Пластикалық материалдардың негізгі қолданылуы және функциялары

Пластикалық материалдардың негізгі қолданылуы және функциялары

пластик

1. Жіктеуді қолданыңыз

Әртүрлі пластмассалардың әртүрлі пайдалану сипаттамаларына сәйкес, пластмассалар әдетте үш түрге бөлінеді: жалпы пластмассалар, инженерлік пластмассалар және арнайы пластмассалар.

①Жалпы пластик

Әдетте, бұл үлкен өнімділікке, кең қолданысқа, жақсы пішіндеуге және төмен бағаға ие пластмассаларды білдіреді. Жалпы пластмассаның бес түрі бар, атап айтқанда полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), поливинилхлорид (ПВХ), полистирол (ПС) және акрилонитрил-бутадиен-стирол сополимері (ABS). Бұл бес пластмасса түрі пластикалық шикізаттың басым көпшілігін құрайды, ал қалғандарын негізінен PPS, PPO, PA, PC, POM және т.б. сияқты арнайы пластикалық түрлерге жіктеуге болады, олар күнделікті тұрмыстық өнімдерде өте аз қолданылады, негізінен ол машина жасау өнеркәсібі және ұлттық қорғаныс технологиясы сияқты жоғары деңгейлі салаларда, мысалы, автомобильдер, аэроғарыш, құрылыс және байланыс салаларында қолданылады. Пластиктің жіктелуіне сәйкес, пластмассаларды термопластикалық және термореактивті пластмассаларға бөлуге болады. Қалыпты жағдайда термопластикалық өнімдерді қайта өңдеуге болады, ал термореактивті пластмассаларды қайта өңдеу мүмкін емес. Пластмассалардың оптикалық қасиеттеріне сәйкес, оларды мөлдір, мөлдір және мөлдір емес шикізатқа бөлуге болады, мысалы, PS, PMMA, AS, PC және т.б., олар мөлдір пластмассалар болып табылады, ал басқа пластмассалардың көпшілігі мөлдір емес пластмассалар болып табылады.

Пластиктердің кең таралған қасиеттері мен қолданылуы:

1. Полиэтилен:

Жиі қолданылатын полиэтиленді төмен тығыздықты полиэтилен (ТТПЭ), жоғары тығыздықты полиэтилен (ЖТПЭ) және сызықтық төмен тығыздықты полиэтилен (ТТПЭ) деп бөлуге болады. Үшеуінің ішінде ЖТПЭ жақсы жылулық, электрлік және механикалық қасиеттерге ие, ал ТТПЭ және ТТПЭ икемділік, соққы қасиеттері, қабық түзу қасиеттері және т.б. жақсырақ. ТТПЭ және ТТПЭ негізінен қаптама пленкаларында, ауылшаруашылық пленкаларында, пластикалық модификацияларда және т.б. қолданылады, ал ЖТПЭ пленкалар, құбырлар және күнделікті қажетті заттар сияқты кең ауқымды қолданысқа ие.

2. Полипропилен:

Салыстырмалы түрде алғанда, полипропиленнің түрлері көбірек, қолданылуы күрделірек және салалары кең. Түрлеріне негізінен гомополимерлі полипропилен (гомопп), блоктық сополимерлі полипропилен (копп) және кездейсоқ сополимерлі полипропилен (рапп) жатады. Қолданылуына сәйкес, гомополимерлеу негізінен сым тарту, талшық, инъекция, BOPP пленкасы және т.б. салаларында қолданылады. Кополимерлі полипропилен негізінен тұрмыстық техниканың инъекциялық бөлшектерінде, модификацияланған шикізатта, күнделікті инъекциялық өнімдерде, құбырларда және т.б. қолданылады, ал кездейсоқ полипропилен негізінен мөлдір өнімдерде, жоғары өнімді өнімдерде, жоғары өнімді құбырларда және т.б. қолданылады.

3. Поливинилхлорид:

Арзан бағасы мен өздігінен жанбайтын қасиеттеріне байланысты құрылыс саласында, әсіресе кәріз құбырларында, пластикалық болат есіктер мен терезелерде, пластиналарда, жасанды былғарыда және т.б. кеңінен қолданылады.

4. Полистирол:

Мөлдір шикізаттың бір түрі ретінде, мөлдірлік қажет болған кезде, ол автомобиль шамдары, күнделікті мөлдір бөлшектер, мөлдір кеселер, банкалар және т.б. сияқты кең ауқымды қолданысқа ие.

5. ABS:

Бұл керемет физикалық-механикалық және термиялық қасиеттері бар жан-жақты инженерлік пластик. Ол тұрмыстық техникада, панельдерде, маскаларда, құрастырмаларда, аксессуарларда және т.б., әсіресе кір жуғыш машиналар, кондиционерлер, тоңазытқыштар, электр желдеткіштері және т.б. сияқты тұрмыстық техникада кеңінен қолданылады. Ол өте үлкен және пластикті модификациялауда кеңінен қолданылады.

②Инженерлік пластмассалар

Әдетте белгілі бір сыртқы күшке төтеп бере алатын, жақсы механикалық қасиеттері бар, жоғары және төмен температураға төзімді және жақсы өлшемдік тұрақтылыққа ие және полиамид және полисульфон сияқты инженерлік құрылымдар ретінде пайдаланылуы мүмкін пластмассаларды білдіреді. Инженерлік пластмассаларда ол екі санатқа бөлінеді: жалпы инженерлік пластмассалар және арнайы инженерлік пластмассалар. Инженерлік пластмассалар механикалық қасиеттері, беріктігі, коррозияға төзімділігі және ыстыққа төзімділігі тұрғысынан жоғары талаптарға сай келеді, оларды өңдеу ыңғайлы және металл материалдарды алмастыра алады. Инженерлік пластмассалар электрлік және электронды, автомобиль, құрылыс, кеңсе техникасы, машина жасау, аэроғарыш және басқа да салаларда кеңінен қолданылады. Болаттың орнына пластик, ағаштың орнына пластик қолдану халықаралық үрдіске айналды.

Жалпы инженерлік пластмассаларға мыналар жатады: полиамид, полиоксиметилен, поликарбонат, модификацияланған полифенилен эфирі, термопластикалық полиэфир, аса жоғары молекулалық салмақты полиэтилен, метилпентен полимері, винил спиртінің сополимері және т.б.

Арнайы инженерлік пластмассалар айқас байланысқан және айқас байланыспаған түрлерге бөлінеді. Айқас байланысқан түрлері: полиамино бисмалеамид, политриазин, айқас байланысқан полиимид, ыстыққа төзімді эпоксидті шайыр және т.б. Айқас байланыспаған түрлері: полисульфон, полиэфирсульфон, полифениленсульфид, полиимид, полиэфир эфир кетоны (PEEK) және т.б.

③Арнайы пластмассалар

Әдетте арнайы функциялары бар және авиация және аэроғарыш сияқты арнайы қолданбаларда қолданыла алатын пластмассаларды білдіреді. Мысалы, фторопластикалар мен силикондар жоғары температураға төзімділікке, өздігінен майлануға және басқа да арнайы функцияларға ие, ал арматураланған пластмассалар мен көбікті пластмассалар жоғары беріктік пен жоғары амортизация сияқты арнайы қасиеттерге ие. Бұл пластмассалар арнайы пластмассалар санатына жатады.

а. Арматураланған пластик:

Арматураланған пластикалық шикізатты сыртқы түрі бойынша түйіршікті (мысалы, кальций пластикасымен арматураланған пластик), талшық (мысалы, шыны талшық немесе шыны матамен арматураланған пластик) және үлпек тәрізді (мысалы, слюдамен арматураланған пластик) деп бөлуге болады. Материалға сәйкес, оны мата негізіндегі арматураланған пластиктер (мысалы, шүберекпен арматураланған немесе асбестпен арматураланған пластиктер), бейорганикалық минералды толтырылған пластиктер (мысалы, кварц немесе слюдамен толтырылған пластиктер) және талшықты арматураланған пластиктер (мысалы, көміртекті талшықпен арматураланған пластиктер) деп бөлуге болады.

b. Көбік:

Көбік пластмассаларын үш түрге бөлуге болады: қатты, жартылай қатты және икемді көбіктер. Қатты көбіктің икемділігі жоқ, және оның қысу қаттылығы өте жоғары. Ол белгілі бір кернеу мәніне жеткенде ғана деформацияланады және кернеу басылғаннан кейін бастапқы күйіне орала алмайды. Икемді көбік икемді, қысу қаттылығы төмен және деформациялануы оңай. Бастапқы күйін қалпына келтіріңіз, қалдық деформация аз; жартылай қатты көбіктің икемділігі мен басқа қасиеттері қатты және жұмсақ көбік арасында болады.

Екіншіден, физикалық және химиялық жіктеу

Әртүрлі пластмассалардың әртүрлі физикалық және химиялық қасиеттеріне сәйкес, оларды екі түрге бөлуге болады: термореактивті пластмассалар және термопластикалық пластмассалар.

(1) Термопластикалық

Термопластиктер (термопластиктер): қыздырғаннан кейін балқитын, салқындағаннан кейін қалыпқа ағып, содан кейін қыздырғаннан кейін балқитын пластмассаларды білдіреді; қыздыру және салқындату қайтымды өзгерістерді (сұйық ←→қатты) алу үшін қолданылуы мүмкін, иә. Физикалық өзгеріс деп аталады. Жалпы мақсаттағы термопластиктер 100°C-тан төмен үздіксіз пайдалану температурасына ие. Полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен және полистирол төрт жалпы мақсаттағы пластмасса деп те аталады. Термопластиктер көмірсутектер, полярлық гендері бар винилдер, инженерлік, целлюлоза және басқа түрлерге бөлінеді. Қыздырғанда жұмсақ болады, ал салқындағанда қатты болады. Оны бірнеше рет жұмсартып, қатайтуға болады және белгілі бір пішінді сақтайды. Ол белгілі бір еріткіштерде ериді және балқитын және еритін қасиетке ие. Термопластиктер тамаша электр оқшаулауына ие, әсіресе политетрафторэтилен (PTFE), полистирол (PS), полиэтилен (PE), полипропилен (PP) өте төмен диэлектрлік тұрақты және диэлектрлік шығынға ие. Жоғары жиілікті және жоғары вольтты оқшаулағыш материалдар үшін. Термопластиктер оңай қалыпталады және өңделеді, бірақ төмен жылуға төзімді және оңай сырғиды. Жылжымалылық дәрежесі жүктемеге, қоршаған орта температурасына, еріткішке және ылғалдылыққа байланысты өзгереді. Термопластиканың осы кемшіліктерін жеңу және ғарыштық технологиялар мен жаңа энергетиканы дамыту салаларындағы қолдану қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін барлық елдер балқытуға болатын ыстыққа төзімді шайырларды, мысалы, полиэфир эфир кетонын (PEEK) және полиэфир сульфонын (PES), полиарилсульфонды (PASU), полифенилен сульфидін (PPS) және т.б. әзірлеуде. Оларды матрицалық шайырлар ретінде пайдаланатын композиттік материалдардың механикалық қасиеттері мен химиялық төзімділігі жоғары, термоформалауға және дәнекерлеуге болады, сондай-ақ эпоксидті шайырларға қарағанда қабатаралық ығысу беріктігі жақсы. Мысалы, полиэфир эфир кетонын матрицалық шайыр және көміртекті талшық ретінде композиттік материал жасау үшін пайдалану шаршауға төзімділік эпоксидті/көміртекті талшыққа қарағанда асып түседі. Оның соққыға төзімділігі жақсы, бөлме температурасында жылжымалылыққа төзімділігі жақсы және өңдеуге жақсы. Оны 240-270°C температурада үздіксіз пайдалануға болады. Бұл жоғары температуралы оқшаулағыш материал үшін өте қолайлы. Матрицалық шайыр мен көміртекті талшық ретінде полиэфирсульфоннан жасалған композиттік материал 200°C температурада жоғары беріктік пен қаттылыққа ие және -100°C температурада жақсы соққыға төзімділікті сақтай алады; ол улы емес, жанбайтын, түтінге және радиацияға минималды төзімділікке ие. Ол ғарыш кемесінің негізгі компоненті ретінде пайдаланылады деп күтілуде, сонымен қатар оны радомға құюға болады және т.б.

Формальдегидті көлденең байланыстырылған пластмассаларға фенолдық пластмассалар, аминопласттар (мысалы, мочевина-формальдегид-меламин-формальдегид және т.б.) жатады. Басқа көлденең байланыстырылған пластмассаларға қанықпаған полиэфирлер, эпоксидті шайырлар және фталик диалил шайырлары жатады.

(2) Термосеткалық пластик

Термосеткалық пластмассалар дегеніміз жылу немесе басқа жағдайларда қатаюға болатын немесе ерімейтін (балқу) сипаттамалары бар пластмассалар, мысалы, фенолдық пластмассалар, эпоксидті пластмассалар және т.б. Термосеткалық пластмассалар формальдегидті көлденең байланысқан және басқа да көлденең байланысқан түрлерге бөлінеді. Термиялық өңдеуден және қалыптаудан кейін балқытылатын және ерімейтін қатаю өнімі түзіледі, ал шайыр молекулалары сызықтық құрылым арқылы желілік құрылымға көлденең байланысады. Жоғары температура ыдырайды және бұзады. Әдеттегі термосеткалық пластмассаларға фенолдық, эпоксидті, аминокислота, қанықпаған полиэфир, фуран, полисилоксан және басқа материалдар, сондай-ақ жаңа полидипропиленфталат пластмассалары жатады. Олардың жоғары ыстыққа төзімділігі және қыздырған кезде деформацияға төзімділігі сияқты артықшылықтары бар. Кемшілігі - механикалық беріктік әдетте жоғары емес, бірақ механикалық беріктікті ламинатталған материалдарды немесе қалыпталған материалдарды жасау үшін толтырғыштарды қосу арқылы жақсартуға болады.

Фенолдық шайырдан жасалған термосет пластмассалары, мысалы, фенолдық қалыпталған пластмасса (әдетте бакелит деп аталады), берік, өлшемді тұрақты және күшті сілтілерден басқа басқа химиялық заттарға төзімді. Әр түрлі қолданыстар мен талаптарға сәйкес әртүрлі толтырғыштар мен қоспаларды қосуға болады. Жоғары оқшаулау өнімділігін қажет ететін сорттар үшін толтырғыш ретінде слюда немесе шыны талшықты пайдалануға болады; ыстыққа төзімділікті қажет ететін сорттар үшін асбест немесе басқа ыстыққа төзімді толтырғыштарды пайдалануға болады; сейсмикалық төзімділікті қажет ететін сорттар үшін толтырғыш ретінде әртүрлі тиісті талшықтарды немесе резеңкені пайдалануға болады. Жоғары беріктік материалдарын жасау үшін кейбір беріктендіру агенттерін пайдалануға болады. Сонымен қатар, әртүрлі қолданбалардың талаптарын қанағаттандыру үшін анилин, эпоксид, поливинилхлорид, полиамид және поливинил ацеталь сияқты модификацияланған фенолдық шайырларды да пайдалануға болады. Фенолдық шайырларды жоғары механикалық беріктікпен, жақсы электрлік қасиеттермен, коррозияға төзімділікпен және оңай өңдеумен сипатталатын фенолдық ламинаттар жасау үшін де пайдалануға болады. Олар төмен вольтты электр жабдықтарында кеңінен қолданылады.

Аминопластарға мочевина формальдегиді, меламин формальдегиді, мочевина меламин формальдегиді және т.б. жатады. Олардың қатты құрылымы, сызаттарға төзімділігі, түссіз, мөлдір және т.б. артықшылықтары бар. Бояғыш материалдарды қосу арқылы түрлі-түсті өнімдер жасауға болады, олар әдетте электрлік нефрит деп аталады. Ол майға төзімді және әлсіз сілтілер мен органикалық еріткіштерге әсер етпейтіндіктен (бірақ қышқылға төзімді емес), оны 70°C температурада ұзақ уақыт пайдалануға болады және қысқа мерзімде 110-нан 120°C-қа дейін төтеп бере алады және электрлік өнімдерде қолдануға болады. Меламин-формальдегидті пластик мочевина-формальдегидті пластикке қарағанда қаттылығы жоғары және суға төзімділігі, ыстыққа төзімділігі және доғаға төзімділігі жақсы. Оны доғаға төзімді оқшаулағыш материал ретінде пайдалануға болады.

Негізгі шикізат ретінде эпоксидті шайырдан жасалған термосеткалық пластмассалардың көптеген түрлері бар, олардың шамамен 90%-ы бисфенол А эпоксидті шайырына негізделген. Ол тамаша адгезияға, электр оқшаулауына, ыстыққа төзімділікке және химиялық тұрақтылыққа, төмен шөгуге және су сіңіруге, сондай-ақ жақсы механикалық беріктікке ие.

Қанықпаған полиэстерден де, эпоксидті шайырлардан да тамаша механикалық беріктікке ие FRP жасауға болады. Мысалы, қанықпаған полиэстерден жасалған шыны талшықты арматураланған пластик жақсы механикалық қасиеттерге және төмен тығыздыққа ие (тек 1/5-тен 1/4-ке дейін болат, 1/2 алюминий) және әртүрлі электрлік бөлшектерге өңдеу оңай. Дипропиленфталат шайырынан жасалған пластмассалардың электрлік және механикалық қасиеттері фенолдық және аминотермосет пластмассаларына қарағанда жақсы. Оның гигроскопиялықтығы төмен, өнімнің тұрақты өлшемі, жақсы қалыптау өнімділігі, қышқыл мен сілтіге төзімділігі, қайнаған су және кейбір органикалық еріткіштер бар. Қалыптау қосылысы күрделі құрылымы, температураға төзімділігі және жоғары оқшаулауы бар бөлшектерді өндіруге жарамды. Әдетте, оны -60 ~ 180℃ температура диапазонында ұзақ уақыт пайдалануға болады, ал ыстыққа төзімділік дәрежесі F-ден H-ге дейін жетуі мүмкін, бұл фенолдық және аминопласттардың ыстыққа төзімділігінен жоғары.

Полисилоксан құрылымы түріндегі силикон пластмассалары электроника мен электр технологиясында кеңінен қолданылады. Силиконмен ламинатталған пластмассалар көбінесе шыны матамен нығайтылған; силиконмен қалыпталған пластмассалар көбінесе шыны талшықтармен және асбестпен толтырылған, олар жоғары температураға, жоғары жиілікті немесе су асты қозғалтқыштарына, электр құрылғыларына және электрондық жабдықтарға төзімді бөлшектерді жасау үшін қолданылады. Пластмассаның бұл түрі төмен диэлектрлік тұрақтысымен және tgδ мәнімен сипатталады және жиілікке аз әсер етеді. Ол электр және электроника өнеркәсібінде тәжге және доғаларға қарсы тұру үшін қолданылады. Разряд ыдырауды тудырса да, өнім өткізгіш көміртегі қара емес, кремний диоксиді болып табылады. . Бұл материал түрі керемет ыстыққа төзімділікке ие және оны 250°C температурада үздіксіз пайдалануға болады. Полисиликонның негізгі кемшіліктері - төмен механикалық беріктік, төмен адгезия және нашар майға төзімділік. Полиэстермен модификацияланған силикон пластмассалары сияқты көптеген модификацияланған силикон полимерлері жасалды және электр технологиясында қолданылды. Кейбір пластмассалар термопластикалық және термореактивті пластмассалар болып табылады. Мысалы, поливинилхлорид әдетте термопластикалық болып табылады. Жапония термосеттелген және қалыптау температурасы 60-тан 140°C-қа дейінгі сұйық поливинилхлоридтің жаңа түрін жасап шығарды. Америка Құрама Штаттарындағы Lundex деп аталатын пластик термосеттелген пластиктердің термопластикалық өңдеу ерекшеліктеріне де, физикалық қасиеттеріне де ие.

① Көмірсутек пластмассалары.

Бұл полярлы емес пластик, ол кристалды және кристалды емес болып бөлінеді. Кристалдық көмірсутек пластиктеріне полиэтилен, полипропилен және т.б., ал кристалды емес көмірсутек пластиктеріне полистирол және т.б. жатады.

② Полярлық гендер бар винил пластиктері.

Флуоропластиктерден басқа, олардың көпшілігі кристалды емес мөлдір денелер, соның ішінде поливинилхлорид, политетрафторэтилен, поливинилацетат және т.б. Көптеген винил мономерлерін радикалды катализаторлармен полимерлеуге болады.

③Термопластикалық инженерлік пластмассалар.

Негізінен полиоксиметилен, полиамид, поликарбонат, ABS, полифенилен эфирі, полиэтилентерефталат, полисульфон, полиэфирсульфон, полиимид, полифениленсульфид және т.б. Политетрафторэтилен. Модификацияланған полипропилен және т.б. осы қатарға кіреді.

④ Термопластикалық целлюлоза пластмассалары.

Ол негізінен целлюлоза ацетаты, целлюлоза ацетаты бутираты, целлофан, целлофан және т.б. қамтиды.

Жоғарыда аталған барлық пластикалық материалдарды пайдалана аламыз.
Қалыпты жағдайда, тағамдық сапалы PP және медициналық сапалы PP ұқсас өнімдер үшін қолданыладықасықтар. ПипеткаHDPE материалынан жасалған жәнесынақ түтігіәдетте медициналық дәрежедегі PP немесе PS материалынан жасалған. Бізде әлі де әртүрлі материалдарды пайдаланатын көптеген өнімдер бар, себебі біззеңөндіруші, барлық дерлік пластикалық бұйымдарды шығаруға болады


Жарияланған уақыты: 2021 жылғы 12 мамыр