Содержание
Пластик жидкий, листовой и зеркальный, способы его переработки | ПластЭксперт
АБС — пластик
Что такое АБС пластик
Пластик АБС (ABS) – это продукт сополимеризации трех мономенов: акрилонитрила, бутадиена и стирола. Как и любой полимер, он состоит из макромолекул с чередующимися звеньями указанных мономеров. Химическую формулу АБС-пластика можно схематично представить в виде, представленном на рисунке 1.
Рис.1. Химическая структура АБС
С точки зрения химии, АБС пластик – это продукт сополимеризации указанных выше мономеров, обычно проходящей по привитой схеме в эмульсии. При этом полимерной матрицей является статсополимер стирола и акрилонитрила, а блоки бутадиена до 1 микрометра величиной распределены в матрице. Такая система предполагает возможность варьирования процентного соотношения мономерных звеньев в сополимере с возможностью таким образом изменять свойства последнего. Обычно в составе, материала, который в общем виде мы называем «АБС» количество акрилонитрила может быть от 15 до 35 процентов, бутадиена от 5 до 30, а стирола от 40 до 60 процентов.
Бутадиен, являющийся мономером для многих типов синтетических каучуков, придает АБС полимеру повышенную ударную прочность. При этом у него сохраняются высокие базовые физико-механические и тепловые характеристики, присущие стирольным пластикам. Это обуславливает очень высокую востребованность АБС.
Недостатком является то, что большинство марок рассматриваемого сополимера непрозрачны (существует прозрачная модификация — MABS). Производится АБС пластик обычно в гранулах, но встречается и порошкообразный материал. Наиболее известные торговые марки АБС полимера от разных производителей: Styrolux, Polylac, Starex, Terluran, Novodur.
Мировое производство пластика АБС оценивается примерно в 10 миллионов тонн полимера в год и постоянно растет. Средний ежегодный прирост его выпуска составляет 5-6 процентов. В 20 веке основным производителем АБС в мире были США, однако в последние годы вектор производства сменился в сторону Азии. Мировые лидеры по выпуску этого пластика – Тайвань, Япония и Южная Корея, которые производят около трех четвертей всего мирового АБС.
В России его выпускают ОАО «Нижнекамскнефтехим» и ОАО «Пластик» (Узловая)
Характеристики ABS
Основными технологическими и химическими свойствами АБС-сополимера являются.
— Область температур переработки – от 200 до 260 градусов С.
— Влагопоглощение – от 0,2 до 0,4%.
— Плотность – около 1040 кг/куб. м.
— Технологическая усадка – от 0,4 до 0,7%.
— Хорошая химическая стойкость к сильным основаниям (щелочам), маслам и смазкам, солям и кислотам в растворах.
Главные физико-механические свойства АБС.
— Высокая твердость и ударная вязкость пластика.
— Хорошая термостойкость и устойчивость к низким и высоким (зависит от марки пластика) температурам.
— Очень высокая устойчивость к атмосферным и погодным явлениям.
— Невысокие электроизоляционные характеристики (хуже чем у полистирола).
— Низкая стойкость к ультрафиолету.
Важнейшие эксплуатационные свойства АБС сополимера.
— Стандартные марки АБС выдерживает кратковременно температуру до 100 градусов и длительно до 80 градусов С, теплостойкие марки – 130 (длительно – 100) градусов С.
— Изделия из АБС обладают глянцевой поверхностью.
— Хорошая износостойкость.
— Вариативность механических характеристик а зависимости от мономерного состава АБС.
— Марки пластика подходят для нанесения покрытий гальваникой, металлизации под вакуумом.
— Хорошая способность к сварке.
Применение АБС пластика
ABS является одним из немногих материалов, которые неприхотливы в переработке. Изделия из этого пластика можно получать подавляющим большинством методов, принимая во внимание свойства каждой конкретной марки, главным образом текучесть (ПТР).
Литьем под давлением из ABS-пластика получают всевозможные изделия, в том числе из-за низкой усадки и хорошей размерной стабильности он хорошо подходит для точного литья.
Типичные литьевые продукты, для получения которых применяется данный пластик:
— Автомобильная индустрия: интерьерные и экстерьерные компоненты из пластика, в том числе панели приборов, радиаторные решетки, колесные колпаки и т.д.
— Детали электроники и бытовой техники: корпуса телевизоров и прочих домашних приборов, телефонов, компьютеров и оргтехники, мониторов, металлизированные компоненты разнообразных устройств.
— Электротехнические изделия: корпуса электроинструмента, розетки и выключатели, конструкционные детали.
— Товары для детей.
— Канцтовары.
— Тара и упаковка: чемоданы, контейнеры, посуда, сосуды для жидкостей.
— Товары санитарно-технические: вентили, лейки, мойки, фитинги.
— Медицинские изделия.
— Спортивный и прочий инвентарь.
С точки зрения экструзии пластмасс АБС главным образом перерабатывается в листы для их последующего применения в различных областях.
Экструдированный листовой пластик применяют в дизайне, строительных материалах, рекламных конструкциях и т.п. Чаще всего полученные листы либо обрабатываются затем механически вручную или на различных станках (в том числе с последующей сваркой или склейкой), либо идут на серийную переработку методом пневмо- или вакуумформования (термоформования).
Рис.2. Нить для последующей 3D печати
В последние годы широкое распространение получила новая область применения АБС – 3D печать. Суть технологии заключается в том, что изначально из гранулированного пластика и мастербатча (концентрата красителя) получают калиброванную окрашенную нить в катушках. Затем нить используется для аддитивной трехмерной печати на специальных 3D-принтерах. Наряду с полилактидом (PLA) АБС, благодаря своим удачным свойствам, является одним из двух самых популярных пластиков для 3D печати.
Пластик АБС является хорошим материалом для получения модифицированных полимеров и композитов на его основе.
Таким образом можно получить пластмассы с требуемыми свойствами. Например, для улучшения атмосферостойкости в состав АБС вводят насыщенные эластомеры. Прозрачности пластика добиваются при помощи добавления метилметакрилата. Альфаметилстирол в качестве аддитива расширяет рабочий диапазон вплоть до 130 градусов С. Известны композиции ABS с поливинилхлоридом (ПВХ), полибутилентерефталатом (ПБТ), полиамидами (ПА) и другими полимерными материалами. Однако чаще всего в технике и особенно в автопроме используют сплав АБС и поликарбоната (ПК-АБС), который имеет повышенную ударную прочность и стойкость к высокой температуре и химическим воздействиям.
Пластмассы или пластики презентация, доклад
Пластмассы
Пластмассы или пластики — органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры).
Исключительно широкое применение получили пластмассы на основе синтетических полимеров.
Название «пластмассы» означает, что эти материалы под действием нагревания и давления способны формироваться и сохранять заданную форму после охлаждения или отвердения. Процесс формования сопровождается переходом вязкотекучего состояния в стеклообразное состояние.
Цепочки молекул полипропилена
Предметы быта, полностью или частично сделанные из пластмассы
Первая пластмасса была получена английским металлургом и изобретателем Александром Парксом в 1855 году. Паркс назвал её паркезин (позже получило распространение другое название — целлулоид). Развитие пластмасс началось с использования природных пластических материалов, затем продолжилось с использованием химически модифицированных природных материалов и, наконец, пришло к полностью синтетическим молекулам.
История
История
Паркезин являлся 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 фирму Parkesine Company для массового производства материала. Однако, в 1868 году компания разорилась из-за плохого качества продукции, так как Паркс пытался сократить расходы на производство. Преемником паркезина сталксилонит (другое название того же материала), производимый компанией Даниэля Спилла, бывшегосотрудника Паркса, и целлулоид, производимый Джоном Весли Хайатом.
Типы пластмасс
Термопласты
при нагреве размягчаются, а при охлаждении возвращаются в исходное состояние
Реактопласты
после отверждения не могут переходить в вязкотекучее состояние
Газонаполненные пластмассы
вспененные пластические пластмассы, обладающие малой плотностью
В зависимости от природы полимера и характера его перехода из вязкотекучего в стеклообразное состояние при формовании изделий пластмассы делят на:
Термопластичность – способность полимеров и пластмасс многократно размягчаться и отвердевать вследствие нагрева и последующего охлаждения.
Полиэтилен
Полиэтилен — термопластичный полимер этилена.
Является органическим соединением и имеет длинные молекулы …—Ch3—Ch3—Ch3—Ch3—…
Имеет высокие диэлектрические свойства и устойчив к агрессивным средам – кислотам, щелочам, растворам солей и органическим растворителям.
Международное обозначение — PЕ.
Применение: как электроизоляционная оболочка кабелей, упаковочный пленочный материал, сырье для производства посуды, в том числе одноразовой.
Недостатки: низкая теплопроводность, недостаточная устойчивость к УФ-излучению, склонность к деформации.
Полипропилен
Полипропилен – это термопластичный полимер пропилена (пропена).
Твердый, в тонких слоях прозрачный, в толстых – молочно-белый.
Устойчив к действию агрессивных сред.
Международное обозначение — PР.
Выдерживает нагревание до температуры ≈100OC.
Применение: изготовление упаковочной пленки, сантехнических труб, бытовой и химической посуды и т.д.
Недостатки: невысокая морозоустойчивость, чрезмерная чувствительность к свету и кислороду.
Поливинилхлорид (ПВХ)
ПВХ – бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида.
Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям.
Не горит на воздухе, выдерживает температуры до +65 °C.
Химическая формула: [-Ch3-CHCl-]n.
Международное обозначение — PVC.
Применение: линолеум, кожзаменители, флаконы для бытовой химии, трубы и т.д.
Недостатки: обладает малой морозостойкостью (−15 °C).
Полистирол
Полистирол — продукт полимеризации стирола, термопластичный полимер линейной структуры.
Жёсткий, хрупкий, аморфный полимер с высокой степенью светопропускания, невысокой механической прочностью.
Полистирол имеет низкую плотность (1060 кг/м³).
Имеет невысокую химическую стойкость (кроме разбавленных кислот, спиртов и щелочей).
Международное обозначение — PS.
Химическая формула — (C8H8)n.
Применение: изготовление электроизоляции, линз, теплоизоляция для домов и многое другое.
Тефлон
Тефлон — полимер тетрафторэтилена (ПТФЭ), пластмасса, обладающая редкими физическими и химическими свойствами и широко применяемая в технике и в быту.
Белое, в тонком слое прозрачное вещество, по виду напоминающее парафин или полиэттлен.
Обладает высокой тепло- и морозостойкостью, остается гибким и эластичным при температурах от -70 до +270 °C, прекрасный изоляционный материал.
По своей химической стойкости превышает все известные синтетические материалы и благородные металлы. Не разрушается под влиянием щелочей, кислот и даже смеси азотной и соляной кислот. Разрушается расплавами щелочных металлов, фтором и трифторидом хлора.
Применение: Тефлон применяют в химической, электротехнической и пищевой промышленности, в медицина, в транспортных средствах, в военных целях, в основном в качестве покрытий. Наибольшую известность тефлон получил благодаря широкому применению в производстве посуды с антипригарным покрытием.
Полиамиды
Полиамиды — пластмассы на основе линейных синтетических высокомолекулярных соединений, содержащих в основной цепи группы —CONH—.
Полиамиды способны выдерживать циклические нагрузки. Сохраняют свои характеристики в широком диапазоне температур, выдерживают стерилизацию паром до 140 °C. Остаются эластичными при низких температурах.
Применение: заменители костей, кожи в медицине, защитные антикоррозийные покрытия для металлов, бетона.
Недостатки: высокая гигроскопичность, низкая светостойкость.
500
400
450
Скачать презентацию
Polyinyl_chloride_PVC
Что такое поливинилхлорид (ПВХ)?
ПВХ представляет собой поливинилхлорид.
Это пластик, имеющий следующую химическую формулу: Ch3=CHCl (см. рисунок справа).
Пластик охватывает широкий спектр синтетических или полусинтетических продуктов полимеризации (т. е. «органических» молекул с длинной цепью на основе углерода), название которых связано с тем фактом, что в полужидком состоянии они податливы или обладают свойством пластичности.
ПВХ – это термопластичный материал.
Термопластичные материалы — это материалы, которые можно снова и снова плавить. Эти материалы можно нагреть до определенной температуры, и они снова затвердеют при охлаждении.
После Первой мировой войны произошел бум на новые формы пластмасс из-за усовершенствований в секторе химической технологии, включая «полистирол (ПС)» и «поливинилхлорид (ПВХ)», разработанные И.Г. Компания Фарбен из Германии.
В настоящее время ПВХ широко используется в строительном секторе, например, в оконных рамах и ставнях, прокладке кабелей и покрытии труб и т.
д. Винил также используется в граммофонных пластинках, поэтому мы используем термин «виниловые пластинки» для обозначения их. ПВХ можно использовать для множества других применений, от промышленной посуды и широко используемого в секторе здравоохранения до автомобильных запчастей, фабрики игрушек, упаковки для пищевых продуктов, дождевиков и т. Д. (Это описано ниже).
ПВХ может быть прозрачным или окрашенным, жестким или гибким, в зависимости от добавленных соединений и конечного применения, которое должно быть достигнуто; Например, существуют различные марки ПВХ, такие как выдувная пленка или пленка с раздувом, ударопрочные, марки проволоки и кабеля, термоформование, литье под давлением, ротационное формование и т. д.
Как производится
Основным сырьем для ПВХ являются соль и масло.
Хлор получают электролизом соли хлорида натрия.
Вот почему первые заводы по производству ПВХ располагались вблизи природных источников соли.
При электролизе соленой воды образуется хлор.
Затем хлор смешивают с этиленом, полученным из нефти. В результате образуется дихлорид этилена, который при очень высоких температурах превращается в мономер винилхлорида. Молекулы этих мономеров полимеризуются с образованием поливинилхлоридной смолы.
Например, жесткий ПВХ, такой как тот, который используется в оконных рамах, обычно представляет собой PVCU («непластифицированный»). С другой стороны, гибкий ПВХ достигается за счет добавления пластификаторов, таких как фталаты.
Кроме того, чистый полихлорэтен нестабилен при воздействии видимого света или УФ-излучения. Чтобы изменить этот недостаток и сделать его пригодным для различных применений, добавляют антиоксиданты. Некоторые другие добавки включают:
| Добавки | Достигнутые свойства | |||||||||||||||||||||||||||
| Антиоксиданты и другие стабилизаторы | Замедляют скорость разложения полимера под действием кислорода, тепла, видимого света или УФ-излучения | |||||||||||||||||||||||||||
| Добавляют ПВХ 9004 к компатибилизаторам 9004 смешивается с другими пластиками и способствует переработке пластика | ||||||||||||||||||||||||||||
| Антипирены | Снижают горючесть пластика | |||||||||||||||||||||||||||
| Пигменты | Для окрашивания пластика | |||||||||||||||||||||||||||
Пластификаторы | для производства гибкого и управляемого пластика | |||||||||||||||||||||||||||
| Модификаторы удара | , чтобы поглотить удар без повреждений | |||||||||||||||||||||||||||
. Характеристики поливинилхлорида Вот некоторые из свойств, которые делают ПВХ подходящим для нескольких применений: — Прочность, прочность. — Он совместим с другими добавками, которые могут сделать ПВХ прозрачным или окрашенным, жестким или гибким и т. д. Воздействие ПВХ на окружающую среду и безопасность труда и гигиена труда Производство ПВХ При производстве пластмасс часто образуются большие количества токсичных химических загрязнителей, таких как диоксин, соляная кислота, и винилхлорид. Кроме того, мономер хлорэтилена также является канцерогеном, выделяющимся при производстве ПВХ. Этот непрореагировавший мономер также может присутствовать в готовом ПВХ и высвобождаться в течение его жизненного цикла. Пластификаторы, добавляемые для придания гибкости ПВХ, могут выщелачиваться (например, групповые фталаты), которые также являются токсичными. Утилизация Пластик был слишком хорош, так как он был прочным и очень медленно разлагался. С другой стороны, эти же свойства делают пластик опасным материалом. Из-за количества и различных добавок, добавляемых в ПВХ (изделие из ПВХ может состоять из добавок до 60%), а также из-за содержания в нем хлора, окончательная утилизация или переработка ПВХ является вопросом, требующим тщательного изучения. Варианты утилизации: переработка, захоронение или сжигание: — Переработка Самая большая проблема с переработкой пластика заключается в том, что автоматизировать сортировку пластиковых отходов сложно, и поэтому это трудоемко (например, у мобильного телефона может быть много разных запчастей, изготовленных из разных пластиковых материалов). Такие продукты, как автомобили, в настоящее время разрабатываются таким образом, чтобы упростить переработку их крупных пластиковых деталей. Например, пластиковый контейнер, пригодный для вторичной переработки, по этой схеме маркируется треугольником с тремя стрелками внутри (см. рисунок слева), между которыми заключен номер, обозначающий тип пластика: 1. PETE или PET (т. е. полиэтилентерефталат: термопластический материал, используемый в пластиковых контейнерах для безалкогольных напитков и жестких контейнерах ) — Сжигание — Свалка Есть некоторые «биоразлагаемые» пластмассы, которые разрушаются под воздействием солнечного света, но это не приводит к полному разрушению пластмассы. Кроме того, у некоторых исследователей есть генетически модифицированные бактерии, которые синтезируют полностью биоразлагаемый пластик. Применение на рынке Строительный материал ПВХ прочный, легкий, долговечный и универсальный. Эти характеристики делают его идеальным для оконных профилей. Присущая ПВХ огнестойкость и отличные электроизоляционные свойства делают его идеальным для прокладки кабелей. Его можно использовать для полов, оконных и дверных рам и ставней, водопроводных и канализационных труб, электрических изделий, таких как материалы для изоляции кабелей и проводов, систем архитектурного остекления, обоев и т. д. Медицинские устройства ПВХ широко используется для хирургии, фармацевтики, доставки лекарств и медицинской упаковки. Некоторые продукты включают в себя пакеты для крови, медицинские контейнеры, пакеты для жидкостей, трубки, комплекты для шунтирования сердца и легких, маски, перчатки, бутылки и банки, дренажные системы, воздуховоды и т. Причинами его использования в медицинском секторе являются его безопасность, химическая стабильность и биосовместимость, химическая стойкость и низкая стоимость. Кроме того, его можно использовать внутри тела и легко стерилизовать. Автомобильная промышленность Другие применения ПВХ может использоваться для производства игрушек, упаковки, электрического и электронного оборудования, бытовых товаров, покрытий, пластиковых деталей автомобилей, канцелярских принадлежностей, изоляционных и клейких лент, мебели и т. д. Для потребителей в подошвах для обуви , детские игрушки, сумки, чемоданы, чехлы для сидений и т. д. Примечания к материалам
Дополнительная информация о элементах периодической таблицы Другие материалы: Монел из нержавеющей стали . Основные химические вещества, соединения, компоненты Основной компонент полиэтилентерефталата, который считается частью семейства полиэфиров. Полиэтилентерефталат содержит много звеньев моноэтилентерефталата (C10 H8 O4), которые соединяются вместе, образуя ПЭТ-пластик, который мы видим каждый день. Основными компонентами HDPE и LDPE являются полиэтилен, который содержит много звеньев этилена (C2h5). Атом углерода имеет связь с двумя атомами водорода и двойную связь с другим атомом углерода. Это основное химическое соединение полиэтилена, при различном давлении, температуре они могут быть созданы как в HDPE, так и в LDPE. Роль химии Пластик используется в нашей повседневной жизни и является продуктом химической реакции. Их обнаруживают химики, когда они смешивают различные химические вещества вместе, что создает липкую текстуру и в конечном итоге превращается в то, что мы сегодня называем пластиком. ПЭТ-бутылки — одни из самых распространенных бутылок, которые мы используем каждый день, и их основным компонентом является полиэтилентерефталат. Когда вы объединяете терефталевую кислоту и этиленгликоль вместе для создания полиэтилентерефталата, вы получаете воду в качестве побочного продукта, это называется реакцией этерификации. Вы также можете объединить этиленгликоль и диметилтерефталат, чтобы получить полиэтилентерефталат, но в этом случае вы получите метанол в качестве побочного продукта. После реакции он пройдет поликонденсацию с мономерами, что даст вам воду в качестве побочного продукта. После полимеризации пластик подвергается линьке и превращается в ПЭТ-бутылку. Этилен является основным компонентом как LDPE, так и HDPE. LDPE был получен путем подачи кислорода и этилена <10 частей на миллион при чрезвычайно высоком давлении, около 1000-3000 бар, и от 80 до 300 градусов Цельсия. Ресурсы
| ||||||||||||||||||||||||||||
см
ПВХ (т. е. поливинилхлорид) 
д.
HDPE, LDPE)
Свойства этих пластмасс могут быть изменены при использовании другого метода или материалов.
Полиэтилен сильно разветвлен, что затрудняет его упаковку. HDPE создается с использованием гораздо более низкого давления, около 10-80 бар, катализатора на основе алюминия и от 70 до 300 градусов Цельсия. Созданный полиэтилен имеет полную противоположность LDPE, низкий уровень разветвления (намного более линейный), что помогает ему легче упаковываться, что делает его более жестким и более прочным на разрыв. После того, как пластик был создан, он также должен пройти линьку, чтобы превратиться в контейнер для бутылки.