Реферат: Виготовлення пластмас

17.09.2015

Реферат: Виготовлення пластмас

1. ПЛАСТМАСИ, ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ ТА ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ. 4

2. ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ПЛАСТМАС. 5

3. ТЕНДЕНЦІЇ НА РИНКУ ПОЛІМЕРІВ. 7

ВИСНОВОК. 9

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ: 10

Введення

Одним з найбільш поширених штучних, відсутніх у природі і тому одержуваних у процесі хімічної обробки матеріалів є полімери, пластмаси, поява яких відноситься до 20 століття, століття бурхливого розвитку нових технологій. Їх поширеність, застосування обумовлено рядом їх специфічних властивостей, таких як мала щільність при задовільній технологічної міцності, висока хімічна корозійна стійкість, хороші електроізоляційні властивості та інше.

Їх широке застосування в машинобудуванні, промисловості дозволяє економити витрату дорогих кольорових металів, знижувати масу виробів, підвищувати їх довговічність, знизити трудомісткість продукції. Однією з переваг є також можливість поділу процесів виготовлення продукції шляхом суміщення процесів формоутворення заготовки та отримання готових деталей. Процес обробки є високо автоматизованим, з незначним рівнем механічної доопрацювання.

1. Пластмаси, їх класифікація та фізичні властивості

Пластмаси являють собою матеріали, складну композицію високомолекулярних сполук, які можуть знаходиться в аморфному і кристалічної стані. Іншим словами, мовою науки, ці матеріали являють собою групу органічних матеріалів, основу яких складають синтетичні або природні смолоподібні високомолекулярні речовини (полімери), здатні при нагріванні і тиску формуватися, стійко зберігаючи надану їм форму.

Середня щільність пластмас від 15 до 2200 кг/м3. Вони володіють значною міцністю (межа міцності при стисненні 120. 160 МПа, при вигині 40. 60 МПа), хорошими теплоизоляционнымии електроізоляційними властивостями, корозійною стійкістю і довговічністю. Окремі пластмаси характеризуються прозорістю і високу здатність, що клеїть, а також здатністю утворювати тонкі плівки і захисні покриття. Пластмаси мають виключно важливе значення як будівельні матеріали, частоприменяемые в комбінації з в’яжучими речовинами, металами кам’яними матеріалами[1] .

В залежності від ступеня впливу теплоти ці речовини можуть бути класифіковані на такі групи: термопласти – поліетиленові, капронові, полістирольні, фторопластмассы — і реактопласти — різні текстоліти, прес матеріали, склопластики. При нагріванні вихідних компонентів переходить у в’язко-текучий стан, але із завершенням хім. реакції стає твердим і більше не можуть розм’якшаться ( на відміну від термопластів).

За своїм фізичним властивостям ці матеріали можуть бути підрозділені на: жорсткі – мають незначне подовження, називаються пластиками, м’які — володіють великим відносним подовженням, низькою пружністю зв. еластики.

Крім того, в залежності від числа компонентів теорія і практика хімічної промисловості виділяє: прості, композиційні (3-4 і 10 компонентів)

2. Технологія виготовлення пластмас

Пластмаси виготовляють з сполучного речовини-полімеру[2]. наповнювача, пластифікатора і прискорювача тверднення. При виготовленні кольорових пластмас, до їх складу вводять мінеральні барвники. При виготовленні пластмас в якості зв’язуючих речовин використовують синтетичні смоли, синтетичні каучуки та похідні целюлози, що відносяться до високомолекулярним сполукам полімерів.

Способи переробки пластмас підрозділяють на групи:

у в’язкому поточному стані: пресуванням, тиском, видавлюванням.

у високоеластому стані: штампування, пневмо — і вакуум-формування.

Отримання деталей з рідких полімерів: лиття.

Переробка в твердому стані складається з наступних етапів: різання, механічна обробка. Отримання нероз’ємних з’єднань: зварювання, паяння, склеювання.

До інших способів можна віднести: напилення, спікання та ін

Пресування – виробництво виконується в металевих прес-формах з однією або кількома формовими порожнинами — матрицями. У них пластмаса подається у вихідному стані у вигляді порошків, таблеток. Під впливом тепла і тиску прес-матеріал заповнює формують порожнини, здобуваючи необхідну форму і розмір, тут же протікає процес полімеризації.

Прес-форма Арматура. Недоліком є досить швидкий знос прес-форм, т. к. пресування починається при недостатньо пластичному матеріалі.

Литьевое пресування початкові етапи проводяться в окремому пристрої – попередня камера. підвищується стійкість прес-форми, точність і якість деталей, т. к. заповнення йде тільки в рідкому стані. Але ускладнюється конструкція.

Литьевое під тиском (найбільш ефективний метод). Застосовується для термопластичних матеріалів. Підвищена продуктивність до кількох сотень деталей в хвилину. Можлива повна автоматизація циклів, на машинах отримують деталі дуже складної форми. Процес лиття полягає в тому, що розплавлений матеріал подається в робочу порожнину сталевий прес-форми під тиском 300-500 МПа. Весь процес здійснюється на одній машині, яка працює в автоматичному або напівавтоматичному режимі. Це найбільш відома форма лиття. метал підігрів

Одна частина форми рухлива. Метал подається в спеціальний мундштук з циліндра. Щоб метал не остигав камера стиснення постійно підігрівається.

Екструзія — пластмасу змушують текти через фасонне отвір – фільєру.

Формование — тонкий лист пластмаси укладається на металеві прес-форми. Відкачується повітря. Формування відбувається під дією атмосферного тиску; застосовують для одержання великогабаритних корпусних деталей.

Наповнювачами при виготовленні пластмас служать різні мінеральні (кварцове борошно, крейда, барит, тальк) і органічні (деревне борошно) порошки, азбестові, деревні і скляні волокна, папір, бавовняна і скляна тканини, азбестовий картон, деревний шпон і ін Наповнювачі знижують вартість виробів, а також покращують окремі їх властивості, наприклад підвищують міцність, твердість, теплостійкість, кислотостійкість, знижують крихкість, збільшують довговічність. Пластифікатори (цинкова кислота, стеарат алюмінію та ін) надають пластмасі велику пластичність. Вони повинні бути хімічно інертними, малолетучими і нетоксичними. Каталізатори застосовують для прискорення затвердіння пластмас. Наприклад, для прискорення затвердіння фенолоформальдегидного полімеру прискорювачем служить вапно або уротропін.

Наприклад, вченим з Каліфорнійського університету вдалося створити в лабораторних умовах речовина, яка, як вважалося раніше, існує тільки в міжзоряному просторі і вкрай нестабільно, повідомляє CNews.ru з посиланням на ScienceDaily. Нове речовина належить до відомого класу речовин — карбенам, більшість з яких нестабільні. Тим не менш, карбены в даний час широко використовуються для виготовлення каталізаторів, які застосовуються у фармацевтиці, нафтохімії і при виготовленні пластмас. Циклопропенилидин, яка в природному вигляді міститься в космічному просторі, містить три атоми вуглецю, розташовані трикутником, і два атоми водню. Вчені синтезували більш стабільну форму, замінивши водень двома атомами азоту. Передбачається, що нова речовина буде використовуватися для створення ще більш потужних каталізаторів[3]. Нові модифіковані методи виробництва полімерів, запропонованих за результатами лабораторних експериментів, можуть поліпшити процес одержання полімерної ланцюга з окремих молекул мономеру при одночасному зменшенні технологічних втрат.

В даний час полімери отримують за допомогою проведення процесу вільно-радикальної полімеризації. Зміною умов процесу можна одержувати полімери з різними властивостями. Наприклад, зміна технологічних параметрів і додаванням різних сомономеров можна отримувати або поліетилен для виготовлення плівок та ізоляції проводів, або для виготовлення твердої тари і труб.

В якості нового підходу до отримання полімерів група вчених з Університету Карнегі Меллона досліджувала процес радикальної полімеризації з перенесенням атома. Цей метод дозволяє легко регулювати процес росту полімерного ланцюга, проте, він має високу ціну за використання мідного каталізатора, який може безповоротно загублені. В ході дослідження було відкрито, що додавання в реактор вітаміну C або іншого агента, абсорбуючого електрони, можна зменшити кількості мідного каталізатора в 1000 разів. Це призведе до зменшенням витрат на очистку продуктів реакції від міді, погіршує властивості полімерів.

У теж час в Університеті Пенсельвании вчені використовували радикальну полімеризацію з перенесенням одиночного електрона. Цей метод має відносно невеликі енерговитрати на синтез. Крім цього в ньому в якості каталізатора використовується металева мідь, що дозволяє використовувати в якості розчинника чисту воду[4] .

Окремі види полімерних матеріалів під дією теплоти, світла і кисню повітря з плином часу змінюють властивості: втрачають гнучкість, еластичність, тобто старіють. Процес старіння прискорюється при впливі інтенсивних і багаторазово повторюваних навантажень. Для запобігання старіння застосовують спеціальні стабілізатори (антистарители), що представляють собою різні металлорганические сполуки свинцю, барію, кадмію та ін. Наприклад, в якості светостабилизатора застосовують тинувин П.

При сьогоднішньої жорсткої конкурентної боротьби на ринку переробки пластмас одними з ключових факторів успіху є технології та обладнання, що застосовуються переробниками.

3. ТЕНДЕНЦІЇ НА РИНКУ ПОЛІМЕРІВ

plastics.ru/preview впровадження нових методів контролю і забезпечення високої якості виробів тощо. На російському ринку термопластавтоматів спостерігається щорічне збільшення обсягу поставляються в Росію ТПА, при цьому найбільший приріст в останні роки становить продукція азіатських виробників (особливо Південної Кореї, Тайваню, Китаю); низька якість деякого поставляється в Росію обладнання (і не тільки азіатського), необов’язковість ряду компаній після поставки машин. Можна також відзначити перехід російських замовників від придбання «простих» ТПА до купівлі спеціалізованих машин під конкретні завдання; ускладнення процедури митного оформлення та пов’язане з цим збільшення терміну доставки і кінцевої вартості ТПА; зростання числа нових офіційних представництв іноземних постачальників ТПА на території Росії та ін. [5]. Наприклад, компанія СП «ЗІЗ-Пумори», що входить до складу промислового холдингу УМК «Пумори-ЗІЗ», 12 років працює на ринку впровадження технологічних рішень для переробки пластмас, пропонуючи сучасні обладнання та оснастку. СП «ЗІЗ-Пумори» є офіційним представником в Росії компанії Po Yuen (TO’s) Machine Fty. Ltd. одного з провідних виробників термопластавтоматів в Південно-Східній Азії, і поставляє в Росію весь спектр горизонтальних ТПА, в тому числі для тонкостінного лиття, мультикомпонентные і ТПА для великогабаритних виробів. Лиття тонкостінних виробів — одна з найбільш затребуваних технологій сьогодні. Вона є ключовою при виготовленні деталей корпусного типу в оргтехніки, електротехніки, а також в упаковці (лиття відер, контейнерів), що сприяє зменшенню витрат матеріалу, скорочує цикл лиття вироби, особливо в сукупності з сучасними горячеканальних прес-формами. Це знижує вартість виробу, але створює труднощі для переробників, оскільки тонкостінний лиття ускладнюється необхідністю великого тиску уприскування. Для вирішення цих проблем компанією Po Yuen спеціально розроблена серія термопластавтоматів EV з зусиллям змикання від 50 до 500 т. Ці машини пристосовані для роботи із збільшеним тиском уприскування, мають підвищений тиск в гідросистемі порівняно зі стандартними ТПА, велику пластикационную здатність інжекційного вузла, що дозволяє подолати труднощі, пов’язані з екстремальними умовами процесу. Для зменшення циклу може використовуватися накопичувальний впорскування: за рахунок зворотно-поступального руху шнека створюється додатковий тиск для більш швидкого надходження розплаву у форму.

Прагнення поліпшити зовнішні і експлуатаційні властивості вироби призвело до комбінування полімерів (мультикомпонентное лиття). Широко поширені вироби з прогумованою поверхнею для поліпшення ергономіки та дизайну — корпусу електроінструменту і стільникових телефонів, рукоятки ручного інструменту і багато іншого. Технологія мультикомпонентного лиття може мати і економічний ефект, знижуючи вартість виробу за рахунок використання більш дешевих матеріалів в тих місцях, де властивості матеріалу не важливі, наприклад, як об’ємного наповнювача. Po Yuen виробляє мультикомпонентные машини (серія BM) з зусиллям змикання від 100 до 850 тонн, що дозволяють одночасно впорскувати до чотирьох різних матеріалів[6] .

ВИСНОВОК

Таким чином, широке розповсюдження полімерних виробів, обумовлене фізичними (хімічними) властивостями підкріплюється розвитком тенологій, Наприклад, корпорація Sony представила нову лінійку касетних плеєрів Walkman WM-FX202. Зовні вони нічим не відрізняються від традиційних плеєрів (хіба що злегка змінений дизайн), проте головним їх відмінністю є те, що корпуси пристроїв виготовлені з пластику, створеного на основі полімеру молочної кислоти.

Такий пластик, як повідомляють розробники, після того, як плеєр викинутий на смітник, легко розкладається на нетоксичні речовини за допомогою спеціальних бактерій. Крім цього, використання полімеру для виготовлення пластмаси дозволить не тільки зберегти природні нафтові ресурси, але і приступити до масового виробництва пластику, відрізняється підвищеною удароміцністю, термостійкістю і надійністю[7] .

Інший приклад. Дослідниками з штату Віргінія була розроблена екологічно чиста пластмаса, розпад якої походить від легкого нагрівання. Сучасна пластмаса складається з молекул, які так міцно зчеплені один з одним, що їх розщеплення при переробці матеріалу дуже трудомістко. Нова технологія виготовлення пластмаси дає можливість розщеплювати цей продукт на молекули та атоми за допомогою підвищення температури. Для виготовлення удосконаленої пластмаси будуть використані водневі з’єднання і так звану «техніку живий полімеризації». В результаті молекули одержуваного матеріалу будуть розпадатися при легкому нагріванні, значно полегшуючи процес утилізації пластмаси. Це дозволить прискорити процес переробки, зробити його більш екологічно чистим, заощадити гроші. Враховуючи той факт, що з пластику виготовляється маса одноразової продукції, економія, передбачається, буде вельми істотною[8] .

Свідченням розвитку ринку пластмас є старт нового проекту, створення першого російського довідника «Пластикс Каталог-2006. Довідник для полімерної індустрії: сировина, обладнання, сервіс». Цей каталог вийшов в березні 2006 року накладом 3000 примірників. Він узагальнив інформацію про майже 800 виробниках і постачальниках сировини, обладнання та послуг на ринки Росії та близького зарубіжжя, а також включив оглядові статті провідних фахівців про стан галузі за минулий рік як в цілому, так і за сегментами; інформацію про новітні технології, матеріалах, обладнанні. Партнерами Каталогу є великі міжнародні компанії: «Брюкнер» (Brueckner), «Енгель» (Engel), «Хаскі» (Husky), «Тікон» (Ticona) та інші. Каталог видається за інформаційної підтримки Російського союзу хіміків[9]. Крім того, проведення 3-ї Міжнародної спеціалізованої виставки виробництва пластмас та каучуку також показує, що промисловість пластмас та їх перероблення є однією з базових галузей хімічної індустрії і масштаби застосування полімерних матеріалів у народному господарстві будь-якої країни є загальновизнаним у світовій практиці критерієм її розвиненості.

Проведення цієї виставки в 2006 році представило фахівцям прекрасну можливість ознайомитися з новими видами продукції, розробками в області технологій і обладнання, встановити ділові контакти з українськими та зарубіжними партнерами.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ:

www.medlenta.ru/news.pl?id=7098

www.cnews.ru/cgi-bin/oranews/get_news.cgi?tmpl=nl_print&news_id=135384

www.mediatext.ru/docs/5259?print

www.plastics.ru/index.php?lang=ru&view=catalog_print

construction.net.ua/news2438.html

[2] Полімери — це речовини, в яких кожна молекула являє собою ланцюг з десятків або сотень тисяч послідовно з’єднаних однакових груп атомів, причому одна і та ж група атомів ритмічно повторюється багато разів.

Розрізняють термопластичні і термореактивні полімери. Термопластичні полімери здатні багато разів поперемінно розм’якшуватися при нагріванні і тверднути при охолодженні, легко набухати і розчинятися в органічних розчинниках. Прикладом термопластичних полімерів можуть служити полістирольні, поліетиленові та полівінілхлоридні (поліхлорвінілові) смоли і пластмаси. Термореактивними називають полімери, які при нагріванні переходять в нерозчинну твердий стан і безповоротно втрачають властивість плавитися.

space.com.ua/gateway/news.nsf/NeveroyR/AB434E1B92CA477DC22571560028E34B!open

plastics.ru/index.php?lang=ru&view=news&category_id=15&entry_id=2942

www.pe.com.ua/new/exh/exhdet.php3?id=73

plastics.ru/index.php?lang=ru&view=journal&category_id=36&year=2004&entry_id=258

plastics.ru/index.php?lang=ru&view=journal&category_id=72&year=2006&entry_id=409#begining

www.cnews.ru/cgi-bin/oranews/get_news.cgi?tmpl=nl_print&news_id=135384

www.mediatext.ru/docs/5259?print

www.plastics.ru/index.php?lang=ru&view=catalog_print

Короткий опис статті: пайка пластмаси Реферат: Виготовлення пластмас реферати, скачати реферат, реферат культура, види рефератів, безкоштовні реферати, економічний реферат, сучасні реферати, реферат на тему, реферати безкоштовно, банк рефератів

Джерело: Реферат: Виготовлення пластмас

Також ви можете прочитати