Пластиковые вещи окружают современного человека всюду. Этот универсальный материал нашел широкое применение и на рынке строительных материалов. Причем он охватывает как изделия эконом-класса, так и дорогие дизайнерские вещи. Разные вещи, разный пластик – так в чем же разница?
Чтобы разобраться в видах пластмасс, обратимся к международной классификации. Унифицированные обозначения разработаны Обществом Пластмассовой Промышленности в 1988 году для целей утилизации отходов. Достаточно взглянуть на значок, чтобы понять, с каким материалом мы имеем дело. Это, зачастую, бывает очень нужно, ведь не все пластмассы одинаково полезны!
Полиэтилентерефталат (PET, PETE) – самый дешевый и распространенный вид пластмассы. Он используется для одноразовой тары прохладительных напитков, минеральной воды, растительного масла и т.д. Ключевое слово здесь – одноразовой. Повторное использование пластиковых бутылок крайне вредно, ведь они начинают выделять фталат (вещество, влияющее негативно на нервную и сердечно-сосудистую систему).Согласно Европейским стандартам из этого вида пластика нельзя изготавливать игрушки для детей. Тем не менее он относится к категории безопасных и поддается переработке.
Полиэтилен высокой плотности (HDPE или PE HD) – недорогой в производстве и устойчивый к температурным воздействиям вид пластика. Применяется для изготовления пакетов, одноразовой посуды, тары чистящих средств.Вполне пригоден для многократного использования и относительно безопасен для человека, хотя может выделять формальдегид.
Поливинилхлорид (V или PVC) – классический материал, используемый в технических целях. Из него изготавливаются облицовочные панели , окна, трубы, мебель, тара для технической жидкости и т.д. Он абсолютно не пригоден для пищевого использования.Классический ПВХ содержит различные фталаты, винилхлорид, бисфенол А и даже кадмий. Для человека этот материал крайне опасен. Кроме того при горении он выделяет диоксины – опасные канцерогены.
Полиэтилен низкой плотности (LDPE или PEBD) – широко распространенный и дешевый материал. Он популярен благодаря мусорным мешкам, линолеуму , CD-дискам.Для человека этот материал безопасен и может быть использован вторично. Выделяет формальдегид в очень редких случаях.
Полипропилен (PP) – для него характерна прочность и термостойкость. Из него изготавливают контейнеры для микроволновки, шприцы и безопасные игрушки для детей.Безопасен для человеческого организма. Крайне редко может выделять формальдегид.
Полистирол (PS) – используется как в пищевой промышленности, так и для изготовления стройматериалов. Из него делают мясные лотки, тару для овощей и фруктов, сэндвич-панели и плиты для теплоизоляции. Специалисты относятся к нему с осторожностью касательно применения в пищевой промышленности: в качестве разовой упаковки он годится, а для длительного хранения – уже нет.Поликарбонат, полиамид и прочие виды пластмасс (O или OTHER) – в эту группу включают те виды пластика, которые не получили отдельного классификационного номера. В общем, их можно охарактеризовать как относительно безопасные. Из этих видов пластмасс изготавливаются игрушки, детские бутылочки, тара для воды и прочие виды упаковки.Если часто подвергать воздействию высоких температур и влажной среды, может выделиться бисфенол А. Это вещество опасно своим влиянием на гормональный фон человека.
Будьте бдительны и обращайте внимание на упаковку! Теперь вы знаете, что означают таинственные символы на пластике, и что за этим может скрываться.
Пластмасса - это высокопрочный, эластичный материал, который при нагревании становится мягким и пластичным. В этот промежуток времени из нее можно«слепить» практически все что угодно. После остывания изделие вновь становится твердым.
Краткая история появления
Считается, что первооткрывателем пластмассы был британский изобретатель Паркс.В 1855г. он решил чем-нибудь заменить материал бильярдных шаров. В то время они состояли из слоновой кости.
Он смешал масло камфорного дерева, нитроцеллюлозу (хлопок + азотная и серная кислота) и спирт. При нагревании получил однородную жидкую смесь, которая при охлаждении застыла и стала твердой. Это и была первая разновидность пластмассы, полученная искусственным путем из природных и химических материалов.
И только через сто лет в 1953г. немецкий профессор Штаудингер открыл синтетическую макромолекулу (молекула с очень большим количеством атомов и большой массой). Она то и стала базовой прародительницей для получения разнообразных видов промышленного пластика.
Если не вдаваться в научные подробности, новые виды пластмасс создаются следующим образом: в макромолекуле, особым образом, меняют расположение звеньев малых молекул. Эти цепочки называются полимерами. От этих «перестроений» рождаются материалы с определенными физико-механическими характеристиками.
Химики всего мира сразу, после этого открытия, стали выстраивать из этих кубиков трансформеров конструкции с ранее невиданными свойствами.
Свойства
Изделия из пластмасс имеют следующие особенности:
1. Для дизайнеров и инженеров это тот материал, из которого можно изготавливать самые сложные по форме конструкции.
2. Отличаются экономичностью в сравнении с аналогичными продуктами из других материалов. Малые энергетические затраты при производстве. Простота формовки.
3. Почти все виды палстика не нуждаются в покраске, так как они имеют свои различные цветовые гаммы.
4. У них небольшой вес.
5. Обладают высокой эластичностью.
6. Являются отличными диэлектриками (т.е. практически не проводят электрический ток).
7. Обладают низкой теплопроводностью (отличные теплоизоляторы).
8. У материалов высокий коэффициент шумоизоляции.
9. Не подвержены, в отличие от металлов коррозии.
10. Имеют хорошую устойчивость к перепадам дневных и межсезонных температур.
11. У пластиков высокая стойкость ко многим агрессивным химическим средам.
12. Они могут выдержать большие механические нагрузки.
Применение пластмасс
Пластмассы прекрасно могут заменять функции многих, более дорогих в изготовлении, металлических, бетонных или деревянных изделий.И в промышленности ив быту этот материал используется повсеместно.
1. На наземном, морском и авиационном транспорте применение пластмассовых частей и деталей машин существенно снижает их вес и стоимость.
2. В машиностроении из пластика изготавливают: технологическую оснастку; подшипники скольжения; зубчатые и червячные колеса; детали тормозных устройств; рабочие емкости и прочее.
3. В электротехнике многие виды пластмасс используют для производства корпусов приборов, изоляционного материалаи др.
4. В строительстве применяют сделанные из пластика несущие конструкции, отделочные и кровельные материалы, вентиляционные устройства, навесы, панели, двери, окна, рабочий инструмент и др.
5. В сельском хозяйстве из пластиковых полупрозрачных листов сооружают теплицы.
6. В медицине большинство аппаратов и приборов состоят из пластмассовых частей и деталей. А многие человеческие органы чаще всего заменяют их пластиковыми аналогами.
7. В быту полно изделий из пластика. Это - посуда, телевизоры, компьютеры, мобильные телефоны, обувь, одежда и др.
Маркировка пластмасс
Умение правильно расшифровывать буквенную маркировку пластика необходимо хотя бы для того, чтобы не нанести непоправимый вред здоровью при пользовании изделиями из этого материала.
Некоторые виды пластика способны медленно разрушать организм человека. Отказаться от них полностью мы не сможем, но уменьшить отрицательное влияние вполне реально.
Внимательно изучайте товар, который планируете купить. Производитель обязан маркировать свои изделия. Если специальное обозначение отсутствует — это должно вас насторожить.
Сами пластмассы не являются канцерогенами, а ими могут быть некоторые вещества в них содержащиеся. Они добавляются производителями для получения тех или иных свойств материала.
Определиться с типом пластика возможно, если на изделии имеется соответствующая маркировка. Обозначение часто наносят в виде треугольника, стороны которого состоят из трех стрелок. Под фигурой - аббревиатура, а внутри - цифра. На промышленных продуктах маркировка обычно выштамповывается в своеобразных скобках. Например, это может выглядеть так: >PCPUR >PP/EPDM
Виды и применение пластмасс
Разновидности пластика и их сфера применения основывается на том, какие полимеры являются базовыми - синтетические или природные. Эти материалы могут быть в виде термопластичных пластмасс (обратимыми по форме) и термореактивными (необратимыми).
Самыми распространенными в производстве и в быту являются следующие виды:
.(1) PET или PETE - лавсан (полиэтилентерефталат). Чаще всего используется при изготовлении упаковок, обивок и одноразовых стаканчиков для холодных напитков. Не рекомендуется повторное применение и изготовление из него детских игрушек.
.(2) HDPE или PE HD - так обозначается полиэтилен высокой плотности и полиэтилен низкого давления. Используют при изготовлении пластиковых пакетов, пищевых контейнеров, посуды, тары для моющих средств, ненагруженных деталей оборудования, покрытий, футляров и фольги. Относительно безопасен, но может выделять токсичное вещество (формальдегид).
. (3) PVC или V — это маркировка поливинилхлорида (или просто - ПВХ). Используется только в технических целях при производстве химического оборудования, различных деталей, элементов напольных покрытий, изоленты, жалюзи, мебели, окон, труб и тары. Эти виды пластмасс при сжигании выделяют много ядовитых веществ.
. (4) LDPE или PEBD - обозначение полиэтилена низкой плотности и высокого давления. Из него изготавливают пакеты, брезент, мусорные мешки, компакт-диски и линолеум. Относительно безопасен для человека, но вреден в плане экологии.
.(5) PP - маркировка полипропилена. Используют для изготовления детских игрушек, пищевых контейнеров, упаковок и медицинских шприцов. Идеальный материал для труб, элементов холодильного оборудования и деталей в автомобильной промышленности. Практически безвреден, хотя в некоторых случаях может выделяться формальдегид - ядовитый для здоровья человека газ.
.(6) PS - полистирол. Из него изготавливают сэндвич-панели, теплоизоляционные строительные плиты, оборудование, изоляционные пленки, стаканчики, чашки, столовые приборы, пищевые контейнеры, лоточки для различных видов продуктов. Не рекомендуется для повторного использования. В случае горения выделяет ядовитый стирол.
.(7) O или OTHER - полиамид, поликарбонат и другие виды пластмасс. Используют в производстве точных деталей машин, радио- и электротехники, аппаратуры, а также при изготовлении бутылок для воды, игрушек, бутылочек для детей и упаковок. При частом нагревании или мытье выделяют вещество (бисфенол А), ведущее к гормональным сбоям в человеческом организме.
В строительстве часто используют следующие виды пластика:
Это композиционный материал, созданный на основе термореактивных полимеров на основе эпоксидной смолы. Хрупкость этого пластика нивелируется волокнистыми наполнителями - стекловолокном и асбестом. Полимербетон применяется при изготовлении конструкций, стойких к различным агрессивным средам.
.Стеклопластик - листовой материал из тканей и стеклянных волокон, связанных полимером.
.Напольные материалы - это разные виды вязких жидких составов на основе полимеров и рулонные покрытия. Широко применяется в строительстве поливинилхлоридный линолеум. Он обладает хорошими теплозвукоизоляционными показателями.
К термореактивным видам пластмасс относятся:
.Фенопласт. Применяется для изготовления вилок, розеток, пепельниц корпусов сотовых телефонов, радиоприборов и изделий галантереи.
.Аминопласты. Используют в производстве электротехнических деталей, клея для дерева, пенистых материалов, галантереи и тонких покрытий для украшений.
.Стекловолокниты. Они чаще всего, применяются в машиностроении для изготовления крупногабаритных изделий несложных форм (лодок, кузовов автомобилей, корпусов приборов и пр.) и силовых электротехнических деталей.
.Полиэстеры - на их основе создают части автомобилей, спасательные лодки, корпусы летательных аппаратов, кровельные плиты для крыш, мебель, мачты для антенн, плафоны ламп, удочки, лыжи и палки, защитные каски и др.
.Эпоксидная смола - применяется как изоляционный материал: в трансформаторах, электромашинах и приборах, в радиотехнике (для печатных схем) и при производстве телефонной арматуры.
Производство
Основным сырьем при производстве пластмасс является этилен. С его помощью получают полиэтилен, полистирол и поливинилхлорид.
Нарушение технологии режима полимеризации, ухудшает качество готовой продукции. В ней могут появиться поры в виде пузырьков и разводов. Существуют следующие виды пористости пластмассы: гранулярная, газовая и пористость сжатия. Такие дефекты недопустимы при изготовлении продуктов влияющих на здоровье человека, напримерсъемных протезов. Для их изготовления используются базисные пластмассы (самотвердеющие, при смешивании специального порошка и жидкости, материалы).
Существует несколько основных технологий производства пластмассовых изделий:
1. Технология выдувания. Хорошо разогретая формовочная масса заливается в открытую опоку, после чего ее герметично закрывают. Затем туда подаетсясжатый воздух, который распыляет горячий пластик по стенкам заданной формы.
2. Формовка посредством вакуума (процесс изготовления проводится с перепадами воздушного давления).
3. Технология литья. Жидкая пластмасса заливается в специальные емкости, в которых происходит охлаждение иформовка материала.
4. Метод экструзии. Размягченную пластичную массу, продавливают через специальные отверстия в приспособление, которое формирует готовое изделие.
5. Прессование. Это самый распространенный способ получения продукции из термоактивных пластмасс. Формование выполняется в специальных опоках под воздействием высокого давления и температуры.
Тонет ли пластик в воде?
По поведению пластика в воде можно определить его вид.
Плотность воды известна - 1,10 г/куб.см. Для разных видов пластмасс она варьируется от 0,90 г/куб.см до 2,21 г/куб.см.
Легче воды только:
1. Полипропилен (0,90 г/куб.см).
2. Полиэтилен высокого давления (0,92 г/куб.см).
3. Полиэтилен низкого давления(0,96 г/куб.см).
Только эти виды пластика будут плавать, остальные пойдут ко дну.
Одним из самых тяжелых видов пластика является фторопласт с плотностью -2,20 г/куб.см.
Что за материал используется при производстве пластиковых тар. Чем пластики отличаются друг от друга? Пластмасса
Определить вид пластмассы, если имеется маркировка, достаточно легко - а как быть, если никакой маркировки нет, а узнать, из чего сделана вещь - необходимо?! Для быстрого и качественного распознавания различных видов пластмасс достаточно немного желания и практического опыта. 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. Пластмасса даже издаёт разные звуки при своем горении! Поэтому так важно по набору косвенных признаков точно идентифицировать вид пластмассы, ее марку.
Как определить 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.
Как определить 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.
Как определить 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.
Как определить 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).
Как определить 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.
Как определить Полиакрилат (органическое стекло). Прозрачный, хрупкий материал. Горит синевато-светящимся пламенем с легким потрескиванием. У дыма острый фруктовый запах (эфира). Легко растворяется в дихлорэтане.
Как определить 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.
Как определить 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.
Как определить 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.
Как определить 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.
Как определить 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%).
Физико-химические свойства отходов пластмасс по отношению к кислотам
| Наименование отхода | Воздействующие факторы |
|||||
| H 2 SO 4 (к) Хол. | H 2 SO 4 (к) Кипяч. | HNO 3 (к) Хол. | HNO 3 (к) Кипяч. | HCl (к) Хол. | HCl (к) Кипяч. |
|
| Бутылки из-под кока-колы | Без изменений | Приобрели окраску Сворачива-ются | Без изменений | Без изменений | Без изменений | Образцы свернулись |
| Пластико-вые пакеты | Без изменений | Практически растворились | Без изме-нений | Без изменений | Без изменений | Образцы раствори-лись |
Физико - химический свойств отходов пластмасс отходов пластмасс по отношению к щелочам
ЛЮБОЙ пластик выделяет в содержимое бутылки химикаты разной степени опасности.
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).
С названиями некоторых материалов может происходить путаница. К примеру, многих интересует, чем отличается пластик от пластмассы. Обыватели теряются в догадках, об одном или о двух разных веществах идет речь. Попытаемся в этом разобраться.
Общие сведения
В любом случае в обоих названиях имеется часть «пласт». Она указывает на свойство материалов формироваться при нагреве и застывать в заданном виде. Плотность пластиков (пластмасс) мала, а прочность сравнительно невысока. Вещества не проводят ток. При горении они выделяют токсины.
Сравнение
На самом деле отличие пластика от пластмассы можно проследить только на уровне языка. Другими словами, смысл у этих названий один и тот же, просто вариант «пластик» является сокращенным. В состав материалов обсуждаемой категории входят полимеры. Они могут иметь природное происхождение, но особенно широко применяется синтетическая продукция. Первая пластмасса называлась паркезином с подачи ее изобретателя Паркса.
Разновидности пластика (пластмассы)
Полипропилен . Это твердый материал, который идет на изготовление пищевых упаковок, игрушек, садовой мебели, одноразовых шприцев. Из него выполняют и предметы автомобильного оснащения: бамперы, детали фар, педали. Полипропиленовые изделия не разрушаются при кипячении и стерилизации паром. Если расплавить материал, то можно спичкой вытянуть из него длинную нить.
Полиэтилен . Его виды, характеризующиеся высокой плотностью, используются для производства разнообразных емкостей: бутылок, канистр, фляг, бочек и ведер. Из материалов этой категории также делают трубы для проведения коммуникаций. Полиэтилен с меньшей плотностью обладает пленкообразующими свойствами и востребован, например, при изготовлении упаковок для пачек с чаем, мусорных мешков, брезента.
Поливинилхлорид . Такая пластмасса отличается эластичностью и стойкостью к разным агрессивным веществам. Из нее производят электроизоляционные оболочки, искусственную кожу, грампластинки и напольные покрытия в виде линолеума. Продукты, выделяемые при сжигании поливинилхлорида, являются очень ядовитыми.
Полистирол . Тонкая полоска этого пластика легко сгибается, а затем с треском ломается. Примерами изделий из такого материала являются стаканчики для йогурта, компоненты одноразовой посуды.
Подведем итог. В чем разница между пластиком и пластмассой? Она заключается лишь в способе словообразования. Первый вариант названия сокращенный, второй – полный. Оба понятия обозначают целый класс материалов с определенными свойствами и назначением.
