Plasty: klasifikace, hlavní charakteristiky, technologie výroby a zpracování

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Plasty, nebo jednoduše plasty, jsou vysokomolekulární sloučeniny vyrobené z přírodních nebo syntetických látek. Hlavním rysem takových látek je možnost přechodu do plastického stavu pod vlivem dvou faktorů - vysoké teploty a tlaku. Kromě toho je také důležité, aby poté byla hmota schopna udržet tvar, který jí byl dán.

Obecný popis plastů

Plastové hmoty se začaly vyrábět asi před 50-60 lety. K dnešnímu dni se tyto výrobky rozšířily jak v každodenním životě, tak v průmyslu a dalších odvětvích lidské činnosti. V současnosti navíc plast dokáže úspěšně nahradit dřevo, sklo a v některých případech i kov. Stojí za zmínku, že průmyslová odvětví jako strojírenství, radiotechnika, elektrotechnika a chemický průmysl se již bez takových produktů neobejdou.

Plastové hmoty jsou schopny spojit pevnost kovových výrobků,při hmotnosti dřeva a průhlednosti skla. Se všemi těmito vlastnostmi nemají takové látky nevýhody vlastní všem těmto materiálům. Nekorodují jako kov, nehnijí jako dřevo a nelze je rozbít jako sklo.

Obecné informace o použití

K výrobě fóliových materiálů lze použít plastové hmoty. Ty se zase aktivně využívají například při pěstování zeleniny. Skvělé pro vytvoření chráněné oblasti v zemi, pro pěstování lesních plodů, květin a další.

Kromě toho plastové kontejnery, kontejnery a další kontejnery také zaujímají jedno z předních míst v potřebě přepravy pesticidů, hnojiv, zemědělských produktů. K dnešnímu dni již probíhá výroba konstrukce fólie pro výměnu plynu. Takové membrány se budou používat pro skladování produktů v prostředí s řízeným množstvím plynu. Pro venkovské aktivity se dokonce vyrábějí reflexní fólie, které mulčují půdu.

Základní připojení

Uvádíme-li obecné informace o plastech, můžeme říci následující: základ tvoří vysokomolekulární sloučenina nebo jen polymer a také přírodní (smola, asf alt) nebo syntetické přísady. Dosud nejrozšířenější a nejdůležitější jsou syntetické plasty, které se získávají polymerací nebo polykondenzací.

Proces polymerace plastů je reakcí spojování identických molekul, kterése nazývají monomery. V tomto případě se neuvolňují žádné jednoduché látky. A výsledný polymer bude mít molekulovou hmotnost rovnou hmotnosti dvou složek, které jej tvoří. Je třeba poznamenat, že na technologii výroby plastů se může současně podílet několik monomerů. V tomto případě bude postup nazýván kopolymerace.

Pokud mluvíme o polykondenzaci, pak bude polymer získán kombinací několika funkčních skupin různých látek. V tomto případě se uvolní některé jednoduché látky. Na základě toho je jasné, že celková molekulová hmotnost hotového polymeru se nebude rovnat celkové hmotnosti monomerů zapojených do tvorby.

Popis makromolekulárních sloučenin

Zpracování těchto sloučenin se provádí vystavením vysoké teplotě a tlaku. Jakmile jsou takové sloučeniny připraveny, budou ve formě buď viskózní kapaliny nebo pevné látky. Kromě toho stojí za zmínku, že polymery jsou klasifikovány do tří velkých skupin - podle chemické struktury monomeru použitého k vytvoření.

Doplňky

Struktura a účel plastů závisí na jejich vlastnostech. Proto stojí za to říci, že existují speciální přísady, které mohou změnit některé vlastnosti správným směrem.

Některé hotové výrobky jsou vyrobeny ze 100% polymerů – jedná se o polyethylen nebo polyamidy. Jiné se skládají z polymerů pouze z 20-60% a zbytek hmotnostního podílu zabírajíspeciální plniva. Hlavním účelem plniv je změna různých vlastností: zvýšení požární odolnosti, zvýšení pevnosti, zvýšení tvrdosti a mechanické pevnosti. Například do pryže se přidává plnivo, jako jsou saze.

Další přísadou, která se nachází například v plastových nádobách a v mnoha dalších pevných nádobách, jsou změkčovadla. Čím více změkčovadla se však přidá, tím větší bude koeficient plasticity. Tak je možné získat odolný, ale spíše plastový materiál.

Další důležitou součástí je stabilizátor. Přidává se do kompozice, aby se zabránilo rozkladu hotového výrobku pod vlivem vysokých teplot, slunečního záření a dalších vnějších faktorů. V některých případech se přidá trochu barviva, pokud chcete změnit barvu produktu.

Podrobný popis látek

Technologie výroby takových sloučenin předpokládá přítomnost další složky, která se nazývá IUD.

Navy je nejdůležitější přísada, která drží mnoho různých prvků pohromadě a také dodává plasticitu. Kromě toho HMS také podporuje tvarovatelnost, elektrickou izolaci a antikorozní vlastnosti. Pokud mluvíme o obecné klasifikaci plastů, pak mohou být neplněné a plněné.

První skupina je hmota z čistého polymeru nebo s velmi malým množstvím přísad. Druhá skupina naopak obsahuje jak polymery, tak ivelké množství různých přísad, které jsou rovnoměrně rozptýleny v pojivu, obvykle v pryskyřici.

Jak již bylo zmíněno dříve, plniva se zavádějí ke změně nebo zlepšení většiny vlastností. Tyto složky samy o sobě mohou být organické nebo minerální sloučeniny. Mohou být prezentovány ve formě práškových plniv - dřevěný prášek, slída nebo křemenná moučka a další. A mohou být reprezentovány vláknitými prvky, například bavlnou. Posledním typem výplní je plátno (papír, slída a další).

Když mluvíme podrobněji o změkčovadlech, lze je charakterizovat následovně: jedná se o málo těkavé složky, které jsou nejčastěji zastoupeny nějakým druhem kapaliny. Jejich zavedení do kompozice zvyšuje nejen elasticitu. Lisovaný výrobek se zvýšeným obsahem změkčovadel ve složení zlepšuje mrazuvzdornost a elasticitu.

Existuje další typ přísad – tužidla. Jejich koncentrace je obvykle velmi nízká a hlavním úkolem je převést polymery do trojrozměrné struktury. Ve skutečnosti to způsobuje, že se některé plasty stávají netavitelnými.

Vady

Za zmínku stojí některé nedostatky, které tento materiál stále má. Jakékoli druhy plastů mají výrazně nižší tepelnou odolnost než kovové výrobky. Převážná část plastových výrobků může být provozována při teplotách nepřesahujících 150 stupňů Celsia. I přes dlouhou životnost plastové výrobkypodléhají stárnutí. Tato vada se projeví ztmavnutím výrobku, oxidací, snížením pevnostních charakteristik, tvrdostí.

Získání polyethylenu

Můžete zvážit technologii výroby plastů na bázi polyetylenu. Jedná se o jednu z těch látek, které se získávají polymerací, a je po ní na trhu velká poptávka.

K získání polyethylenu v jeho obvyklé formě se používají tři polymerační metody:

1. První metodou je polymerace pod tlakem 1000-2000 atm při teplotě 180 až 200 stupňů Celsia. Jako iniciátor procesu se používá malé množství kyslíku - 0,005-0,05 %.
2. Druhá varianta polymerace naopak probíhá za působení buď atmosférického nebo uměle vytvořeného tlaku 2-6 atm a při teplotě pouhých 60-70 stupňů. V tomto případě se organokovové uhlovodíky používají jako katalyzátory v ropném prostředí za nepřítomnosti sebemenší vlhkosti a kyslíku.
3. Poslední typ polymerace probíhá pod tlakem 20-50 atm a za účasti oxidových katalyzátorů o teplotě 110-140 stupňů Celsia.

Druhy plastů

Při výrobě a následném vytvrzování lze rozlišit ještě dva druhy plastů. Hlavním rozlišovacím znakem jsou podmínky kalení nebo bez něj. Podle tohoto parametru vynikají termoplasty a termosety.

Pokud jde o první kategorii produktů, při zahřátíprojde určitými změnami, přejde z pevného skupenství do plastického, viskózního a tekutého stavu. Tento typ produktu po ochlazení zpět ztuhne. Mezi termoplastické výrobky patří polyethylen, polystyren, fluoroplasty a další typy.

Termosetový plast po zahřátí na teplotu 150-300 stupňů podstoupí nevratné změny. Takové hmoty se stanou pevnými, nerozpustnými a netavitelnými pod tlakem nebo bez něj. Obsahují tužidla jako přísadu. Příkladem je epoxid.

Výroba v Rusku

Jedním z nejstarších a největších podniků na výrobu tohoto produktu je Nelidovský závod plastů NZPM. Výrobní zařízení tohoto podniku se nachází v jihozápadní části regionu Tver.

Závod se nachází na 19 hektarech půdy, na které se nachází 25 průmyslových zařízení.

Největší výrobní areál patří závodu na výrobu pěnového polyetylenu Isonel (OOP). Rozloha je 24 500 metrů čtverečních. Následuje mnohem menší plocha obchodu číslo 2 – 7500 metrů čtverečních. metrů, kde se vyrábí extrudované deskové plasty. Místo pro produkty vakuového tvarování zabírá další 3 tisíce metrů čtverečních. metrů. Kromě toho se závod zabývá zpracováním plastů.