Plastics: classificatie, belangrijkste kenmerken, productie- en verwerkingstechnologieën

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Plastic, of gewoon plastic, zijn hoogmoleculaire verbindingen gemaakt van natuurlijke of synthetische stoffen. Het belangrijkste kenmerk van dergelijke stoffen is de mogelijkheid van overgang naar een plastische toestand onder invloed van twee factoren: hoge temperatuur en druk. Daarnaast is het ook belangrijk dat de massa daarna in staat is om de eraan gegeven vorm te behouden.

Algemene beschrijving van kunststoffen

Plastic massa's werden ongeveer 50-60 jaar geleden geproduceerd. Tot op heden zijn deze producten wijdverbreid, zowel in het dagelijks leven als in de industrie en andere takken van menselijke activiteit. Bovendien kan plastic op dit moment in sommige gevallen hout, glas en zelfs metaal met succes vervangen. Het is vermeldenswaard dat industrieën zoals machinebouw, radiotechniek, elektrotechniek en de chemische industrie niet langer zonder dergelijke producten kunnen.

Kunststofmassa's kunnen de kracht van metalen producten combineren,terwijl het het gewicht van hout en de transparantie van glas heeft. Met al deze eigenschappen hebben dergelijke stoffen niet de nadelen die inherent zijn aan al deze materialen. Ze corroderen niet zoals metaal, rotten niet zoals hout en kunnen niet worden gebroken zoals glas.

Algemene gebruiksinformatie

Plastic massa's kunnen worden gebruikt voor de productie van filmmaterialen. Die worden op hun beurt actief ingezet bij bijvoorbeeld de groenteteelt. Geweldig voor het creëren van een beschermd gebied in de grond, voor het kweken van bessen, bloemen en meer.

Bovendien nemen plastic containers, containers en andere containers ook een van de leidende plaatsen in bij het transport van pesticiden, meststoffen en landbouwproducten. Tot op heden is de productie van een gasuitwisselingsfilmstructuur al aan de gang. Dergelijke membranen zullen worden gebruikt om producten op te slaan in een omgeving met een gecontroleerde hoeveelheid gas. Voor landelijke activiteiten worden zelfs reflecterende films geproduceerd om de grond te mulchen.

Basisverbindingen

Als we algemene informatie over kunststoffen geven, kunnen we het volgende zeggen: de basis bestaat uit een hoogmoleculaire verbinding of alleen een polymeer, evenals natuurlijke (pek, asf alt) of synthetische additieven. Tot op heden zijn de meest voorkomende en belangrijkste synthetische kunststoffen, die worden verkregen door polymerisatie of polycondensatie.

Het proces van polymerisatie van kunststoffen is een reactie van het combineren van identieke moleculen dieworden monomeren genoemd. In dit geval komen er geen eenvoudige stoffen vrij. En het resulterende polymeer zal een molecuulgewicht hebben dat gelijk is aan de massa van de twee bestanddelen waaruit het bestaat. Opgemerkt moet worden dat meerdere monomeren tegelijkertijd kunnen deelnemen aan de kunststofproductietechnologie. In dit geval wordt de procedure copolymerisatie genoemd.

Als we het hebben over polycondensatie, dan wordt het polymeer verkregen door verschillende functionele groepen van verschillende stoffen te combineren. In dat geval komen enkele eenvoudige stoffen vrij. Op basis hiervan wordt het duidelijk dat het totale molecuulgewicht van het gerede polymeer niet gelijk zal zijn aan de totale massa van de monomeren die bij de vorming betrokken zijn.

Beschrijving van macromoleculaire verbindingen

De verwerking van deze verbindingen wordt uitgevoerd door blootstelling aan hoge temperatuur en druk. Eenmaal bereid, zullen dergelijke verbindingen de vorm hebben van een viskeuze vloeistof of een vaste stof. Bovendien is het de moeite waard om te zeggen dat polymeren worden ingedeeld in drie grote groepen - volgens de chemische structuur van het monomeer dat voor de vorming wordt gebruikt.

Supplementen

De structuur en het doel van kunststoffen hangt af van hun eigenschappen. Daarom is het de moeite waard om te zeggen dat er speciale additieven zijn die sommige eigenschappen in de goede richting kunnen veranderen.

Sommige eindproducten zijn gemaakt van 100% polymeren - dit zijn polyethyleen of polyamiden. Anderen bestaan slechts voor 20-60% uit polymeren en de rest van de massafractie wordt ingenomen doorspeciale vulstoffen. Het belangrijkste doel van vulstoffen is om verschillende eigenschappen te veranderen: toenemende brandwerendheid, toenemende sterkte, toenemende hardheid en mechanische sterkte. Er wordt bijvoorbeeld een vulmiddel zoals carbon black aan rubber toegevoegd.

Een ander additief dat bijvoorbeeld in plastic containers en in veel andere vaste containers wordt aangetroffen, zijn weekmakers. Hoe meer weekmaker echter wordt toegevoegd, hoe groter de plasticiteitscoëfficiënt zal zijn. Het is dus mogelijk om een duurzaam, maar eerder plastic materiaal te verkrijgen.

Een ander belangrijk onderdeel is de stabilisator. Het wordt aan de samenstelling toegevoegd om de ontleding van het eindproduct onder invloed van hoge temperaturen, zonlicht en andere externe factoren te voorkomen. In sommige gevallen wordt er een beetje kleurstof toegevoegd als je de kleur van het product wilt veranderen.

Gedetailleerde beschrijving van stoffen

De technologie voor de productie van dergelijke verbindingen impliceert de aanwezigheid van een ander bestanddeel, dat het spira altje wordt genoemd.

Marine is het belangrijkste additief dat veel verschillende elementen bij elkaar houdt en ook plasticiteit geeft. Bovendien bevordert HMS ook de vormbaarheid, elektrische isolatie en anticorrosieprestaties. Als we het hebben over de algemene classificatie van kunststoffen, dan kunnen ze ongevuld en gevuld zijn.

De eerste groep is een massa puur polymeer, of met een zeer kleine hoeveelheid additieven. De tweede groep daarentegen bevat zowel polymeren alseen groot aantal verschillende additieven die gelijkmatig in het bindmiddel zijn verdeeld, meestal in de hars.

Zoals eerder vermeld, worden vulstoffen geïntroduceerd om de meeste eigenschappen te veranderen of te verbeteren. Op zichzelf kunnen deze componenten organische of minerale verbindingen zijn. Ze kunnen worden gepresenteerd in de vorm van poedervullers - houtpoeder, mica- of kwartsmeel en andere. En ze kunnen worden weergegeven door vezelachtige elementen, bijvoorbeeld katoen. Het laatste type vulmiddel is canvas (papier, mica en andere).

Meer in detail over weekmakers gesproken, ze kunnen als volgt worden gekarakteriseerd: dit zijn laagvluchtige componenten, die meestal worden weergegeven door een soort vloeistof. Hun introductie in de compositie verhoogt niet alleen de elasticiteit. Een gegoten product met een toename van weekmakers in de samenstelling verbetert de vorstbestendigheid en elasticiteit.

Er is een ander type additieven - verharders. Hun concentratie is meestal erg laag en de belangrijkste taak is om polymeren om te zetten in een driedimensionale structuur. In feite zorgt dit ervoor dat sommige kunststoffen onsmeltbaar worden.

Flaws

Het is de moeite waard om enkele van de tekortkomingen op te merken die dit materiaal nog steeds heeft. Alle soorten kunststoffen hebben een aanzienlijk lagere hittebestendigheid dan metalen producten. Het grootste deel van de kunststofproducten kan worden gebruikt bij temperaturen van maximaal 150 graden Celsius. Ondanks hun lange levensduur, ook kunststof productenonderhevig aan veroudering. Dit defect manifesteert zich in verdonkering van het product, oxidatie, vermindering van sterkte-eigenschappen, hardheid.

Polyethyleen verkrijgen

Je kunt denken aan de technologie voor de productie van kunststoffen op basis van polyethyleen. Dit is een van die stoffen die wordt verkregen door polymerisatie en er is veel vraag naar op de markt.

Om polyethyleen in zijn gebruikelijke vorm te verkrijgen, worden drie polymerisatiemethoden gebruikt:

1. De eerste methode is polymerisatie onder een druk van 1000-2000 atm met een temperatuur van 180 tot 200 graden Celsius. Een kleine hoeveelheid zuurstof wordt gebruikt als initiator van het proces - 0,005-0,05%.
2. De tweede variant van polymerisatie daarentegen vindt plaats onder invloed van atmosferische of kunstmatig gecreëerde druk van 2-6 atm en bij een temperatuur van slechts 60-70 graden. In dit geval worden organometaalkoolwaterstoffen gebruikt als katalysatoren in een olieomgeving bij afwezigheid van het minste vocht en zuurstof.
3. Het laatste type polymerisatie vindt plaats onder een druk van 20-50 atm en met de deelname van oxidekatalysatoren met een temperatuur van 110-140 graden Celsius.

Soorten plastic

Tijdens de fabricage en daaropvolgende uitharding kunnen nog twee soorten kunststoffen worden onderscheiden. Het belangrijkste onderscheidende kenmerk zijn de omstandigheden van verharding of zonder. Volgens deze parameter vallen thermoplastische en thermohardende kunststoffen op.

Wat betreft de eerste categorie producten, bij verhitting, zezal bepaalde veranderingen ondergaan, overgaand van een vaste toestand naar een plastische, stroperige en vloeibare toestand. Dit type product zal bij afkoeling weer stollen. Thermoplastische producten omvatten polyethyleen, polystyreen, fluoroplasten en andere soorten.

Thermohardend plastic zal bij verhitting tot een temperatuur van 150-300 graden onomkeerbare veranderingen ondergaan. Dergelijke massa's worden vast, onoplosbaar en onsmeltbaar onder druk of zonder. Ze bevatten verharders als additief. Een voorbeeld is epoxy.

Productie in Rusland

Een van de oudste en grootste ondernemingen voor de vervaardiging van dit product is de Nelidovsky Plant of Plastics NZPM. De productiefaciliteiten van deze onderneming bevinden zich in het zuidwesten van de regio Tver.

De fabriek staat op 19 hectare grond, waarop 25 industriële installaties staan.

Het grootste productiegebied behoort tot de faciliteit die Isonel polyethyleenschuim (PPE) produceert. De oppervlakte is 24.500 vierkante meter. Vervolgens komt een veel kleiner gebied van winkelnummer 2 - 7500 vierkante meter. meter, waar geëxtrudeerde kunststofplaten worden gemaakt. De site voor vacuümvormproducten beslaat nog eens 3 duizend vierkante meter. meter. Daarnaast houdt de fabriek zich bezig met de verwerking van kunststoffen.