Використання та функції основних пластикових матеріалів

Використання та функції основних пластикових матеріалів

пластик

1. Використовуйте класифікацію

Залежно від характеристик використання різних пластмас, їх зазвичай поділяють на три типи: загальні пластмаси, інженерні пластмаси та спеціальні пластмаси.

①Загальний пластик

Зазвичай це стосується пластмас з великою продуктивністю, широким застосуванням, хорошою формуваністю та низькою ціною. Існує п'ять видів загальних пластмас, а саме: поліетилен (PE), поліпропілен (PP), полівінілхлорид (PVC), полістирол (PS) та акрилонітрил-бутадієн-стирольний сополімер (ABS). Ці п'ять видів пластмас складають переважну більшість пластикової сировини, а решту можна в основному класифікувати на спеціальні різновиди пластмас, такі як: PPS, PPO, PA, PC, POM тощо. Вони дуже мало використовуються у виробництві повсякденних товарів, переважно у високоякісних галузях, таких як машинобудування та оборонні технології, такі як автомобілі, аерокосмічна промисловість, будівництво та зв'язок. За класифікацією пластичності пластмаси можна розділити на термопласти та термореактивні пластмаси. За звичайних обставин термопластичні вироби можна переробляти, тоді як термореактивні пластмаси - ні. За оптичними властивостями пластмаси можна розділити на прозорі, напівпрозорі та непрозорі сировинні матеріали, такі як PS, PMMA, AS, PC тощо, які є прозорими пластмасами, а більшість інших пластмас є непрозорими.

Властивості та використання поширених пластмас:

1. Поліетилен:

Зазвичай використовуваний поліетилен можна розділити на поліетилен низької щільності (LDPE), поліетилен високої щільності (HDPE) та лінійний поліетилен низької щільності (LLDPE). Серед цих трьох HDPE має кращі теплові, електричні та механічні властивості, тоді як LDPE та LLDPE мають кращу гнучкість, ударні властивості, плівкоутворювальні властивості тощо. LDPE та LLDPE в основному використовуються в пакувальних плівках, сільськогосподарських плівках, модифікації пластику тощо, тоді як HDPE має широкий спектр застосування, такий як плівки, труби та ін'єкційні товари щоденного вжитку.

2. Поліпропілен:

Відносно кажучи, поліпропілен має більше різновидів, складніше використання та широкий спектр галузей. Різновиди включають переважно гомополімер поліпропілену (гомопп), блок-сополімер поліпропілену (мідь) та випадковий сополімер поліпропілену (рапп). Залежно від застосування, гомополімеризація в основному використовується в галузях волочіння дроту, волокна, інжекцій, плівки BOPP тощо. Сополімер поліпропілену в основному використовується в деталях побутової техніки для інжекцій, модифікованій сировині, продуктах щоденного використання для інжекцій, трубах тощо, а випадковий поліпропілен в основному використовується в прозорих продуктах, високопродуктивних продуктах, високопродуктивних трубах тощо.

3. Полівінілхлорид:

Завдяки низькій вартості та властивостям самозаймання, він має широкий спектр застосування в будівництві, особливо для каналізаційних труб, пластикових сталевих дверей та вікон, плит, штучної шкіри тощо.

4. Полістирол:

Як прозора сировина, коли є потреба в прозорості, вона має широкий спектр використання, наприклад, автомобільні абажури, щоденні прозорі деталі, прозорі чашки, банки тощо.

5. АБС:

Це універсальний інженерний пластик з видатними фізико-механічними та термічними властивостями. Він широко використовується в побутовій техніці, панелях, масках, вузлах, аксесуарах тощо, особливо в побутовій техніці, такій як пральні машини, кондиціонери, холодильники, електричні вентилятори тощо. Він має дуже великі розміри та широкий спектр застосування в модифікації пластику.

②Інженерні пластмаси

Зазвичай це стосується пластмас, які можуть витримувати певні зовнішні сили, мають добрі механічні властивості, стійкість до високих і низьких температур, а також добру розмірну стабільність, і можуть бути використані як інженерні конструкції, такі як поліамід і полісульфон. Інженерні пластмаси поділяються на дві категорії: загальні інженерні пластмаси та спеціальні інженерні пластмаси. Інженерні пластмаси можуть відповідати вищим вимогам щодо механічних властивостей, довговічності, стійкості до корозії та термостійкості, вони зручніші в обробці та можуть замінити металеві матеріали. Інженерні пластмаси широко використовуються в електротехнічній та електронній, автомобільній, будівельній, офісній техніці, машинобудуванні, аерокосмічній та інших галузях промисловості. Заміна сталі пластиком і деревини пластиком стала міжнародною тенденцією.

До загальноконструкційних пластмас належать: поліамід, поліоксиметилен, полікарбонат, модифікований поліфеніленовий ефір, термопластичний поліефір, поліетилен надвисокої молекулярної маси, метилпентеновий полімер, сополімер вінілового спирту тощо.

Спеціальні інженерні пластмаси поділяються на зшиті та незшиті. Зшиті типи - це: поліамінобісмалеамід, політриазин, зшитий поліімід, термостійка епоксидна смола тощо. Незшиті типи - це: полісульфон, поліетерсульфон, поліфеніленсульфід, поліімід, поліетер ефіркетон (PEEK) тощо.

③Спеціальні пластмаси

Зазвичай це стосується пластмас, які мають спеціальні функції та можуть використовуватися в спеціальних сферах застосування, таких як авіація та аерокосмічна промисловість. Наприклад, фторопласти та силікони мають видатну стійкість до високих температур, самозмащувальні та інші спеціальні функції, а армовані пластмаси та пінопласти мають особливі властивості, такі як висока міцність та висока амортизація. Ці пластмаси належать до категорії спеціальних пластмас.

а. Армований пластик:

Армовану пластикову сировину можна розділити за зовнішнім виглядом на гранульовану (наприклад, кальцієву пластику), волокнисту (наприклад, склопластик або склотканину) та пластівчасту (наприклад, слюдяну). За матеріалом її можна розділити на тканинну армовану пластику (наприклад, ганчір'яну або азбестову), неорганічну мінеральну пластику (наприклад, кварцову або слюдяну) та волокнисту пластику (наприклад, вуглецеву пластику).

б. Піна:

Пінопласти можна розділити на три типи: жорсткі, напівжорсткі та гнучкі. Жорсткі пінопласти не мають гнучкості, а їхня твердість на стиск дуже велика. Вони деформуються лише при досягненні певного значення напруги та не можуть повернутися до початкового стану після зняття напруги. Гнучкі пінопласти гнучкі, мають низьку твердість на стиск та легко деформуються. Після відновлення початкового стану залишкова деформація невелика; гнучкість та інші властивості напівжорстких пінопластів знаходяться між жорсткими та м’якими пінопластами.

Друга, фізична та хімічна класифікація

Залежно від фізичних та хімічних властивостей різних пластмас, їх можна розділити на два типи: термореактивні пластмаси та термопластичні пластмаси.

(1) Термопластик

Термопластики (термопластики): відносяться до пластмас, які плавляться після нагрівання, можуть заливатися у форму після охолодження, а потім плавитися після нагрівання; нагрівання та охолодження можуть використовуватися для отримання оборотних змін (рідкий ←→твердий), так звані фізичні зміни. Термопластики загального призначення мають температуру постійного використання нижче 100°C. Поліетилен, полівінілхлорид, поліпропілен та полістирол також називають чотирма універсальними пластмасами. Термопластики поділяються на вуглеводні, вініли з полярними генами, інженерні, целюлозні та інші типи. Вони стають м'якими при нагріванні та тверднуть при охолодженні. Вони можуть багаторазово розм'якшуватися та тверднути, зберігаючи певну форму. Вони розчинні в певних розчинниках та мають властивість бути плавкими та розчинними. Термопластики мають чудову електроізоляцію, особливо політетрафторетилен (ПТФЕ), полістирол (ПС), поліетилен (ПЕ), поліпропілен (ПП) мають надзвичайно низьку діелектричну проникність та діелектричні втрати. Підходять для високочастотних та високовольтних ізоляційних матеріалів. Термопластики легко формуються та обробляються, але мають низьку термостійкість та легко повзучі. Ступінь повзучості змінюється залежно від навантаження, температури навколишнього середовища, розчинника та вологості. Щоб подолати ці недоліки термопластів та задовольнити потреби їх застосування в галузях космічних технологій та розвитку нової енергетики, усі країни розробляють термостійкі смоли, які можна плавити, такі як поліефіретеркетон (PEEK) та поліефірсульфон (PES), поліарилсульфон (PASU), поліфеніленсульфід (PPS) тощо. Композитні матеріали, що використовують їх як матричні смоли, мають вищі механічні властивості та хімічну стійкість, можуть бути термоформовані та зварені, а також мають кращу міжшарову міцність на зсув, ніж епоксидні смоли. Наприклад, використання поліефіретеркетону як матричної смоли та вуглецевого волокна для виготовлення композитного матеріалу перевищує стійкість до втоми, таку як у епоксидної смоли/вуглецевого волокна. Він має добру ударостійкість, добру стійкість до повзучості при кімнатній температурі та добру технологічність. Його можна використовувати безперервно при 240-270°C. Це ідеальний високотемпературний ізоляційний матеріал. Композитний матеріал, виготовлений з поліефірсульфону як матричної смоли та вуглецевого волокна, має високу міцність та твердість при 200°C, а також може підтримувати добру ударостійкість при -100°C; Він нетоксичний, негорючий, має мінімальне димоутворення та стійкість до радіації. Очікується, що його використовуватимуть як ключовий компонент космічного корабля, а також з нього можна виготовити обтічник тощо.

До зшитих формальдегідом пластмас належать фенольні пластмаси, амінопластики (такі як сечовиноформальдегід-меламінформальдегід тощо). Інші зшиті пластмаси включають ненасичені поліефіри, епоксидні смоли та фталеві діалілові смоли.

(2) Термореактивний пластик

Термореактивні пластмаси відносяться до пластмас, які можуть затвердівати під дією тепла або інших умов, або мають нерозчинні (плавкі) характеристики, такі як фенольні пластмаси, епоксидні пластмаси тощо. Термореактивні пластмаси поділяються на зшиті формальдегідом та інші зшиті типи. Після термічної обробки та формування утворюється неплавкий та нерозчинний затверділий продукт, а молекули смоли зшиті в сітчасту структуру за допомогою лінійної структури. Підвищена температура розкладає та руйнує. Типові термореактивні пластмаси включають фенольні, епоксидні, аміно, ненасичені поліефірні, фуранові, полісилоксанові та інші матеріали, а також новіші полідипропіленфталатні пластмаси. Вони мають переваги високої термостійкості та стійкості до деформації при нагріванні. Недоліком є ​​те, що механічна міцність, як правило, невисока, але механічну міцність можна покращити, додавши наповнювачі, для виготовлення ламінованих або формованих матеріалів.

Термореактивні пластмаси, виготовлені з фенольної смоли як основної сировини, такі як фенольний формований пластик (широко відомий як бакеліт), є міцними, стабільними за розмірами та стійкими до інших хімічних речовин, крім сильних лугів. Різні наповнювачі та добавки можуть бути додані відповідно до різних застосувань та вимог. Для різновидів, що потребують високих ізоляційних характеристик, як наповнювач можна використовувати слюду або скловолокно; для різновидів, що потребують термостійкості, можна використовувати азбест або інші термостійкі наповнювачі; для різновидів, що потребують сейсмостійкості, як наповнювачі можна використовувати різні відповідні волокна або гуму, а також деякі зміцнювальні речовини для виготовлення матеріалів з високою міцністю. Крім того, для задоволення вимог різних застосувань також можна використовувати модифіковані фенольні смоли, такі як анілін, епоксидна смола, полівінілхлорид, поліамід та полівінілацеталь. Фенольні смоли також можуть бути використані для виготовлення фенольних ламінатів, які характеризуються високою механічною міцністю, добрими електричними властивостями, стійкістю до корозії та легкою обробкою. Вони широко використовуються в низьковольтному електрообладнанні.

Амінопласти включають сечовиноформальдегід, меламінформальдегід, сечовиномеламіноформальдегід тощо. Вони мають такі переваги, як тверда текстура, стійкість до подряпин, безбарвність, напівпрозорість тощо. Додавання кольорових матеріалів може призвести до отримання барвистих виробів, широко відомих як електричний нефрит. Оскільки він стійкий до нафти та слабких лугів та органічних розчинників (але не кислотостійкий), його можна використовувати при температурі 70°C протягом тривалого часу, а короткочасно витримувати температуру від 110 до 120°C і використовувати в електротехнічних виробах. Меламінформальдегідний пластик має вищу твердість, ніж сечовиноформальдегідний пластик, а також кращу водостійкість, термостійкість та стійкість до дуги. Його можна використовувати як дугостійкий ізоляційний матеріал.

Існує багато видів термореактивних пластмас, виготовлених з епоксидної смоли як основної сировини, серед яких близько 90% складають епоксидну смолу бісфенолу А. Вона має чудову адгезію, електроізоляцію, термостійкість та хімічну стабільність, низьку усадку та водопоглинання, а також добру механічну міцність.

Як ненасичений поліефір, так і епоксидна смола можуть бути перероблені у склопластик (FRP), який має чудову механічну міцність. Наприклад, склопластик, виготовлений з ненасиченого поліефіру, має добрі механічні властивості та низьку щільність (лише від 1/5 до 1/4 сталі, 1/2 алюмінію) і легко переробляється у різні електричні деталі. Електричні та механічні властивості пластмас, виготовлених з дипропіленфталатної смоли, кращі, ніж у фенольних та амінотермореактивних пластмас. Вони мають низьку гігроскопічність, стабільний розмір продукції, хороші характеристики лиття, стійкі до кислот та лугів, киплячої води та деяких органічних розчинників. Формувальна маса підходить для виготовлення деталей зі складною структурою, термостійкістю та високою ізоляцією. Як правило, її можна використовувати протягом тривалого часу в діапазоні температур від -60 до 180 ℃, а клас термостійкості може досягати від F до H, що вище, ніж термостійкість фенольних та амінопластиків.

Силіконові пластмаси у формі полісилоксанової структури широко використовуються в електроніці та електротехніці. Силіконові ламіновані пластмаси здебільшого армовані склотканиною; силіконові литі пластмаси здебільшого наповнені скловолокном та азбестом, які використовуються для виготовлення деталей, стійких до високих температур, високої частоти або занурювальних двигунів, електроприладів та електронного обладнання. Цей тип пластику характеризується низькою діелектричною проникністю та значенням tgδ, і менше залежить від частоти. Він використовується в електротехнічній та електронній промисловості для захисту від коронного розряду та дуг. Навіть якщо розряд викликає розкладання, продуктом є діоксид кремнію замість провідної сажі. Цей тип матеріалу має видатну термостійкість і може використовуватися безперервно при температурі 250°C. Основними недоліками полісилікону є низька механічна міцність, низька адгезія та погана стійкість до олії. Було розроблено багато модифікованих силіконових полімерів, таких як модифіковані поліефіром силіконові пластмаси, які застосовуються в електротехніці. Деякі пластмаси є як термопластичними, так і термореактивними пластмасами. Наприклад, полівінілхлорид, як правило, є термопластиком. У Японії розроблено новий тип рідкого полівінілхлориду, який є термореактивним і має температуру формування від 60 до 140°C. Пластик під назвою Lundex у Сполучених Штатах має як термопластичні характеристики обробки, так і фізичні властивості термореактивних пластмас.

① Вуглеводневі пластмаси.

Це неполярний пластик, який поділяється на кристалічний та некристалічний. До кристалічних вуглеводневих пластмас належать поліетилен, поліпропілен тощо, а до некристалічних вуглеводневих пластмас — полістирол тощо.

②Вінілові пластики, що містять полярні гени.

За винятком фторопластів, більшість із них є некристалічними прозорими тілами, включаючи полівінілхлорид, політетрафторетилен, полівінілацетат тощо. Більшість вінілових мономерів можна полімеризувати за допомогою радикальних каталізаторів.

③Термопластичні інженерні пластмаси.

В основному включають поліоксиметилен, поліамід, полікарбонат, ABS, поліфеніленовий ефір, поліетилентерефталат, полісульфон, поліетерсульфон, поліімід, поліфеніленсульфід тощо. Політетрафторетилен. Модифікований поліпропілен тощо також включені до цього асортименту.

④ Термопластичні целюлозні пластмаси.

В основному це ацетат целюлози, бутират ацетату целюлози, целофан, целофан тощо.

Ми можемо використовувати всі вищезгадані пластикові матеріали.
За звичайних обставин, харчовий поліпропілен та медичний поліпропілен використовуються для виробів, подібних доложки. Піпеткавиготовлений з матеріалу HDPE, іпробірказазвичай виготовляється з медичного матеріалу PP або PS. У нас досі є багато продуктів, виготовлених з різних матеріалів, оскільки ми єцвільвиробник, майже всі пластикові вироби можна виготовити


Час публікації: 12 травня 2021 р.