Употреба и функции на основните пластмасови материали

Употреба и функции на основните пластмасови материали

пластмаса

1. Използвайте класификация

Според различните характеристики на употреба на различните пластмаси, пластмасите обикновено се разделят на три вида: общи пластмаси, инженерни пластмаси и специални пластмаси.

①Обща пластмаса

Обикновено се отнася до пластмаси с голям капацитет, широко приложение, добра формовъчност и ниска цена. Съществуват пет вида пластмаси за общо приложение, а именно полиетилен (PE), полипропилен (PP), поливинилхлорид (PVC), полистирен (PS) и акрилонитрил-бутадиен-стиренов съполимер (ABS). Тези пет вида пластмаси представляват по-голямата част от пластмасовите суровини, а останалите могат да бъдат класифицирани основно в специални разновидности, като например: PPS, PPO, PA, PC, POM и др. Те се използват много малко в продуктите от ежедневието, главно във висок клас области като машиностроенето и националната отбранителна технология, като автомобили, аерокосмическа промишленост, строителство и комуникации. Според класификацията на пластичността, пластмасите могат да бъдат разделени на термопластични и термореактивни пластмаси. При нормални обстоятелства термопластичните продукти могат да бъдат рециклирани, докато термореактивните пластмаси не могат. Според оптичните свойства, пластмасите могат да бъдат разделени на прозрачни, полупрозрачни и непрозрачни суровини, като PS, PMMA, AS, PC и др., които са прозрачни пластмаси, а повечето други пластмаси са непрозрачни пластмаси.

Свойства и приложения на често използвани пластмаси:

1. Полиетилен:

Често използваният полиетилен може да се раздели на полиетилен с ниска плътност (LDPE), полиетилен с висока плътност (HDPE) и линеен полиетилен с ниска плътност (LLDPE). Сред трите, HDPE има по-добри термични, електрически и механични свойства, докато LDPE и LLDPE имат по-добра гъвкавост, удароустойчивост, филмообразуващи свойства и др. LDPE и LLDPE се използват главно в опаковъчни фолиа, селскостопански фолиа, модификация на пластмаси и др., докато HDPE има широк спектър от приложения, като фолиа, тръби и продукти от първа необходимост за инжектиране.

2. Полипропилен:

Сравнително казано, полипропиленът има повече разновидности, по-сложни приложения и широк спектър от области. Разновидностите включват главно хомополимер полипропилен (homopp), блоков съполимер полипропилен (copp) и произволен съполимер полипропилен (rapp). Според приложението, хомополимеризацията се използва главно в областите на изтегляне на тел, влакна, шприцване, BOPP фолио и др. Съполимерният полипропилен се използва главно в шприцовани части за домакински уреди, модифицирани суровини, продукти за ежедневно шприцване, тръби и др., а произволен полипропилен се използва главно в прозрачни продукти, високопроизводителни продукти, високопроизводителни тръби и др.

3. Поливинилхлорид:

Поради ниската си цена и свойствата си на самозапалване, той има широк спектър от приложения в строителната област, особено за канализационни тръби, пластмасови стоманени врати и прозорци, плочи, изкуствена кожа и др.

4. Полистирен:

Като вид прозрачна суровина, когато е необходима прозрачност, тя има широк спектър от приложения, като например автомобилни абажури, ежедневни прозрачни части, прозрачни чаши, консервни кутии и др.

5. Коремна система:

Това е универсална инженерна пластмаса с изключителни физико-механични и термични свойства. Широко се използва в домакински уреди, панели, маски, възли, аксесоари и др., особено в домакински уреди, като перални машини, климатици, хладилници, електрически вентилатори и др. Тя е много голяма и има широк спектър от приложения в модификацията на пластмаси.

②Инженерни пластмаси

Обикновено се отнася до пластмаси, които могат да издържат на определена външна сила, имат добри механични свойства, устойчивост на високи и ниски температури и добра размерна стабилност, и могат да се използват като инженерни конструкции, като например полиамид и полисулфон. Инженерните пластмаси се разделят на две категории: общи инженерни пластмаси и специални инженерни пластмаси. Инженерните пластмаси могат да отговарят на по-високи изисквания по отношение на механични свойства, издръжливост, устойчивост на корозия и топлоустойчивост, по-удобни са за обработка и могат да заменят металните материали. Инженерните пластмаси се използват широко в електротехниката и електрониката, автомобилостроенето, строителството, офис оборудването, машиностроенето, аерокосмическата и други индустрии. Заместването на стоманата с пластмаса и дървото с пластмаса се е превърнало в международна тенденция.

Общите инженерни пластмаси включват: полиамид, полиоксиметилен, поликарбонат, модифициран полифениленов етер, термопластичен полиестер, полиетилен с ултрависоко молекулно тегло, метилпентенов полимер, съполимер на винилов алкохол и др.

Специалните инженерни пластмаси се разделят на омрежени и неомрежени видове. Омрежените видове са: полиамино бисмалеамид, политриазин, омрежен полиимид, топлоустойчива епоксидна смола и т.н. Неомрежените видове са: полисулфон, полиетерсулфон, полифенилен сулфид, полиимид, полиетерен етер кетон (PEEK) и т.н.

③Специални пластмаси

Обикновено се отнася до пластмаси, които имат специални функции и могат да се използват в специални приложения, като авиация и космонавтика. Например, флуоропластите и силиконите имат изключителна устойчивост на високи температури, самосмазващи се и други специални функции, а подсилените пластмаси и пенопластите имат специални свойства, като висока якост и висока степен на амортизация. Тези пластмаси принадлежат към категорията на специалните пластмаси.

а. Подсилена пластмаса:

Суровините от армирана пластмаса могат да бъдат разделени на гранулирани (като например калциево-армирана пластмаса), влакнести (като например стъклени влакна или стъклена тъкан) и люспести (като слюдено-армирана пластмаса). Според материала, те могат да бъдат разделени на платнено-армирани пластмаси (като парцалено-армирани или азбестово-армирани пластмаси), неорганични минерално-армирани пластмаси (като кварцови или слюдено-армирани пластмаси) и влакнесто-армирани пластмаси (като въглеродно-армирани пластмаси).

б. Пяна:

Пяната може да се раздели на три вида: твърда, полутвърда и гъвкава пяна. Твърдата пяна няма гъвкавост и нейната твърдост на натиск е много голяма. Тя ще се деформира само когато достигне определена стойност на напрежението и не може да се върне в първоначалното си състояние след освобождаване на напрежението. Гъвкавата пяна е гъвкава, с ниска твърдост на натиск и е лесна за деформация. След възстановяване на първоначалното състояние остатъчната деформация е малка; гъвкавостта и другите свойства на полутвърдата пяна са между твърдите и меките пяни.

Второ, физическа и химическа класификация

Според различните физични и химични свойства на различните пластмаси, пластмасите могат да бъдат разделени на два вида: термореактивни пластмаси и термопластични пластмаси.

(1) Термопластичен

Термопласти (термопласти): отнася се до пластмаси, които се топят след нагряване, могат да се влеят в матрицата след охлаждане и след това да се стопят след нагряване; нагряването и охлаждането могат да се използват за получаване на обратими промени (течно ←→твърдо), така наречената физическа промяна. Термопластите с общо предназначение имат температури за продължителна употреба под 100°C. Полиетиленът, поливинилхлоридът, полипропиленът и полистиролът се наричат ​​още четирите пластмаси с общо предназначение. Термопластичните пластмаси се разделят на въглеводороди, винили с полярни гени, инженерни, целулозни и други видове. Те стават меки при нагряване и стават твърди при охлаждане. Могат да се омекотяват и втвърдяват многократно и да поддържат определена форма. Разтворими са в определени разтворители и имат свойството да се топят и разтварят. Термопластите имат отлична електрическа изолация, особено политетрафлуоретиленът (PTFE), полистиролът (PS), полиетиленът (PE) и полипропиленът (PP) имат изключително ниска диелектрична константа и диелектрични загуби. Подходящи са за високочестотни и високоволтови изолационни материали. Термопластите са лесни за формоване и обработка, но имат ниска топлоустойчивост и лесно се пълзят. Степента на пълзене варира в зависимост от натоварването, температурата на околната среда, разтворителя и влажността. За да се преодолеят тези слабости на термопластичните пластмаси и да се отговорят на нуждите на приложенията в областта на космическите технологии и развитието на нови енергийни източници, всички страни разработват топлоустойчиви смоли, които могат да се разтопяват, като полиетер етер кетон (PEEK) и полиетер сулфон (PES), полиарилсулфон (PASU), полифенилен сулфид (PPS) и др. Композитните материали, които ги използват като матрични смоли, имат по-високи механични свойства и химическа устойчивост, могат да бъдат термоформовани и заварявани и имат по-добра междуслойна якост на срязване от епоксидните смоли. Например, използвайки полиетер етер кетон като матрична смола и въглеродни влакна за получаване на композитен материал, устойчивостта на умора надвишава тази на епоксидната/въглеродните влакна. Той има добра устойчивост на удар, добра устойчивост на пълзене при стайна температура и добра обработваемост. Може да се използва непрекъснато при 240-270°C. Той е идеален изолационен материал за високи температури. Композитният материал, изработен от полиетер сулфон като матрична смола и въглеродни влакна, има висока якост и твърдост при 200°C и може да поддържа добра устойчивост на удар при -100°C; Той е нетоксичен, незапалим, с минимално димно и радиационноустойчивост. Очаква се да се използва като ключов компонент на космически кораб, а също така може да бъде формован в радар и др.

Формалдехидно омрежените пластмаси включват фенолни пластмаси, амино пластмаси (като урея-формалдехид-меламин-формалдехид и др.). Други омрежени пластмаси включват ненаситени полиестери, епоксидни смоли и фталови диалилови смоли.

(2) Термореактивна пластмаса

Термореактивните пластмаси се отнасят до пластмаси, които могат да се втвърдяват при топлина или други условия или имат неразтворими (топящи се) характеристики, като например фенолни пластмаси, епоксидни пластмаси и др. Термореактивните пластмаси се разделят на формалдехидно омрежен тип и други омрежени видове. След термична обработка и формоване се образува нетопим и неразтворим втвърден продукт, а молекулите на смолата се омрежват в линейна мрежова структура. Повишената топлина ще ги разложи и унищожи. Типичните термореактивни пластмаси включват фенолни, епоксидни, амино, ненаситени полиестерни, фуранови, полисилоксанови и други материали, както и по-нови полидипропиленфталатни пластмаси. Те имат предимствата на висока топлоустойчивост и устойчивост на деформация при нагряване. Недостатъкът е, че механичната якост обикновено не е висока, но може да се подобри чрез добавяне на пълнители, за да се получат ламинирани или формовани материали.

Термореактивните пластмаси, изработени от фенолна смола като основна суровина, като например фенолна формована пластмаса (известна като бакелит), са издръжливи, размерно стабилни и устойчиви на други химични вещества, с изключение на силни алкали. Различни пълнители и добавки могат да се добавят според различните приложения и изисквания. За видове, които изискват висока изолационна ефективност, може да се използва слюда или стъклени влакна като пълнител; за видове, които изискват топлоустойчивост, може да се използва азбест или други топлоустойчиви пълнители; за видове, които изискват сеизмична устойчивост, могат да се използват различни подходящи влакна или каучук като пълнители, както и някои втвърдяващи агенти за получаване на материали с висока якост. Освен това, модифицирани фенолни смоли като анилин, епоксидна смола, поливинилхлорид, полиамид и поливинилацетал също могат да се използват, за да се отговорят на изискванията на различни приложения. Фенолните смоли могат да се използват и за производство на фенолни ламинати, които се характеризират с висока механична якост, добри електрически свойства, устойчивост на корозия и лесна обработка. Те се използват широко в нисковолтово електрическо оборудване.

Аминопластите включват урея формалдехид, меламин формалдехид, урея меламин формалдехид и т.н. Те имат предимствата на твърда текстура, устойчивост на надраскване, безцветност, полупрозрачност и др. Добавянето на цветни материали може да доведе до получаването на цветни продукти, известни като електрически нефрит. Тъй като е устойчив на масло и не се влияе от слаби основи и органични разтворители (но не е устойчив на киселини), може да се използва при 70°C за дълго време и може да издържи на 110 до 120°C за кратко време и може да се използва в електрически продукти. Меламин-формалдехидната пластмаса има по-висока твърдост от урея-формалдехидната пластмаса и има по-добра водоустойчивост, топлоустойчивост и устойчивост на дъга. Може да се използва като дъгоустойчив изолационен материал.

Съществуват много видове термореактивни пластмаси, изработени с епоксидна смола като основна суровина, сред които около 90% са на базата на епоксидна смола бисфенол А. Тя има отлична адхезия, електрическа изолация, устойчивост на топлина и химическа стабилност, ниско свиване и водопоглъщане, както и добра механична якост.

Както ненаситеният полиестер, така и епоксидната смола могат да бъдат произведени във FRP (стеклопластик с армировка от стъклени влакна), който има отлична механична якост. Например, пластмасата, подсилена със стъклени влакна, изработена от ненаситен полиестер, има добри механични свойства и ниска плътност (само 1/5 до 1/4 от стомана, 1/2 от алуминий) и е лесна за обработка в различни електрически части. Електрическите и механичните свойства на пластмасите, изработени от дипропилен фталатна смола, са по-добри от тези на фенолните и амино термореактивните пластмаси. Тя има ниска хигроскопичност, стабилен размер на продукта, добри характеристики на формоване, устойчивост на киселини и основи, вряща вода и някои органични разтворители. Формовъчната смес е подходяща за производство на части със сложна структура, устойчивост на температури и висока изолация. Като цяло може да се използва дълго време в температурния диапазон от -60 до 180℃, а степента на топлоустойчивост може да достигне от F до H, което е по-високо от топлоустойчивостта на фенолните и амино пластмасите.

Силиконовите пластмаси под формата на полисилоксанова структура се използват широко в електрониката и електротехниката. Силиконовите ламинирани пластмаси са предимно подсилени със стъклена тъкан; силиконовите формовани пластмаси са предимно пълни със стъклени влакна и азбест, които се използват за производство на части, устойчиви на висока температура, висока честота или потопяеми двигатели, електрически уреди и електронно оборудване. Този вид пластмаса се характеризира с ниска диелектрична константа и tgδ стойност и е по-малко повлиян от честотата. Използва се в електротехническата и електронната промишленост, за да устои на корона и дъги. Дори ако разрядът причини разлагане, продуктът е силициев диоксид вместо проводими сажди. Този вид материал има изключителна топлоустойчивост и може да се използва непрекъснато при 250°C. Основните недостатъци на полисиликона са ниската механична якост, ниската адхезия и лошата маслоустойчивост. Разработени са много модифицирани силиконови полимери, като например полиестерно модифицирани силиконови пластмаси, които се прилагат в електротехниката. Някои пластмаси са едновременно термопластични и термореактивни пластмаси. Например, поливинилхлоридът обикновено е термопластичен. Япония е разработила нов вид течен поливинилхлорид, който е термореактивен и има температура на формоване от 60 до 140°C. Пластмаса, наречена Lundex в Съединените щати, има както термопластични характеристики за обработка, така и физични свойства на термореактивните пластмаси.

① Въглеводородни пластмаси.

Това е неполярна пластмаса, която се разделя на кристална и некристална. Кристалните въглеводородни пластмаси включват полиетилен, полипропилен и др., а некристалните въглеводородни пластмаси включват полистирен и др.

②Винилови пластмаси, съдържащи полярни гени.

С изключение на флуоропластите, повечето от тях са некристални прозрачни тела, включително поливинилхлорид, политетрафлуороетилен, поливинилацетат и др. Повечето винилови мономери могат да бъдат полимеризирани с радикални катализатори.

③Термопластични инженерни пластмаси.

Основно включват полиоксиметилен, полиамид, поликарбонат, ABS, полифениленов етер, полиетилен терефталат, полисулфон, полиетерсулфон, полиимид, полифениленов сулфид и др. Политетрафлуороетилен. Модифициран полипропилен и др. също са включени в тази гама.

④ Термопластични целулозни пластмаси.

Това включва главно целулозен ацетат, целулозен ацетат бутират, целофан, целофан и т.н.

Можем да използваме всички пластмасови материали, изброени по-горе.
При нормални обстоятелства, PP с хранителен и медицински клас се използват за продукти, подобни налъжици. Пипетатае изработен от HDPE материал иепруветкаобикновено се изработва от медицински PP или PS материал. Все още имаме много продукти, използващи различни материали, защото смемухълпроизводител, почти всички пластмасови изделия могат да бъдат произведени


Време на публикуване: 12 май 2021 г.