В обществе бытует мнение, что пластмасса и пластик – это разные материалы, отличающиеся друг от друга качеством. Якобы пластик крепче и качественнее. Пластмасса же, согласно этим утверждениям, ниже качеством и хрупкая. Это миф и не более того.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Все интересное

Сегодня в домашнем хозяйстве есть множество предметов, сделанных из пластмассы. Особое внимание стоит уделить тем из них, которые контактируют с пищевыми продуктами, ведь не любой пластик безопасен в использовании. Определить назначение пластмассы,…

Природные полимеры – сложные соединения, составляющие основу жизни на Земле. Это белки, полисахариды, полипептиды. Синтетические аналоги (нейлон, пластмасса и др.) разработаны уже после их изучения на основе полученных данных. Несмотря на…

Современный человек все более отходит от использования натуральных составляющих в организации своего быта. На смену мебели из дерева, упаковки из прочного картона и других предметов обихода природного происхождения приходят пластиковые изделия. Этот…

Изделия из пластмассы довольно легко и часто ломаются, при этом многие такие вещи жалко выбрасывать. Чтобы решить эту проблему, нужно приобрести хорошее и качественное средство, которое позволит быстро и надежно склеить пластмассовый предмет. …

Пластик - материал, созданный на основе разных полимеров. Поэтому на рынке можно найти смеси с отличающимся клеящим составом. Существуют и универсальные, и специальные виды клеев. При соединении деталей из пластика можно применять различные методы. …

Не так давно на рынке строительных материалов появился жидкий пластик. Этот полимерный материал заслуженно набирает стремительную популярность, предоставляя в наше распоряжение удивительные возможности. Чтобы разобраться, чем может быть полезен…

Необходимость создания новых материалов в современном мире ощущается все более остро. Органические полимеры сегодня используются почти во всех отраслях промышленности и спрос на них будет расти и расти. ABS-пластик - один из таких полимеров. …

Пластмассы относятся к органическим материалам на основе полимеров. Благодаря особым свойствам, под действием нагревания и давления пластмассы могут принимать заданную им форму и после охлаждения ее сохранять. В некоторых случаях, обработка…

Один из методов ремонта сколов и трещин на пластмассе – применение эпоксидных смол. Однако профессионалы советуют поступать иначе. Лучше всего трещины на пластмассе сваривать с применением одновременного армирования. Делается это так. Инструкция …

При изготовлении самых разнообразных пластиковых конструкций иногда приходится плавить материал, чтобы придать ему требуемую форму или соединить детали между собой. Осуществляя плавление изделий из пластика и пластмассы, следует соблюдать…

Если у вас возникла необходимость соединить между собой пластиковые детали, не всегда нужно их склеивать. В некоторых случаях для соединения пластика его можно расплавить в нужном месте, а затем совместить части. При выборе типа соединения следует…

21 век радует нас не только новыми технологиями, но и новыми материалами для производства тех или иных деталей. В последнее время широкое распространение получил АБС-пластик. О нем и поговорим.Что такое АБС-пластик?Что же представляет собой этот…

Как определить вид пластика?

“Общество пластиковой промышленности” (сокращенно SPI), для облегчения процесса классификации различных видов пластмасс ввело в обиход специальные коды SPI. Вы их видели - достаточно взгляда на дно пластиковой бутылки. Цифра внутри треугольника указывает на тип пластмассы для упрощения сортировки и переработки. Также под знаком может присутствовать буквенный код пластика. Что же они обозначают?

Как разобраться в безбрежном море пластмасс? Чем они отличаются друг от друга?

ПЭТФ (полиэтилентерафталат).
Впервые полученный в 1940-е годы, ПЭТФ первоначально предназначался для производства волокон, но уже в 1960-е годы начал использоваться для производства плёнки. А в 1973 году в США была запатентована ПЭТФ бутылка. Развитие технологии выдувки из преформ, PET BOTTLE RECYCLING стойкость к ударным нагрузкам, свобода в выборе дизайна и относительно низкая стоимость привели к тому, что бутылки - одно из самых значительных направлений использования ПЭТФ пластиков. ПЭТФ используется для производства бутылок для газированных напитков, минеральной воды, соков, пива, растительных масел, майонеза, косметики, бытовых очистителей и других пищевых и непищевых ёмкостей. Под изображением обычно ставится буквенный код PETE, иногда PET и цифра 1.

ПЭНД (полиэтилен низкого давления, высокой плотности). Применяется со времен Второй мировой войны, но актуальности не потерял и в наши дни. К 60-м годам полностью заменил целлофан. Используется для изготовления упаковки, фасовоч-ных пакетов (так называемых “шуршунчиков”). Используется буквенный код HDPE и цифра 2.

ПЭВД (полиэтилен высокого давления, низкой плотности). Наиболее распространенный вид пластмасс. Используется при изготовлении бутылок для моющих средств, игрушек, парниковой пленки, труб. Из него также делали и продолжают делать различные косметические флаконы, бочки, изоляцию в кабеле и т.д. – всего не перечислишь.Используется буквенный код LDPE и цифра 3.

Поливинилхлорид (ПВХ). Применяется с 1927 года. Основной материал для изготовления линолеума. Очень ядовит при сжигании! (при недостатке кислорода выделяются фосген, хлор). После ряда публикаций в 1973 году, его использование для пищевой посуды резко сократилось. Для обозначения используется буквенный код PVC и цифра 4.

Полипропилен. Достаточно жесткий и эластичный материал. Из него делают одноразовые шприцы, посуду для горячих блюд, упаковочную ленту, термоусадочную пленку, мешки для сахара и т.д. Достаточно широко используется для изготовления баночек герметизируемых крышечками из фольги. Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение и стерилизацию паром. Используется буквенный код PP и цифра 5.

Полистирол. Одноразовая посуда, стаканчики под йогурт, внутренняя обшивка холодильников, задние стенки отечественных телевизоров, электроизоляционная полистирольная пленка. При производстве полистирола используются химически активные вещества, разрушающие озоновый слой Земли. Используется буквенный код PS и цифра 6.

Прочие. Чаще всего, это многослойная упаковка или упаковка из нескольких типов пластмасс. Например литровая коробка для сока состоит из картона, фольги и полимера. Такая упаковка практически не поддается вторичной переработке, т.к технологически очень сложно разделить материал упаковки на составляющие. Буквенный код отсутствует, а внутри треугольника – прочерк или цифра 7.

Как определиться?

Определить вид пластмассы , если имеется маркировка, достаточно легко – а как быть, если НИКАКОЙ маркировки нет, а узнать, из чего сделана вещь - необходимо?!

В большинстве случаев, это достаточно трудно сделать, особенно при схожести физических свойств пластмасс. Наиболее совершенной является специальная система распознавания пластмасс. Около 30 различных полимеров могут быть идентифицированы в течение одной секунды с помощью так называемой инфракрасной спектроскопии. Эта система используется в Европе при утилизации старых автомобилей. Для России данная система еще не скоро получит широкое распространение, а распознавать пластмассы надо уже сейчас.

Для быстрого и качественного распознавания различных видов пластмасс достаточно немного желания и практического опыта (мне потребовалось около месяца). Методика достаточно проста: анализируются физико-механические особенности пластмасс (твердость, гладкость, эластичность и т. д.) и их поведение в пламени спички (зажигалки).

Может показаться странным, но различные виды пластмасс и горят по-разному! Например, одни ярко вспыхивают и интенсивно сгорают (почти без копоти), другие, наоборот, сильно коптят. Пластмассы даже издают разные звуки при своем горении! Поэтому так важно по набору косвенных признаков точно идентифицировать вид пластмассы, ее марку.

В начале рассмотрим общие характеристики по разным пластмассам, позднее они будут сведены в единую таблицу, что позволит достаточно легко и быстро проводить анализ.

ПЭВД (полиэтилен высокого давления, низкой плотности). Горит синеватым, светящимся пламенем с оплавлением и горящими потеками полимера. При горении становится прозрачным, это свойство сохраняется длительное время после гашения пламени. Горит без копоти. Горящие капли, при падении с достаточной высоты (около полутора метров), издают характерный звук. При остывании, капли полимера похожи на застывший парафин, очень мягкие, при растирании между пальцами- жирны на ощупь. Дым потухшего полиэтилена имеет запах парафина. Плотность ПЭВД: 0,91-0,92 г/см. куб.

ПЭНД (полиэтилен низкого давления, высокой плотности). Более жесткий и плотный чем ПЭВД, хрупок. Проба на горение – аналогична ПЭВД. Плотность: 0,94-0,95 г/см. куб.

ПЭСД (полиэтилен среднего давления). Самый жесткий из полиэтиленов. Плотность: 0,96-0,97 г/см. куб.

Все виды полиэтилена размягчаются при помещении в кипящую воду. При комнатной температуре не растворимы в органических растворителях. При температуре 100 градусов Цельсия и выше, полностью растворяются в бензоле. Плавают в воде.

Пенополиэтилен. Губчатая масса белого цвета. Свойства при горении, см. ПЭВД.

Полипропилен. При внесении в пламя, полипропилен горит ярко светящимся пламенем. Горение аналогично горению ПЭВД, но запах более острый и сладковатый. При горении образуются потеки полимера. В расплавленном виде - прозрачен, при остывании - мутнеет. Если коснуться расплава спичкой, то можно вытянуть длинную, достаточно прочную нить. Капли остывшего расплава жестче, чем у ПЭВД, твердым предметом давятся с хрустом. Дым с острым запахом жженой резины, сургуча. Плотность полипропилена: 0,9-0,91 г/см.куб. т.е он легче ПЭВД и также плавает в воде.

Полиэтилентерафталат (ПЭТ). Прочный, жёсткий и лёгкий материал. Плотность ПЭТФ составляет 1, 36 г/см.куб. Обладает хорошей термостойкостью (сопротивление термодеструкции) в диапазоне температур от - 40° до + 200°. ПЭТФ устойчив к действию разбавленных кислот, масел, спиртов, минеральных солей и большинству органических соединений, за исключением сильных щелочей и некоторых растворителей. При горении сильно коптящее пламя. При удалении из пламени самозатухает.

Полистирол. При сгибании полоски полистирола, легко гнется, потом резко ломается с характерным треском. На изломе наблюдается мелкозернистая структура. Горит ярким, сильно коптящим пламенем (хлопья копоти тонкими паутинками взмывают вверх!). Запах сладковатый, цветочный.Полистирол хорошо растворяется в органических растворителях (стирол, ацетон, бензол). Плотность полистирола: от 1,05 до 1,08 г/см. куб. (тонет в воде!).

Пенополистирол (пенопласт). Легкий, пористый материал белого цвета. Один из лучших и доступных тепло-звукоизоляционных материалов. Объемная масса: 0,01-0,1 г/см. куб. Проба на горение аналогична полистиролу. Легко растворяется в ацетоне.

Поливинилхлорид (ПВХ). Эластичен. Трудногорюч (при удалении из пламени самозатухает). При горении сильно коптит, в основании пламени можно наблюдать яркое голубовато-зеленое свечение. Очень резкий, острый запах дыма. При сгорании образуется черное, углеподобное вещество (легко растирается между пальцами в сажу). Растворим в четыреххлористом углероде, дихлорэтане. Плотность: 1,38-1,45 г/см. куб.

Полиакрилат (органическое стекло). Прозрачный, хрупкий материал. Горит синевато-светящимся пламенем с легким потрескиванием. У дыма острый фруктовый запах (эфира). Легко растворяется в дихлорэтане.

Полиамид (ПА). Материал имеет отличную масло-бензостойкость и стойкость к углеводородным продуктам, которые обеспечивают широкое применение ПА в автомобильной и нефтедобывающей промышленности (изготовление шестерен, искуственных волокон…). Полиамид отличается сравнительно высоким влагопоглощением, которое ограничивает его применение во влажных средах для изготовления ответственных изделий. Горит голубоватым пламенем. При горении разбухает, “пшикает”, образует горящие потеки. Дым с запахом паленого волоса. Застывшие капли очень твердые и хрупкие. Полиамиды растворимы в растворе фенола, концентрированной серной кислоте. Плотность: 1,1-1,13 г/см. куб. Тонет в воде.

Полиуретан. Основная область применения – подошвы для обуви. Очень гибкий и эластичный материал (при комнатной температуре). На морозе - хрупок. Горит коптящим, светящимся пламенем. У основания пламя голубое. При горении образуются горящие капли-потеки. После остывания, эти капли – липкое, жирное на ощупь вещество.Полиуретан растворим в ледяной уксусной кислоте.

Пластик АВС. Все свойства по горению аналогичны полистиролу. От полистирола достаточно сложно отличить. Пластик АВС более прочный, жесткий и вязкий. В отличие от полистирола более устойчив к бензину.

Фторопласт-3 . Применяется в виде суспензий для нанесения антикоррозийных покрытий. Не горюч, при сильном нагревании обугливается. При удалении из пламени сразу затухает. Плотность: 2,09-2,16 г/см.куб.

Фторопласт-4. Безпористый материал белого цвета, слегка просвечивающийся, с гладкой, скользкой поверхностью. Один из лучших диэлектриков! Не горюч, при сильном нагревании плавится. Не растворяется практически ни в одном растворителе. Самый стойкий из всех известных материалов. Плотность: 2,12-2,28 г/см.куб. (зависит от степени кристалличности – 40-89%).

Статья Кудрявцева А.В., В.Новгород

P.S: Большинство сборщиков именно такими принципами руководствуются на приёмке пластмасс. В Википедии можно посмотреть

Пластик и пластмасса являются органическими материалами, сделанными на основе природных или синтетических полимеров с помощью высокомолекулярного соединения. Кто-то говорит, что это абсолютно одно и то же, кто-то убеждает, что между ними колоссальная разница. Так или иначе, в составе, схожести и различиях материалов стоит разобраться.

Характеристика пластмассы

Вначале пластмасса была названа как паркезин , ее изобрел металлург и изобретатель Александр Паркс . Далее, ее переименовали в целлулоид. Несмотря на то что ее история началась в 1855 году, развитие пластмассы, как материала, случилось гораздо позже, а именно с использование природных компонентов – жевательной резинки и шеллака. Спустя время, для изготовления пластмассы стали использовать модифицированные природные материалы:

• Нитроцеллюлозу.
• Коллаген.
• Галалит.
• Резину.

Однако название пластмассы паркензином долгое время не менялось и даже стало торговой маркой, представляющей искусственный пластик . Основной его составляющей была целлюлоза, обработанная азотной кислотой и растворителем.

Пластмассу можно условно разделить на такие виды:

1. Полиэтилен.
2. Поливинилхлорид.
3. Фенолоформальдегидная смола.

Спустя время, пластик стал настолько прочным, что в конце 19 века его даже стали называть слоновой костью.

Различие между пластиком и пластмассой

Прочность . Изделия из пластика считаются более прочными, они практически не царапаются, а для того чтобы их разломать, нужно приложить невероятные усилия. Отличным примером служат пластиковые окна, которые никак нельзя назвать пластмассовыми. Благодаря прочности пластик используют в салонах автомобилей, в качестве деталей.

Разновидностью такого материала является оптический полимер или поликарбонат , который широко применяется в изготовлении линз для очков. А вот первое, что приходит на ум, упоминая материал изготовления дешевых китайских игрушек – это, как правило, пластмасса. Такие вещи отличаются непрочностью и легкостью в их поломке, они недолговечны и легко царапаются.

Вес . Поскольку пластик более прочный, его вес внушительнее, чем вес пластмассы, даже при одинаковом размере и толщине деталей.

Одной из причин выделения пластика и пластмассы на отдельные виды является состав изготовления. Более простые, ненаполненные составы стали называть пластмассой, в то время как сложные и наполненные, а значит прочные – пластиком. Но и то и другое и является пластиком. Простые пластмассы изготавливают только из смолы (примером послужит полиэтилен), к сложным добавляют еще и наполнители, стабилизаторы и отвердители. Именно поэтому в зависимости от входящих компонентов выделяют такие виды пластмасс:

• Литьевые пластмассы.
• Листовые пластмассы.
• Слоистые пластмассы.
• Волокниты.
• Пресспорошки.

Сходство между материалами

И пластик, и пластмасса изготавливаются под влиянием нагревания и давлени я, далее образовываются в нужную форму, а после охлаждения уже не меняются. Из вязкотекучего состояния в процессе изготовления материал становится твердым и прочным. По сути, эти два материала непросто похожи, это и есть одно и то же . Но из-за образований слов в русском языке и благодаря грамотной рекламе, у потребителей сложилось впечатление, что пластик является более высокого качества и отличается надежностью, а пластмасса более хрупкая, ломкая и даже вредная. Сложилось мнение, что если пластмасса произведена в Китае или странах третьего мира – значит, это некачественный материал, а изделия из пластика прочные, так как сделаны в Японии.

Среди преимуществ пластика и пластмассы можно выделить:

• Дешевизну.
• Морозостойкость.
• Легкость в обработке.
• Хорошие диэлектрические свойства.

Еще одним сходством является то, что они обладают невысокой теплостойкостью , высоким коэффициентом термического расширения и повышенной ползучестью. В случае возгорания, они не только уничтожаются, но и выделяют вредные токсичные вещества. Даже при получении полистирола (один из видов пластмассы) выделялся опасный фреон, который способствовал разрушению озонового слоя Земли. А также, со временем эти материалы начинают проявлять дефекты и показывать признаки старения. При длительном использовании предметов из таких материалов, они становятся менее прочными и твердыми, более хрупкими и ненадежными. Это происходит под действием природных явлений – света, воздуха и изменения температуры.

Пластмасса (пластик) широко используется в ежедневной жизни человека, ее можно найти в пластиковой посуде или мебели, упаковках, бижутерии, тазиках, вазонах, ведрах, чемоданах, игрушках, бутылках, ручках и т. д. Все эти предметы отличаются по своей прочности. Именно качество материала и повлекло за собой разделение на два названия: пластик и пластмасса. Но и то и другое представляет собой, по сути, одно и то же.

Исходя из вышенаписанного, можно сказать, что пластик и пластмасса представляют собой одно и то же. Иногда их различают между собой, в зависимости от прочности, что является результатом применяемого состава в изготовлении. Процесс образования такого материала состоит из перехода с вязко-текучего или высокоэластичного состояния в твердое состояние - стеклообразное или кристаллическое.

В современных автомобилях доля пластмассовых деталей постоянно растет. Растет и количество ремонтов на пластмассовых поверхностях, все чаще мы сталкиваемся с необходимостью их окрашивания.

Во многом окраска пластмасс отличается от окраски металлических поверхностей, что обусловлено, в первую очередь, самими свойствами пластмасс: они более эластичны и имеют меньшую адгезию к ЛКМ. А так как спектр полимерных материалов, применяемых в автомобилестроении, очень разнообразен, то не будь каких-то универсальных ремонтных материалов, способных создавать качественное декоративное покрытие на многих из их типов, малярам бы, наверное, пришлось получать специальное образование по химии.

К счастью, все на самом деле окажется значительно проще и погружаться с головой в изучение молекулярной химии полимеров нам не придется. Но все же некоторые сведения о типах пластмасс и их свойствах, хотя бы с целью расширения кругозора, будут явно нелишними.

Сегодня вы узнаете

Пластмассы — в массы

В XX веке человечество пережило синтетическую революцию, в его жизнь вошли новые материалы — пластмассы. Пластмассу можно смело считать одним из главных открытий человечества, без ее изобретения многие другие открытия были бы получены намного позже или их не было бы вовсе.

Первая пластмасса была изобретена в 1855 году британским металлургом и изобретателем Александром Парксом. Когда он решил найти дешевый заменитель дорогостоящей слоновой кости, из которой в то время делались бильярдные шары, вряд ли он мог себе представить, какое значение впоследствии приобретет полученный им продукт.

Ингредиентами будущего открытия стала нитроцеллюлоза, камфора и спирт. Смесь этих компонентов прогревалась до текучего состояния, а затем заливалась в форму и застывала при нормальной температуре. Так на свет появился паркезин — прародитель современных пластических масс.

От природных и химически модифицированных природных материалов к полностью синтетическим молекулам развитие пластмасс пришло несколько позже — когда профессор Фрейбургского университета немец Герман Штаудингер открыл макромолекулу — тот «кирпичик», из которого строятся все синтетические (да и природные) органические материалы. Это открытие принесло в 1953 году 72-летнему профессору Нобелевскую премию.

С тех-то пор все и началось… Чуть ли не ежегодно из химических лабораторий шли сообщения об очередном синтетическом материале с новыми, невиданными свойствами, и сегодня в мире ежегодно производятся миллионы тонн всевозможных пластических масс, без которых жизнь современного человека абсолютно немыслима.

Пластмассы используются везде, где только можно: в обеспечении комфортной жизнедеятельности людей, сельском хозяйстве, во всех областях промышленности. Не исключением является и автомобилестроение, где пластик используется все шире, неудержимо вытесняя своего основного конкурента — металл.

По сравнению с металлами пластмассы — очень молодые материалы. Их история не насчитывает и 200 лет, в то время как олово, свинец и железо были были знакомы человечеству еще в глубокой древности — за 3000-4000 лет до н. э. Но несмотря на это, полимерные материалы по ряду показателей значительно превосходят своего основного технологического конкурента.

Преимущества пластмасс

Преимущества пластмасс по сравнению с металлами очевидны.

Во-первых, пластик существенно легче. Это позволяет снизить общий вес автомобиля и сопротивление воздуха при движении, и тем самым — уменьшить расход топлива и, как следствие, выброс выхлопных газов.

Общее снижение веса автомобиля на 100 кг за счет применения пластмассовых деталей позволяет экономить до одного литра топлива на 100 км.

Во-вторых, использование пластмасс дает почти неограниченные возможности для формообразования, позволяя воплощать в реальность любые дизайнерские идеи и получать детали самых сложных и хитроумных форм.

К преимуществам пластмасс также можно отнести их высокую коррозионную стойкость, устойчивость к атмосферным воздействиям, кислотам, щелочам и прочим агрессивным продуктам химии, отличные электро- и теплоизоляционные свойства, высокий коэффициент шумоподавления… Словом, неудивительно, почему полимерные материалы находят столь широкое применение в автомобилестроении.

Предпринимались ли попытки создать полностью пластмассовый автомобиль? А как же! Вспомнить хотя бы небезызвестный «Трабант», выпускавшийся в Германии более 40 лет назад на заводе в Цвик-кау — его кузов был целиком изготовлен из слоистого пластика.

Для получения этого пластика 65 слоев очень тонкой хлопчатобумажной ткани (поступавшей на завод с текстильных фабрик), чередующихся со слоями размолотой крезолоформальдегидной смолы, спрессовывались в очень прочный материал толщиной 4 мм при давлении 40 атм. и температуре 160 °С в течение 10 мин.

До сих пор кузова гэдээровских «Трабантов», про которые пели песни, рассказывали легенды (но чаще сочиняли анекдоты), лежат на многих свалках страны. Лежат… но ведь не ржавеют!

Trabant. Самый популярный в мире автомобиль из пластика

Шутки шутками, а перспективные разработки цельнопластмассовых кузовов серийных авто есть и сейчас, многие кузова спортивных автомобилей целиком изготавливаются из пластика. Традиционно металлические детали (капоты, крылья) на многих автомобилях сейчас также меняют на пластиковые, например, у автомобилей Citroën, Renault, Peugeot и других.

Вот только в отличие от кузовных панелей народного «Траби», пластиковые детали современных автомобилей уже не вызывают иронической улыбки. Напротив — их стойкость к ударным нагрузкам, способность деформированных участков к самовосстановлению, высочайшая антикоррозионная стойкость и малый удельный вес заставляют проникнуться к этому материалу глубоким уважением.

Завершая разговор о достоинствах пластмасс нельзя не отметить тот факт, что хоть и с некоторыми оговорками, но все-таки большинство из них отлично поддается окрашиванию. Не имей серая полимерная масса такой возможности, вряд ли бы она снискала такую популярность.

Зачем красить пластик?

Необходимость окрашивания пластмасс обусловлена с одной стороны эстетическими соображениями, а с другой — необходимостью защищать пластики. Ведь ничего вечного нет. Пластики хоть и не гниют, но в процессе эксплуатации и воздействия атмосферных влияний, они все равно повергаются процессам старения и деструкции. А нанесенный лакокрасочный слой защищает поверхность пластика от различных агрессивных воздействий и, следовательно, продлевает срок его службы.

Если в условиях производства окрашивание пластмассовых поверхностей производится очень просто — в данном случае речь идет о большом количестве новых одинаковых деталей из одной и той же пластмассы (да и технологии там свои), то маляр в авторемонтной мастерской сталкивается с проблемами разнородности материалов различных деталей.

Вот здесь то и приходится ответить себе на вопрос: «Что вообще такое пластмасса? Из чего ее делают, каковы ее свойства и основные виды?».

Что такое пластмасса?

В соответствии с отечественным государственным стандартом:

Пластмассами называются материалы, основной составной частью которых являются такие высокомолекулярные органические соединения, которые образуются в результате синтеза или же превращений природных продуктов. При переработке в определенных условиях они, как правило, проявляют пластичность и способность к формованию или
деформации.

Если из такого сложного даже для чтения, а не только для понимания, описания убрать первое слово «пластмассами», пожалуй, вряд ли кто догадается, о чем вообще идет речь. Что ж, попробуем немного разобраться.

«Пластмассы» или «пластические массы» назвали так потому, что эти материалы способны при нагреве размягчаться, становиться пластичными, и тогда под давлением им можно придать определенную форму, которая при дальнейшем охлаждении и отверждении сохраняется.

Основу любой пластмассы составляет (то самое «высокомолекулярное органическое соединение» из определения выше).

Слово «полимер» происходит от греческих слов «поли» («много») и «мерос» («части» или «звенья»). Это вещество, молекулы которого состоят из большого числа одинаковых, соединенных между собой звеньев. Эти звенья называют мономерами («моно» — один).

Так, например, выглядит мономер полипропилена, наиболее применяемого в автомобилестроении типа пластика:

Молекулярные цепи полимера состоят из практически бесчисленного числа таких кусочков, соединенных в единое целое.

Цепочки молекул полипропилена

По происхождению все полимеры делят на синтетичес­кие и природные . Природные полимеры составляют основу всех животных и растительных организмов. К ним относят полисахариды (целлюлоза, крахмал), белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук и другие вещества.

Хотя модифицированные природные полимеры и находят промышленное применение, большинство пластмасс являются синтетическими.

Синтетические полимеры получают в процессе химического синтеза из соответствующих мо­номеров.

В качестве исходного сырья обычно применяются нефть, природный газ или уголь. В результате химической реакции полимеризации (или поликонденсации) множество «маленьких» мономеров исходного вещества соединяются между собой, будто бусины на ниточке, в «огромные» молекулы полимера, который затем формуют, отливают, прессуют или прядут в готовое изделие.

Так, например, из горючего газа пропилена получают пластик полипропилен, из которого делают бамперы:

Теперь вы наверное догадались, откуда берутся названия пластмасс. К названию мономера добавляется приставка «поли-» («много»): этилен → полиэтилен , пропилен → полипропилен , винилхлорид → поливинилхлорид и т.д.

Международные краткие обозначения пластмасс являются аббревиатурами их химических наименований. Например, поливинилхлорид обозначают как PVC (Polyvinyl chloride), полиэтилен — PE (Polyethylene), полипропилен — PP (Polypropylene).

Кроме полимера (его еще называют связующим) в состав пластмасс могут входить различные наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители и другие вещества, обеспечивающие пластмассе те или иные технологические и потребительские свойства, например текучесть, пластичность, плотность, прочность, долговечность и т.д.

Виды пластмасс

Пластмассы классифицируют по разным критериям: химическому составу, жирности, жесткости. Но главным критерием, который объясняет природу полимера, является характер поведения пластика при нагревании. По этому признаку все пластики делятся на три основные группы:

• термопласты;
• реактопласты;
• эластомеры.

Принадлежность к той или иной группе определяют форма, величина и расположение макромолекул, наряду с химическим составом.

Термопласты (термопластичные полимеры, пластомеры)

Термопласты — это пластмассы, которые при нагреве плавятся, а при охлаждении возвращаются в исходное состояние.

Эти пластмассы состоят из линейных или слегка разветвленных молекулярных цепей. При невысоких температурах молекулы располагаются плотно друг возле друга и почти не двигаются, поэтому в этих условиях пластмасса твердая и хрупкая. При небольшом повышении температуры молекулы начинают двигаться, связь между ними ослабевает и пластмасса становится пластичной. Если нагревать пластмассу еще больше, межмолекулярные связи становятся еще слабее и молекулы начинают скользить относительно друг друга — материал переходит в эластичное, вязкотекучее состояние. При понижении температуры и охлаждении весь процесс идет в обратном порядке.

Если не допускать перегрева, при котором цепи молекул распадаются и материал разлагается, процесс нагревания и охлаждения можно повторять сколько угодно раз.

Это особенность термопластов многократно размягчаться позволяет неоднократно перерабатывать эти пластмассы в те или иные изделия. То есть теоретически, из нескольких тысяч стаканчиков из-под йогурта можно изготовить одно крыло. С точки зрения защиты окружающей среды это очень важно, поскольку последующая переработка или утилизация — большая проблема полимеров. Попав в почву, изделия из пластика разлагаются в течение 100–400 лет!

Кроме того, благодаря этим свойствам термопласты хорошо поддаются сварке и пайке. Трещины, изломы и деформации можно легко устранить посредством теплового воздействия.

Большинство полимеров, применяемых в автомобилестроении, являются именно термопластами. Используются они для производства различных деталей интерьера и экстерьера автомобиля: панелей, каркасов, бамперов, решеток радиатора, корпусов фонарей и наружных зеркал, колпаков колес и т.д.

К термопластам относятся полипропилен (РР), поливинихлорид (PVC), сополимеры акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS), полистирол (PS), поливинилацетат (PVA), полиэтилен (РЕ), полиметилметакрилат (оргстекло) (РММА), полиамид (РА), поликарбонат (PC), полиоксиметилен (РОМ) и другие.

Реактопласты (термореактивные пластмассы, дуропласты)

Если для термопластов процесс размягчения и отверждения можно повторять многократно, то реактопласты после однократного нагревания (при формовании изделия) переходят в нерастворимое твердое состояние, и при повторном нагревании уже не размягчаются. Происходит необратимое отверждение.

В начальном состоянии реактопласты имеют линейную структуру макромолекул, но при нагревании во время производства формового изделия макромолекулы «сшиваются», создавая сетчатую пространственную структуру. Именно благодаря такой структуре тесно сцепленных, «сшитых» молекул, материал получается твердым и неэластичным, и теряет способность повторно переходить в вязкотекучее состояние.

Из-за этой особенности термореактивные пластмассы не могут подвергаться повторной переработке. Также их нельзя сваривать и формовать в нагретом состоянии — при перегреве молекулярные цепочки распадаются и материал разрушается.

Эти материалы являются достаточно термостойкими, поэтому их используют, например, для производства деталей картера в подкапотном пространстве. Из армированных (например стекловолокном) реактопластов производят крупногабаритные наружные кузовные детали (капоты, крылья, крышки багажников).

К группе реактопластов относятся материалы на основе фенол-формальдегидных (PF), карбамидо-формальдегидных (UF), эпоксидных (EP) и полиэфирных смол.

Эластомеры — это пластмассы с высокоэластичными свойствами. При силовом воздействии они проявляют гибкость, а после снятия напряжения возвращают исходную форму. От прочих эластичных пластмасс эластомеры отличаются способностью сохранять свою эластичность в большом температурном диапазоне. Так, например, силиконовый каучук остается упругим в диапазоне температур от -60 до +250 °С.

Эластомеры, так же как и реактопласты, состоят из пространственно-сетчатых макромолекул. Только в отличие от реактопластов, макромолекулы эластомеров расположены более широко. Именно такое размещение обуславливает их упругие свойства.

В силу своего сетчатого строения эластомеры неплавки и нерастворимы, как и реактопласты, но набухают (реактопласты не набухают).

К группе эластомеров относятся различные каучуки, полиуретан и силиконы. В автомобилестроении их используют преимущественно для изготовления шин, уплотнителей, спойлеров и т.д.

В автомобилестроении используются все три типа пластиков. Также выпускаются смеси из всех трех видов полимеров — так называемые «бленды» (blends), свойства которых зависят от соотношения смеси и вида компонентов.

Определение типа пластика. Маркировка

Любой ремонт пластиковой детали должен начинаться с идентификации типа пластмассы, из которой изготовлена деталь. Если в прошлом это давалось не всегда просто, то сейчас «опознать» пластик легко — все детали, как правило, маркируются.

Обозначение типа пластмассы производители обычно выштамповывают с внутренней стороны детали, будь то бампер или крышка мобильного телефона. Тип пластика, как правило, заключен в характерные скобки и может выглядеть следующим образом: >PP/EPDM<, >PUR<, .

Контрольное задание : снимите крышку своего мобильного телефона и посмотрите из какого типа пластмассы он сделан. Чаще всего это >PC<.

Вариантов подобных аббревиатур может быть множество. Все рассмотреть мы не сможем (да и нет в том необходимости), поэтому остановимся на нескольких наиболее распространенных в автомобилестроении типах пластмасс.

Примеры наиболее распространенных в автомобилестроении типов пластика

Полипропилен — РР, модифицированный полипропилен — PP/EPDM

Самый распространенный в автомобилестроении тип пластика. В большинстве случаев при ремонте поврежденных или окраске новых деталей нам придется иметь дело именно с различными модификациями полипропилена.

Полипропилен обладает, пожалуй, совокупностью всех преимуществ, какими только могут обладать пластмассы: низкой плотностью (0,90 г/см³ — наименьшее значение для всех пластмасс), высокой механической прочностью, химической стойкостью (устойчив к разбавленным кислотам и большинству щелочей, моющим средствам, маслам, растворителям), термостойкостью (начинает размягчаться при 140°C, температура плавления 175°C). Он почти не подвергается коррозионному растрескиванию, обладает хорошей способностью к восстановлению. Кроме того, полипропилен является экологически чистым материалом.

Характеристики полипропилена дают повод считать его идеальным материалом для автомобильной промышленности. За свои столь ценные свойства он даже получил титул «короля пластмасс».

На основе полипропилена изготовлены практически все бампера, также этот материал используется при изготовлении спойлеров, деталей салона, приборных панелей, расширительных бачков, решеток радиатора, воздуховодов, корпусов и крышек аккумуляторных батарей и т.д. В быту даже чемоданы изготавливаются из полипропилена.

При литье большинства вышеперечисленных деталей используется не чистый полипропилен, а его различные модификации.

«Чистый» немодифицированный полипропилен очень чувствителен к ультрафиолетовому излучению и кислороду, он быстро теряет свои свойства и становится хрупким при эксплуатации. По этой же причине нанесенные на него лакокрасочные покрытия не могут иметь долговечной адгезии.

Введенные же в полипропилен добавки — чаще в виде резины и талька — значительно улучшают его свойства и дают возможность его окрашивать.

Окрашиванию поддается только модифицированный полипропилен. На «чистом» полипропилене адгезия будет очень слабой! Из чистого полипропилена >РР< изготавливают бачки омывателей, расширительные емкости, одноразовую посуду, стаканчики и т.д.

Любые модификации полипропилена, какой бы длинной не была аббревиатура его маркировки, первыми двумя буквами обозначен все равно, как >РР…<. Наиболее распространенный продукт этих модификаций — >PP/EPDM< (сополимер полипропилена и этиленпропиленового каучука).

ABS (сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола)

ABS — эластичный, но в тоже время ударопрочный пластик. За эластичность отвечает составляющая каучука (бутадиена), за прочность — акрилонитрил. Этот пластик чувствителен к ультрафиолетовому излучению — под его воздействием пластик быстро стареет. Поэтому изделия из ABS нельзя долго держать на свету и нужно обязательно окрашивать.

Чаще всего используется для производства корпусов фонарей и наружных зеркал, решеток радиатора, облицовки приборной панели, обивки дверей, колпаков колес, задних спойлеров и т. п.

Поликарбонат — PC

Один из наиболее ударопрочных термопластов. Чтобы понять, насколько прочен поликарбонат, достаточно того факта, что это материал используется при изготовлении пуленепробиваемых банковских стоек.

Помимо прочности поликарбонаты характеризуются легкостью, стойкостью к световому старению и перепадам температур, пожаробезопасностью (это трудно воспламеняющийся самозатухающий материал).

К сожалению, поликарбонаты достаточно чувствительны к воздействию растворителей и имеют склонность к растрескиванию под воздействием внутренних напряжений.

Не подходящие агрессивные растворители могут серьезно ухудшать прочностные характеристики пластика, поэтому при покраске деталей, где прочность имеет первостепенное значение (например мотоциклетного шлема из поликарбоната) нужно быть особенно внимательными и четко следовать рекомендациям производителя, а иногда даже принципиально отказываться от окрашивания. Зато спойлеры, решетки радиатора и панели бамперов из поликарбоната можно красить без проблем.

Полиамиды — PA

Полиамиды — жесткие, прочные и при этом эластичные материалы. Детали из полиамида выдерживают нагрузки, близкие к нагрузкам, допустимым для цветных металлов и сплавов. Полиамид обладает высокой стойкостью к износу, химической устойчивостью. Он почти невосприимчив к большинству органических растворителей.

Чаще всего полиамиды используют для производства съемных автомобильных колпаков, различных втулок и вкладышей, хомутов трубок, языков замка дверей и защелок.

Полиуретан — PU, PUR

До широкого внедрения в производство полипропилена, полиуретан был самым популярным материалом для изготовления различных эластичных деталей автомобиля: рулевых колес, грязезащитных чехлов, покрытия для педалей, мягких дверных ручек, спойлеров и т.д.

У многих этот тип пластика ассоциируется с маркой Mercedes. Бамперы, боковые накладки дверц, порогов практически на всех моделях изготавливались до недавнего времени из полиуретана.

Производство деталей из этого типа пластмассы требует менее сложного оборудования чем для полипропиленовых. В настоящее время многие частные компании, как за рубежом, так и в странах бывшего Союза предпочитают работать именно с этим типом пластика для изготовления всевозможных деталей для тюнинга автомобилей.

Стеклопластики — SMC, BMC, UP-GF

Стеклопластики являются одним из важнейших представителей так называемых «армированных пластиков». Они изготавливаются на базе эпоксидных или полиэфирных смол (это реактопласты) со стеклотканью в качестве наполнителя.

Высокие физико-механические показатели, а также стойкость к воздействию различных агрессивных сред определили широкое применение этих материалов во многих областях промышленности. Всем известный продукт, используемый в производстве кузовов американских минивэнов.

При изготовлении изделий из стеклопластика возможно применение технологии типа «сэндвич», когда детали состоят из нескольких слоев различных материалов, каждый из которых отвечает определенным требованиям (прочности, химстойкости, абразивоустойчивости).

Легенда о неизвестном пластике

Вот мы держим в руках пластиковую деталь, не имеющую на себе никаких опознавательных знаков, никакой маркировки. Но нам позарез нужно выяснить ее химический состав или хотя бы тип — термопласт это или реактопласт.

Потому что, если речь идет, например, о сварке, то она возможна лишь с термопластами (для ремонта термореактивных пластмасс применяются клеевые композиции). Кроме того, свариваться могут только одноименные материалы, разнородные просто не взаимодействуют. В связи с этим возникает необходимость идентифицировать пластик «no name», чтобы правильно подобрать ту же сварочную присадку.

Идентификация типа пластика — задача непростая. Анализ пластмасс производится в лабораториях по различным показателям: по спектрограмме сгорания, реакции на различные реактивы, запаху, температуре плавления и так далее.

Тем не менее, существует несколько простейших тестов, позволяющих определить приблизительный химический состав пластика и отнести его к той или иной группе полимеров. Один из таких — анализ поведения образца пластика в открытом источнике огня.

Для теста нам понадобится проветриваемое помещение и зажигалка (или спички), с помощью которой нужно осторожно поджечь кусочек испытуемого материала. Если материал плавится, значит мы имеем дело с термопластом, если не плавится — перед нами реактопласт.

Теперь убираем пламя. Если пластик продолжает гореть, то это может быть ABS-пластик, полиэтилен, полипропилен, полистирол, оргстекло или полиуретан. Если гаснет — скорее всего это поливинилхлорид, поликарбонат или полиамид.

Далее анализируем цвет пламени и запах, образующийся при горении. Например, полипропилен горит ярким синеватым пламенем, а его дым имеет острый и сладковатый запах, похожий на запах сургуча или жженной резины. Слабым синеватым пламенем горит полиэтилен, а при затухании пламени чувствуется запах горящей свечи. Полистирол горит ярко, и при этом сильно коптит, а пахнет довольно приятно — у него сладковатый цветочный запах. Поливинилхлорид, наоборот, пахнет неприятно — хлором или соляной кислотой, а полиамид — горелой шерстью.

Кое-что о типе пластика может сказать и его внешний вид. Например, если на детали наблюдаются явные следы сварки, то оно наверняка изготовлено из термопласта, а если имеются следы снятых наждаком заусенцев, значит это термореактивная пластмасса.

Также можно провести тест на твердость: попробовать срезать небольшой кусочек пластмассы ножом или лезвием. С термопласта (он более мягкий) стружка будет сниматься, а вот реактопласт будет крошиться.

Или еще один способ: погружение пластика в воду. Этот метод позволяет довольно просто определить пластики, входящие в группу полиолефинов (полиэтилен, полипропилен и др.). Эти пластмассы будут плавать на поверхности воды, так как их плотность почти всегда меньше единицы. Другие полимеры имеют плотность больше единицы, поэтому они будут тонуть.

Эти и другие признаки, по которым можно определить тип пластика, представлены ниже в виде таблицы.

P.S. В мы уделим внимание вопросам подготовки и покраски пластиковых деталей.

Бонусы

Полноразмерные версии изображений откроются в новом окне при нажатии на картинку!

Расшифровка обозначения пластмасс

Обозначения наиболее распространенных пластиков

Классификация пластиков в зависимости от жесткости

Основные модификации полипропилена и области их применения в автомобиле

Методы определения типа пластмассы

Раздел 1. История пластмасс.

Раздел 2. Классификация.

- Подраздел 1. Термопласты.

- Подраздел 2. Реактопласты.

- Подраздел 3. Эластомеры.

Раздел 3. Свойства и производство пластмасс .

Раздел 4. Система маркировки пластмассы .

Раздел 5. Основные товары из пластмасс.

- Подраздел 1. Полипропилен.

- Подраздел 2. Поливинилхлорид.

- Подраздел 3. Полистирол.

- Подраздел 4. Полиуретан.

- Подраздел 5. Полиэтилентерефталат.

Раздел 6. Пластиковые отходы и их переработка.

Раздел 7. АБС-пластик.

Пластмассы (пластические массы) или пластики — это органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры ).

История

Для производства предметов торговли из пластика применялись природные материалы, а позже, с развитием химической науки, перешла к производству предметов торговли из полностью синтезированных молекул. В современном производстве наиболее распространён такой вид пластика, как поливинилхлорид (ПВХ).

Первая пластмасса была получена английским металлургом и изобретателем Александром Парксом в 1855 году. Паркс назвал её паркезин (позже получило распространение другое название — целлулоид). Паркезин был впервые представлен на Большой Международной выставке в Лондоне в 1862 году. Развитие пластмасс началось с использования природных пластических материалов (жевательной резинки, шеллака). Затем продолжилось с использованием химически модифицированных природных материалов (резина, нитроцеллюлоза, коллаген, галалит).

И наконец, пришло к полностью синтетическим молекулам (бакелит, эпоксидная смола, поливинилхлорид, полиэтилен и другие).

Паркезин являлся товарной (торговой) маркой первого искусственного пластика и был сделан из целлюлозы, обработанной азотной кислотой и растворителем. Паркезин часто называли искусственной слоновой костью. В 1866 году Паркс создал компанию Parkesine Company для массового производства материала.

Однако в 1868 году организация разорилась из-за плохого качества продукции, так как Паркс пытался сократить расходы на производство. Преемником паркезина стал ксилонит (другое название того же материала), производимый организацией Даниэля Спилла, бывшего сотрудника Паркса, и целлулоид, производимый Джоном Весли Хайатом.

В наше время пластик не потерял своей популярности. Изделие из ПВХ можно найти в каждом доме, ведь это очень удобно, практично, а самое главное - современно.

Классификация пластмасс

В зависимости от природы полимера и характера его перехода из вязко текучего в стеклообразное состояние при формовании предметов торговли пластмассы делят на:

Термопласты

К термопластам относятся такие крупнотоннажные и широко используемые в различных отраслях промышленности полимеры, как полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, полиформальдегид, полиарилаты и полиметакриловые, а также поликарбонат, полиамиды и др. Придание формы предмету торговли из термопластов достигается в результате развития в полимере пластической или высокоэластической деформации. Из-за высокой вязкости полимеров эти процессы протекают с низкой скоростью. В зависимости от физического состояния, в котором находится в процессе формования, в готовом предмете торговли реализуется различная степень неравновесности из-за неполной релаксации внутренних напряжений. Это накладывает определенные ограничения на температурный интервал эксплуатации предметов торговли, полученных различными методами. Увеличение доли высокоэластической составляющей деформации ведет к снижению верхнего температурного предела эксплуатации вплоть до температуры стеклования, что характерно при обработке стеклообразных полимеров.

Большая часть пластмасс, используемых сегодня попадают в эту группу (полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиэстер).

Предмета торговли из термопластов могут быть изготовлены различными методами. Выбор метода переработки определяется большим количеством факторов, важнейшими из которых являются конструктивные особенности предмета торговли, свойства и технологические возможности полимера, условия эксплуатации предмета торговли и вытекающие из них требования, а также экономические факторы.

Известна классификация методов переработки термопластов, основанная на физическом состоянии материала при его формовании:

формование из полимеров, находящихся в вязко текучем состоянии — литье под давлением, экструзия, прессование, спекание и др.;

формование из полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии, как правило, с использованием листовых или пленочных, горячая штамповка и др.;

формование из полимеров, находящихся в твердом состоянии, основанное на способности таких полимеров проявлять высокую эластичность — штамповка, прокатка при комнатной температуре и др.;

формование с использованием растворов и дисперсий полимеров, как правило, методом полива.

Предмета торговли из термопластов можно подвергать также механической обработке, сварке, склеиванию, вспениванию и другим специальным приемам переработки.

Полимеры-термопласты могут иметь линейное или разветвлённое строение, быть аморфными (полистирол, полиметилметакрилат) либо кристаллическими (полиэтилен, полипропилен). В отличие от реактопластов для термопластов характерно отсутствие трёхмерной сшитой структуры и переход в текучее состояние, что делает возможным терм формовку, и экструзию предметов торговли из них.

Некоторые линейные полимеры не являются термопластами, так как температура разложения у них ниже температуры текучести (целлюлоза).

Реактопласты

Реактопласты (термореактивные пластмассы) — пластмассы, переработка которых в предмета торговли сопровождается необратимой химической реакцией, приводящей к образованию неплавкого и нерастворимого материала. Наиболее распространенные реактопласты на основе фенолформальдегидных, полиэфирных, эпоксидных и карбамиды смол (например, угле волокно). Содержат обычно большие количества наполнителя — стекловолокна, сажи, мела и др.

Реактопласты (РП) - пластические массы на основе жидких или твердых, способных при нагревании переходить в вязко текучее состояние, реакционноспособных олигомеров (смол), превращающихся в процессе отверждения при повышенной температуре и (или) в присутствии отвердителей в густо сетчатые стеклообразные полимеры, необратимо теряющие способность переходить в вязко текучее состояние. По типу реакционноспособных олигомеров РП подразделяют на фенопласты (на основе фенолформальдегидных смол), аминопласты.

Молярная масса олигомеров, тип и количество реакционноспособных групп в них, а также природа и количество отвердителя определяют свойства РП на стадиях их получения, переработки в предмета торговли (например, условия, механизм и скорость отверждения, объемные усадки и выделение летучих веществ), а также эксплуатационные свойства предметов торговли.

Для регулирования технологических свойств РП наиболее широко используют разбавители, загустители и смазки, а для модификации свойств в отвержденном состоянии - пластификаторы и добавки (например, жидкие каучуки, простые олиго эфиры), которые вводят в олигомер.

Ненаполненные РП сравнительно редко используют как самостоятельные материалы из-за высоких объемных усадок при отверждении смол и возникающих вследствие этого больших усадочных напряжений. Предмета торговли из таких полуфабрикатов формуют методами намотки, выкладки и протяжки с послед. Фиксированием их формы путем отверждения связующего. Из РП наибольшее распространение получили Пено фенопласты и Пено полиуретаны.

Основные преимущества реактопластов (РП), по сравнению с термопластами - более широкие возможности регулирования вязкости, смачивающей и пропитывающей способности связующего. Процессы формования предметов торговли из РП обычно более длительны и трудоемки, чем из ТП.

Эластомеры

Под давлением или напряжением эластомеры могут менять форму за короткое время, после завершения печати или растяжение эластомер уменьшается и быстро возвращается в свою первоначальную форму.

Также называют резиной или эластомером любой упругий материал, который может растягиваться до размеров, во много раз превышающих его начальную длину, и, что существенно, возвращаться к исходному размеру, когда нагрузка снята.

Не все аморфные полимеры являются эластомерами. Некоторые из них являются термопластами. Это зависит от его температуры стеклования: эластомеры обладают низкими температурами стеклования, а термопластики — высокими. (Это правило работает только для аморфных полимеров, а не для кристаллизующихся.)

Пластик (Plastic) - это

Свойства и производство пластмасс

Основные механические характеристики пластмасс те же, что и для металлов.

Пластмассы характеризуются малой плотностью (0,85—1,8 г/смі), чрезвычайно низкими электрической и тепловой проводимостями, не очень большой механической прочностью. При нагревании (часто с предварительным размягчением) они разлагаются. Физиологически почти безвредны. Свойства пластмасс можно модифицировать методами полимеризации или стереоспецифической полимеризации, путём сочетания различных пластмасс друг с другом или с другими материалами: стеклянное волокно, текстильная ткань, введением наполнителей и красителей, пластификаторов, тепло - и свет стабилизаторов, облучения и др., а также варьированием сырья при получении полиуретанов.

Твёрдость пластмасс определяется по Бринеллю при нагрузках 50—250 кгс на шарик диаметром 5 мм.

Теплостойкость по Мартену — температура, при которой пластмассовый брусок с размерами 120 Ч 15 Ч 10 мм, изгибаемый при постоянном моменте, создающем наибольшее напряжение изгиба на гранях 120 Ч 15 мм, равное 50 кгс/смІ, разрушится или изогнётся так, что укреплённый на конце образца рычаг длиной 210 мм переместится на 6 мм.

Температура хрупкости (морозостойкость) — температура, при которой пластичный или эластичный материал при ударе может разрушиться хрупко.

Для придания свойства пластмассе, в нее добавляют пластификаторы (силикон, ПЭГ и т.п.), антипирены, антиоксиданты.

В обычных температурах переработки пластмасс находятся в диапазоне от 250 до 300 ° C. В то время как потребление металлов при высоких температурах литья и должно быть ограничений в отношении формы могут быть изготовлены из термопластов более сложной части формы со сравнительно небольшим усилием. В то же время в шаге обработки добавки, такие как красители или волокна входят в состав материала, который при высоких температурах литья металлов или спекания, чтобы избежать разложения керамики.

Производство синтетических пластмасс основано на реакциях полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения низкомолекулярных исходных веществ, выделяемых из угля, черного золота или Природного газа. При этом образуются высокомолекулярные связи с большим числом исходных молекул.

Пластмассовая промышленность является важной отраслью химической промышленности.

Пластик генерируется в основном за счет глобальных химических компаний, таких как Basell, BASF, Bayer, Celanese / Ticona, DSM, DuPont и Solvay. Они предоставляют ограниченный набор пластмасс в некоторых случаях, несколько наборов 100 тыс. т в год

промышленность переработки пластмасс является предметом отдельной отрасли. Здесь преимущественно формирование методов используются вразрез с металлических материалов при более низких температурах переработки (до 430 ° C). Это позволяет производственных мощностей (так называемые инструменты) можно использовать несколько раз, что позволяет экономически эффективные производства.

Есть различные методы, некоторые из которых берут свое начало в гораздо старше металлообработки и соответствуют свойствам пластмасс и изысканной. Например, это литье пластмасс под давлением металлов. Другие методы, такие как экструзия и формование раздувом используется только для пластмасс.

Процессы можно подразделить: химические, физические или механические.

Все эти методы требуют специального оборудования и инструментов, которые доступны для переработки пластмасс.

Основные принципы формирования предметов торговли сводятся к представлению расплава в форму, где он затвердевает в результате или охлаждения (термопласты) или химического сшивания (реактопласты). Подача расплава в форму может быть периодическим (литье, прессование и др.). В первом случае материал формируется, находясь в форме, во втором - при прохождении через форму. Этим перечнем разнообразие методов не исчерпывается. Полимеры перерабатываются путем нанесения на поверхности с последующим твердении (при охлаждении, химическом структурировании) путем предварительного формирования заготовок и т.д. Исходя из этого, предложено следующую классификацию методов:

Формирование непрерывных предметов торговли:

вальцовка (листы, пленка, оболочки);

формирование на непрерывной основе (пропитка, пропиткой, обложения, литье);

экструзия (листы, пленки, профили, трубы, кабельные изоляции);

протягивания.

Формирование дискретных (отдельных) предметов торговли:

прессования (холодное, горячее, литьевое, штамповка);

литья под давлением;

литье без давления (для реактопластов);

формирование на внутренней поверхности формы;

формирование на наружной поверхности формы (намотка).

Формирование предметов торговли полуфабрикатов:

полимера с полимером (сварка, склеивание);

не полимера с полимером (напыление, металлизация);

ориентационное вытягивание;

термообработка;

обработка резанием, сборки.

В приведенной классификации не делается различий между формированием термо-и реактопластов, так как в этом нет необходимости, поскольку и прессования, и литье могут применяться к обоим видам пластмасс.

Пластик (Plastic) - это

Система маркировки пластмассы

Для обеспечения утилизации одноразовых предметов в 1988 году Обществом Пластмассовой промышленности была разработана система маркировки для всех видов пластика и идентификационные коды. Маркировка пластика состоит из 3-х стрелок в форме треугольника, внутри которых находится число, обозначающая тип пластика. Часто при маркировке предметов торговли под треугольником указывается буквенная маркировка (в скобках указана маркировка русскими буквами).

Маркировка содержит три стрелки в форме треугольника, внутри которого помещена цифра, обозначающая тип пластика:

PET или PETE - Полиэтилентерефталат. Обычно используется для производства тары для минеральной воды, безалкогольных напитков и фруктовых соков, блистерных упаковок, обивки. Такие пластики являются потенциально опасными для пищевого использования.

PEHD или HDPE - Полиэтилен высокой плотности. Используется для производства водо-и газопроводных труб, бутылок, фляг, полужесткой упаковки. Считается безопасными для пищевого использования.

ПВХ или PVC - Поливинилхлорид. Используется для производства труб, садовой мебели, напольных покрытий, оконных профилей, жалюзи, тары для моющих средств.

LDPE и PELD - полиэтилен низкой плотности. Производство брезентов, мешков для мусора, пакетов, пленки и гибких емкостей. Считается безопасными для пищевого использования.

PP - Полипропилен. Используется в автомобильной индустрии (оборудование, бамперы), или при изготовлении игрушек, а также в пищевой промышленности, в основном при изготовлении упаковок. Считается безопасными для пищевого использования.

PS - Полистирол. Используется при изготовлении плит теплоизоляции зданий, упаковок пищевых продуктов, столовых принадлежностей и посуды, коробок для дисков и других упаковок. Материал является потенциально опасным, особенно в случае горения, поскольку содержит стирол.

OTHER - другие. К этой группе относится другой пластик, который не может быть включен в предыдущие группы. В основном это поликарбонат.

Основные товары из пластмасс

Полиэтилен

Полиэтилен производится в основном в трех разных качествах: HDPE (полиэтилен высокой плотности), LLDPE (ПЭ низкой плотности), LDPE.

Он используется для изготовления бутылок, ящики, бочки, ящики для батарей, ведра, миски и т.д. LD-PE находится под высоким давлением полимеризации в газовой фазе, в LLDPE являются 1-бутен, 1-гексен и 1-октен.

Материал обладает превосходными пленкообразующими свойствами и используется в основном для производства упаковочных пленок на пачках сигарет, компакт-диски, книги, бумажные полотенца и т.д., и футляров.

Полипропилен

Полипропилен очень жёсткий, твердый и механически прочный пластика с самой низкой плотностью из всех товарных пластмасс.

Значительная часть мирового производства полипропилена расходуется на упаковке пищевых продуктов.

Автомобильная промышленность: в качестве материала для воздушного фильтра, фары корпуса, чехлы для сидений и педали акселератора.

Строительство: садовая мебель, унитазы, искусственная трава, мебельные петли и т.д.

Прочее: очки, чемоданы, сумки, стерилизации медицинского оборудования.

Поливинилхлорид

Поливинилхлорид (ПВХ, полихлорвинил, винил, и др.) — бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Не горит на воздухе, но обладает малой морозостойкостью (−15 °C). Нагрев стойкость: +65 °C.

Получается суспензионной или эмульсионной полимеризацией винилхлорида, а также полимеризацией в массе.

Применение:

Электро изоляция проводов и кабелей;

Производства листов, труб (преимущественно хлорированный поливинилхлорид), пленок, пленок для натяжных потолков;

Искусственных кож, линолеума, обувных пластикатов, мебельной кромки и т. д.

Также применяется для производства грампластинок (т. н. виниловых), профилей для изготовления окон и дверей.

Полистирол

Полистирол это полимеризации стирола (винилбензола) относится к полимерам класса термопластов. Области применения:

Электрические: в качестве изоляции для электрических кабелей, материалы для строительства жилья, (как ударопрочного полистирола (HIPS)), переключатели и т. д.

Упаковка: Пено полистирол упаковочных пленок, йогурт чашки и т.д.

Широкое применение полистирола (ПС) и пластиков на его основе базируется на его невысокой стоимости, простоте переработки и огромном ассортименте различных марок. Наиболее широкое применение (более 60 % производства полистирольных пластиков) получили ударопрочные полистиролы, представляющие собой сополимеры стирола с бутадиеновым и бутадиен-стирольным каучуком. В настоящее время созданы и другие многочисленные модификации сополимеров стирола.

Полиуретан

Благодаря разнообразию механических свойств различных типов полиуретана, полиуретан применяется практически во всех сферах промышленности, для изготовления самых разнообразных уплотнений, эластичных форм для изготовления декоративных камней, защитных покрытий, лакокрасочных предметов торговли, клеев, деталей маломощных машин (валов, роликов, пружин и т. п.), изоляторов, имплантатов и прочих предметов торговли. Однако, использование полиуретанов ограниченно температурным диапазоном применения (−60° С..+80° С).

Также применяется во вспененном виде, благодаря тому, что ряд реакций создания полиуретана сопровождается выделением газа.

Полиэтилентерефталат

Полиэтилентерефталат относится к группе ароматических полиэфиров, которые используются для производства волокон, пищевых плёнок и пластиков, представляющих одно из важнейших направлений в полимерной индустрии и смежных отраслях .

Многообразно применение заготовок из полиэтилентерефталата в машиностроении, химической промышленности, пищевом оборудовании, транспортных и конвейерных технологиях, медицинской промышленности, приборостроении и бытовой технике. Для обеспечения лучших механических, физических, электрических свойств РЕТ наполняется различными добавками (стекловолокно, дисульфид молибдена, фторопласт).

В Российской Федерации полиэтилентерефталат используют главным образом для изготовления заготовок различного вида, из которых затем изготавливаются (выдуваются после нагрева) пластиковые контейнеры различного вида и назначения (в первую очередь, пластиковые бутылки). В меньшей степени применяется для переработки в волокна (см. Полиэфирное волокно), плёнки, а также литьём в различные предмета торговли. В мире ситуация обратная: большая часть ПЭТФ идет на производство нитей и волокон.

Примеры применения:

Электрические: запчасти для бытовой и кухонной техники, компьютеров и т.д.

Инженерия: шестерни, подшипники, винты, пружины.

Транспорт: ремни безопасности, грузовик брезент.

Пластиковые отходы и их переработка

Скопления отходов из пластмасс образуют в Мировом океане под воздействием течений особые мусорные пятна. На данный момент известно пять больших скоплений мусорных пятен — по два в Тихом и Атлантическом океане, и один — в Индийском океане. Данные мусорные круговороты в основном состоят из пластиковых отходов, образующихся в результате сбросов из густонаселённых прибрежных зон континентов. Руководитель морских исследований Кары Ло из Ассоциации морского образования возражает против термина «пятно», поскольку по своему характеру — это разрозненные мелкие куски пластика. Пластиковый мусор опасен ещё и тем, что морские животные, зачастую, могут не разглядеть прозрачные частицы, плавающие по поверхности, и токсичные отходы попадают им в желудок, часто становясь причиной летальных исходов.

Взвесь пластиковых частиц напоминает зоопланктон, и медузы или рыбы могут принять их за пищу. Большое количество долговечного пластика (крышки и кольца от бутылок, одноразовые зажигалки) оказывается в желудках морских птиц и животных, в частности, морских черепах и черноногих альбатросов. Помимо прямого причинения вреда животным, плавающие отходы могут впитывать из воды органические загрязнители, включая ПХБ, ДДТ и ПАУ. Некоторые из этих веществ не только токсичны — их структура сходна с гормоном эстрад иолом, что приводит к гормональному сбою у отравленного животного.

Пластиковые отходы должны перерабатываться, поскольку при сжигании пластика выделяются токсичные вещества, а разлагается пластик за 100—200 лет.

Способы переработки пластика:

Гидролиз

Гликолиз

Машина с помощью пиролиза в реакторе с кипящим слоем при температуре около 500 и без доступа кислорода разлагает куски пластмассового мусора, при этом многие полимеры распадаются на исходные мономеры. Далее смесь разделяется перегонкой. Конечным товаром переработки являются воск, стирол, терефталевая кислота, метилметакрилат и углерод, которые являются сырьём для лёгкой промышленности.

Применение этой технологии позволяет сэкономить средства, отказавшись от захоронения отходов, а с учётом получения сырья (в случае промышленного использования) является быстро окупаемым и коммерчески привлекательным способом утилизировать пластмассовые отходы.

Однако для утилизации отходов этот способ коммерчески неэффективен - разрушения пластика на основе фенольных смол может длиться многие месяцы.

АБС-пластик

АБС-пластик — ударопрочная техническая термопластическая смола на основе сополимера акрилонитрила с бутадиеном и стиролом (название пластика образовано из начальных букв наименований мономеров).