результатів.

Суспензія пластикових частинок нагадує зоопланктон, і медузи або риби можуть прийняти їх за їжу. Велика кількість довговічного пластику (кришки і кільця від пляшок, одноразові запальнички) виявляється в шлунках морських птахів і тварин, зокрема, морських черепах і чорноногих альбатросів. Крім прямого заподіяння шкоди тваринам, плаваючі відходи можуть вбирати з води органічні забруднювачі, включаючи ПХБ, ДДТ і ПАУ. Деякі з цих речовин не тільки токсичні — їх структура схожа з гормоном естрад иолом, що призводить до гормонального збою у отруєного тварини.

Пластикові відходи повинні перероблятися, оскільки при спалюванні пластику виділяються токсичні речовини, а пластик розкладається за 100-200 років.

Способи переробки пластику:

Піроліз

Гідроліз

Гліколіз

Машина з допомогою піролізу в реакторі з киплячим шаром при температурі близько 500 і без доступу кисню розкладає шматки пластмасового сміття, при цьому багато полімери розпадаються на вихідні мономери. Далі суміш розділяється перегонкою. Кінцевим продуктом переробки є віск, стирол, терефталева кислота, метилметакрилат і вуглець, які є сировиною для легкої промисловості.

Застосування цієї технології дозволяє заощадити кошти, відмовившись від захоронення відходів, а з урахуванням отримання сировини (у разі промислового використання) є швидко окупається і комерційно привабливим способом утилізувати пластмасові відходи.

Однак для утилізації відходів цей спосіб комерційно неефективний — процес руйнування пластику на основі фенольних смол може тривати багато місяців.

Пластик (Plastic), це

АБС-пластик

АБС-пластик — ударостійка технічна термопластична смола на основі сополимера акрилонітрилу з бутадієном і стиролом (назва пластику утворене з початкових букв найменувань мономерів).

За підсумками 2006 року виробничі потужності АБС-пластику на світовому ринку досягли 8 млн. Тонн, при цьому за підсумками даного періоду споживання знаходилося на рівні 72 % від можливого обсягу виробництва.

Середній щорічний темп зростання світового ринку АБС-пластику до 2010 оцінений в 5,5 %. Світове виробництво АБС-пластику до вісімдесятих років концентрувалася в основному в США. З середини 80-х почалося зміщення світового ринку АБС-пластика в країни Азії.

Пластик (Plastic), це

В даний час основними світовими регіонами споживання є країни Азії (близько 62 %), Західна Європа (17 %) і Північна Америка (17 %). У країнах Південно-Східної Азії АБС у багатьох областях витісняє ударостійкий полістирол.

В даний час в світі існує 48 виробників АБС-пластика, з них тільки декілька є досить великими:

Chi Mei Corporation, Formosa, Dow, Grand Pacific в Тайвані

LG Chemicals, BASF, Lanxess, Samsung Cheil Industries в Республіці Кореї

Techno Polymer в Японії

Цим підприємствам за підсумками 2005 року належить &?; 74 % світового виробництва АБС-пластику.

Dow Chemicals, Polimeri Europe, BASF, Ineos в Європі .

Пластик (Plastic), це

Короткий опис статті: види пластмас

Джерело: Пластик (Plastic) — це

Також ви можете прочитати