Plasty: klasifikácia, hlavné charakteristiky, technológie výroby a spracovania

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Plasty alebo jednoducho plasty sú vysokomolekulárne zlúčeniny vyrobené z prírodných alebo syntetických látok. Hlavnou črtou takýchto látok je možnosť prechodu do plastického stavu pod vplyvom dvoch faktorov - vysokej teploty a tlaku. Okrem toho je tiež dôležité, aby potom bola hmota schopná udržať tvar, ktorý jej bol daný.

Všeobecný popis plastov

Plastové hmoty sa začali vyrábať asi pred 50-60 rokmi. K dnešnému dňu sa tieto výrobky rozšírili tak v každodennom živote, ako aj v priemysle a iných odvetviach ľudskej činnosti. V súčasnosti navyše plast dokáže úspešne nahradiť drevo, sklo a v niektorých prípadoch aj kov. Stojí za zmienku, že odvetvia ako strojárstvo, rádiotechnika, elektrotechnika a chemický priemysel sa už bez takýchto produktov nezaobídu.

Plastové hmoty sú schopné spojiť pevnosť kovových výrobkov,pričom má hmotnosť dreva a priehľadnosť skla. So všetkými týmito vlastnosťami takéto látky nemajú nevýhody vlastné všetkým týmto materiálom. Nekorodujú ako kov, nehnijú ako drevo a nedajú sa rozbiť ako sklo.

Všeobecné informácie o používaní

Na výrobu filmových materiálov možno použiť plastové hmoty. Tie sa zase aktívne využívajú napríklad pri pestovaní zeleniny. Skvelé na vytvorenie chránenej oblasti v zemi, na pestovanie bobúľ, kvetov a pod.

Okrem toho plastové kontajnery, kontajnery a iné kontajnery tiež zaberajú jedno z popredných miest v potrebe prepravy pesticídov, hnojív, poľnohospodárskych produktov. K dnešnému dňu už prebieha výroba konštrukcie fólie na výmenu plynov. Takéto membrány sa budú používať na skladovanie produktov v prostredí s kontrolovaným množstvom plynu. Pre vidiecke aktivity sa dokonca vyrábajú reflexné fólie na mulčovanie pôdy.

Základné pripojenia

Ak uvádzame všeobecné informácie o plastoch, môžeme povedať nasledovné: základ tvorí vysokomolekulárna zlúčenina alebo len polymér, ako aj prírodné (smola, asf alt) alebo syntetické prísady. Dodnes najrozšírenejšie a najdôležitejšie sú syntetické plasty, ktoré sa získavajú polymerizáciou alebo polykondenzáciou.

Proces polymerizácie plastov je reakciou spájania rovnakých molekúl, ktorésa nazývajú monoméry. V tomto prípade sa neuvoľňujú žiadne jednoduché látky. A výsledný polymér bude mať molekulovú hmotnosť rovnajúcu sa hmotnosti dvoch zložiek, ktoré ho tvoria. Je potrebné poznamenať, že na technológii výroby plastov sa môže súčasne podieľať niekoľko monomérov. V tomto prípade sa postup nazýva kopolymerizácia.

Ak hovoríme o polykondenzácii, potom polymér získame spojením niekoľkých funkčných skupín rôznych látok. V tomto prípade sa uvoľnia niektoré jednoduché látky. Na základe toho je jasné, že celková molekulová hmotnosť hotového polyméru sa nebude rovnať celkovej hmotnosti monomérov podieľajúcich sa na tvorbe.

Popis makromolekulárnych zlúčenín

Spracovanie týchto zlúčenín sa vykonáva vystavením vysokej teplote a tlaku. Po príprave budú takéto zlúčeniny buď vo forme viskóznej kvapaliny alebo pevnej látky. Okrem toho stojí za to povedať, že polyméry sú rozdelené do troch veľkých skupín - podľa chemickej štruktúry monoméru použitého na tvorbu.

Doplnky

Štruktúra a účel plastov závisí od ich vlastností. Preto stojí za to povedať, že existujú špeciálne prísady, ktoré môžu zmeniť niektoré vlastnosti správnym smerom.

Niektoré hotové výrobky sú vyrobené zo 100 % polymérov – ide o polyetylén alebo polyamidy. Iné pozostávajú z polymérov len z 20-60% a zvyšok hmotnostnej frakcie zaberášpeciálne plnivá. Hlavným účelom plnív je zmena rôznych vlastností: zvýšenie požiarnej odolnosti, zvýšenie pevnosti, zvýšenie tvrdosti a mechanickej pevnosti. Napríklad do gumy sa pridáva plnivo, ako sú sadze.

Ďalšou prísadou, ktorá sa nachádza napríklad v plastových nádobách a v mnohých iných pevných nádobách, sú zmäkčovadlá. Čím viac zmäkčovadla sa však pridá, tým väčší bude koeficient plasticity. Takto je možné získať odolný, ale skôr plastový materiál.

Ďalším dôležitým komponentom je stabilizátor. Pridáva sa do kompozície, aby sa zabránilo rozkladu hotového výrobku pod vplyvom vysokých teplôt, slnečného žiarenia a iných vonkajších faktorov. V niektorých prípadoch sa pridáva trochu farbiva, ak chcete zmeniť farbu produktu.

Podrobný popis látok

Technológia výroby takýchto zlúčenín predpokladá prítomnosť ďalšej zložky, ktorá sa nazýva IUD.

Navy je najdôležitejšou prísadou, ktorá drží veľa rôznych prvkov pohromade a tiež dodáva plastickosť. Okrem toho HMS tiež podporuje tvarovateľnosť, elektrickú izoláciu a antikorózne vlastnosti. Ak hovoríme o všeobecnej klasifikácii plastov, potom môžu byť vyplnené a naplnené.

Prvá skupina je hmota z čistého polyméru alebo s veľmi malým množstvom prísad. Druhá skupina naopak obsahuje oba polyméry aveľké množstvo rôznych prísad, ktoré sú rovnomerne rozložené v spojive, zvyčajne v živici.

Ako už bolo spomenuté, plnivá sa zavádzajú na zmenu alebo zlepšenie väčšiny vlastností. Samotné tieto zložky môžu byť organické alebo minerálne zlúčeniny. Môžu byť prezentované vo forme práškových plnív - drevený prášok, sľuda alebo kremenná múka a iné. A môžu byť reprezentované vláknitými prvkami, napríklad bavlnou. Posledným typom výplní je plátno (papier, sľuda a iné).

Ak hovoríme podrobnejšie o zmäkčovadlách, možno ich charakterizovať nasledovne: ide o málo prchavé zložky, ktoré sú najčastejšie zastúpené nejakým druhom kvapaliny. Ich zavedenie do kompozície zvyšuje nielen elasticitu. Lisovaný výrobok so zvýšeným obsahom zmäkčovadiel v kompozícii zlepšuje mrazuvzdornosť a elasticitu.

Existuje ďalší typ prísad – tvrdidlá. Ich koncentrácia je zvyčajne veľmi nízka a hlavnou úlohou je previesť polyméry do trojrozmernej štruktúry. V skutočnosti to spôsobuje, že niektoré plasty sa stanú netaviteľnými.

Chyby

Stojí za zmienku niektoré nedostatky, ktoré tento materiál ešte má. Akékoľvek druhy plastov majú výrazne nižšiu tepelnú odolnosť ako kovové výrobky. Väčšinu plastových výrobkov je možné prevádzkovať pri teplotách nepresahujúcich 150 stupňov Celzia. Plastové výrobky aj napriek svojej dlhej životnostipodlieha starnutiu. Táto chyba sa prejaví stmavnutím výrobku, oxidáciou, znížením pevnostných charakteristík, tvrdosti.

Získanie polyetylénu

Môžete zvážiť technológiu výroby plastov na báze polyetylénu. Je to jedna z tých látok, ktoré sa získavajú polymerizáciou a je po nej na trhu veľký dopyt.

Na získanie polyetylénu v jeho bežnej forme sa používajú tri spôsoby polymerizácie:

1. Prvou metódou je polymerizácia pod tlakom 1000-2000 atm pri teplote 180 až 200 stupňov Celzia. Ako iniciátor procesu sa používa malé množstvo kyslíka - 0,005-0,05 %.
2. Druhý variant polymerizácie naopak prebieha buď pod vplyvom atmosférického alebo umelo vytvoreného tlaku 2-6 atm a pri teplote len 60-70 stupňov. V tomto prípade sa organokovové uhľovodíky používajú ako katalyzátory v ropnom prostredí bez najmenšej vlhkosti a kyslíka.
3. Posledný typ polymerizácie prebieha pod tlakom 20-50 atm a za účasti oxidových katalyzátorov pri teplote 110-140 stupňov Celzia.

Druhy plastov

Pri výrobe a následnom vytvrdzovaní možno rozlíšiť ešte dva druhy plastov. Hlavným rozlišovacím znakom sú podmienky kalenia alebo bez neho. Podľa tohto parametra vynikajú termoplasty a termosety.

Pokiaľ ide o prvú kategóriu produktov, pri zahrievaníprejde určitými zmenami, prejde z tuhého stavu do plastického, viskózneho a tekutého stavu. Tento typ produktu po ochladení opäť stuhne. Termoplastické výrobky zahŕňajú polyetylén, polystyrén, fluoroplasty a ďalšie typy.

Termosetový plast po zahriatí na teplotu 150-300 stupňov prejde nezvratnými zmenami. Takéto hmoty sa stanú pevnými, nerozpustnými a netaviteľnými pod tlakom alebo bez neho. Ako prísadu obsahujú tvrdidlá. Príkladom je epoxid.

Výroba v Rusku

Jedným z najstarších a najväčších podnikov na výrobu tohto produktu je Nelidovský závod plastov NZPM. Výrobné zariadenia tohto podniku sa nachádzajú na juhozápade regiónu Tver.

Závod sa nachádza na 19 hektároch pôdy, na ktorej sa nachádza 25 priemyselných zariadení.

Najväčší výrobný areál patrí závodu na výrobu penového polyetylénu Isonel (OOP). Rozloha je 24 500 metrov štvorcových. Nasleduje oveľa menšia plocha predajne číslo 2 – 7500 metrov štvorcových. metrov, kde sa vyrábajú extrudované doskové plasty. Miesto pre výrobky na vákuové tvarovanie zaberá ďalších 3 tisíc metrov štvorcových. metrov. Okrem toho sa závod zaoberá spracovaním plastov.