Полимер и пластик – определения.
Полимеры представляют собой высокомолекулярные соединения с очень высокой молекулярной массой. Он состоит из неоднократно повторяющихся единиц.
В зависимости от типа полимеры производятся посредством 3 химических реакций:
- полимеризация → это реакция, в которой мономеры (простые молекулы одного и того же химического соединения) соединяются с образованием мультимолекулярного соединения, то есть полимера. В этой реакции нет побочных продуктов.
- поликонденсация → в ходе этого процесса возможна реакция со многими молекулами. В ходе этого процесса образуется побочный продукт (простое химическое соединение, например, H2O).
- полиприсоединение → это реакция, протекающая постепенно, сочетающая в себе черты полимеризации и поликонденсации. Эта реакция не дает побочных продуктов.
Пластмассы – относительно новые материалы. Заметную роль в промышленности и быту они начали играть лишь во второй половине XIX века. С тех пор они играют важную роль в жизни человека. Их уникальные особенности означают, что они способствуют повышению комфорта жизни человека, в том числе значительному повышению безопасности.
Пластмассы — это материалы, состоящие из синтетических полимеров (т.е. искусственно произведенных человеком) или модифицированных природных полимеров. Они также могут содержать всевозможные модифицирующие добавки, например, УФ-стабилизаторы, красители и т. д. Обычно их называют «пластиком».
Виды пластмасс
Есть много пластика. Это связано с тем, что, помимо использования основных материалов, существуют практически неограниченные возможности модификации с помощью специальных добавок, улучшителей и т. д. По этой причине мы можем указать различные типы материалов, которые делятся на множество различных. категории. Ниже мы опишем наиболее часто выделяемые из них.
Разделение пластмасс по технологическим свойствам:
Термопласты (Термопласты)
Характерной особенностью термопластов является то, что они размягчаются и плавятся под воздействием тепла. Их также можно перерабатывать несколько раз.
В эту группу входят такие материалы, как: ПЭ, ПП, ПС, ПВХ, ПТФЭ, ПА, ПК и АБС.
Термореактивные пластмассы
В отличие от термопластов, они становятся неплавкими и нерастворимыми при воздействии высоких температур. После затвердевания дальнейшая обработка невозможна. В эту группу входят такие материалы, как фенолформальдегидные смолы, карбамидоформальдегидные смолы и некоторые силиконовые смолы.
Разделение по происхождению:
- Синтетические пластмассы (полимерные пластики). Это пластмассы, полученные в результате химического синтеза, то есть искусственно произведенные человеком.
- Полимерные материалы (пластики) природного происхождения. Они производятся живыми организмами (например, целлюлоза, хитин, натуральный каучук).
- Модифицированные полимерные материалы. Это природные полимеры с модифицирующими добавками, предназначенными для изменения их функциональных свойств. Возможности добавления различных модифицирующих добавок практически не ограничены.
Деление пластмасс по внутреннему строению:
- Аморфный. Аморфными называются материалы, внутренняя структура которых неупорядочена, а энергетическое взаимодействие слабое. Примерами материалов с такой структурой являются, например, ПС (полистирол), ПВХ (поли(винилхлорид)), ПММА (полиметилметакрилат), САН (поли(стирол-со-акрилонитрил)) или ПК (поликарбонат);
- Кристаллический. Внутренняя структура кристаллических материалов создает пространственную упорядоченную сеть, и энергетическое воздействие велико. Примеры включают: PP (полипропилен), PE (полиэтилен), PA (полиамид), POM (полиоксиметилен) и PEEK (полиэфирэфиркетон).
Деление пластмасс по свойствам:
- Эластомеры т. е. материалы, которые при комнатной температуре проявляют очень большие упругие деформации (достигающие нескольких сотен %) и возвращаются в состояние до деформации. Когда сила снимается, эластомеры возвращаются в свою первоначальную форму. В процессе обработки им можно придавать различные желаемые формы.
- Пластомеры также делятся на подкатегории. Здесь различают термопласты (т.е. материалы, переходящие из пластического состояния в затвердевшее состояние - этот процесс необратим) и термопласты , т.е. материалы, которые переходят из твердого состояния в пластическое состояние при повышенных температурах и затвердевают при более низких температурах (например, окружающей среды). температура). Этот процесс обратим. Термопласты также можно перерабатывать много раз). Повторная обработка делает продукцию более экологичной.
Группы пластмасс с примерами
Существует множество групп полимерных материалов. Наиболее популярные из них:
Полиолефины
В эту группу входят ПП и ПЭ. Это одни из наиболее часто используемых материалов. Полиолефины характеризуются относительно высокой гибкостью. Их недостаток в том, что они характеризуются низкой жесткостью и долговечностью.
Полиамиды
Они представляют собой обширную группу. Примеры включают PA6 или PA66. Характерными особенностями полиамидов являются высокая механическая прочность, высокая жесткость и устойчивость к высоким температурам.
Полиуретаны
В эту группу входит, например, материал ТПУ. Полиуретаны сравнительно легко поддаются обработке, характеризуются высокой эластичностью и способностью гасить вибрации.
Использование пластиков.
Пластик имеет очень широкий спектр применения. Они используются практически во всех сферах нашей жизни. Они часто приводят к улучшению жизни человека (защитные каски, протезы) и наверняка значительно облегчают ее. Есть много примеров применения. Они служат, среди прочего, для производства оптических приборов, производства упаковки, производства фольги, производства бутылок. Мы также используем их для изготовления шестерен, компонентов в электротехнической промышленности и т. д. Из пластмассы изготавливают многие предметы домашнего обихода, а также игрушки, детали автомобилей и т. д.
Преимущества и недостатки пластиков (пластмасс).
Пластмассы на самом деле представляют собой группу из тысяч различных материалов, которые имеют очень широкий спектр применения. Свойства пластмасс специфичны и уникальны по сравнению с другими материалами, поэтому их так сложно заменить. Их использование также имеет недостатки.
Преимущества пластика
- Пластмассы характеризуются, среди прочего:
- Низкая плотность
- Низкая стоимость производства
- Отсутствие коррозионных явлений
- Разнообразие
- Переработка
- Эстетика
- Простота обработки и обработки
Недостатки пластика.
К недостаткам использования полимерных материалов относятся:
- меньшая прочность (по сравнению с другими материалами, например сталью)
- большинство пластмасс производятся из нефти
- относительно длительное время разложения
- низкая устойчивость к высоким температурам (могут деформироваться под воздействием температуры)
Пластмассы и экология.
При осознанном подходе использование пластика не оказывает негативного воздействия на природную среду. Это связано с возможностью повторной переработки и соответствующей утилизации . Ниже мы обсудим некоторые важные способы применения более экологичного подхода к переработке пластмасс.
Регранулят – это вторичный материал, из которого ранее производились другие продукты, а затем измельчались для повторного использования. Это делает использование регранулированного материала более экологичным вариантом, чем использование первичного материала.
При этом цена вторичного пластика ниже, иногда даже на 20%.
Производство долговечной продукции
Создание долговечной продукции снижает негативное воздействие на природную среду. Это осуществляется, среди прочего:
- Выбор соответствующих свойств долговечности, чтобы изделия выполняли свои функции в течение длительного времени.
- Добавление специальных добавок, таких как УФ-стабилизаторы, которые продлевают срок службы продукции на открытом воздухе.
- Использование специальных покрытий.
- Использование биоразлагаемого пластика.
- Биоразлагаемые пластики — это те пластики, которые биоразлагаются и разлагаются за гораздо более короткое время, чем стандартные пластики.
Как и традиционный пластик, биоразлагаемые пластики можно перерабатывать с использованием всех технологий переработки пластмасс, например, термоформования, экструзии пластика или литья под давлением.
У биоразлагаемых пластиков есть один ключевой для предпринимателей недостаток — они все равно дороже стандартных пластиков.
Итожим:
Пластмассы представляют собой группу из тысяч различных материалов с разными свойствами. Они настолько уникальны, что в некоторых приложениях их сложно или невозможно заменить.
Применение полимерных материалов очень широко, как в промышленности, так и в быту. Благодаря низкой плотности (что приводит к небольшому весу) пластиковые изделия также легче монтировать. Меньший вес продукции также влияет на стоимость перевозки.
Помимо уникальных преимуществ, пластик имеет и свои недостатки. Их использование невозможно, особенно при очень тяжелых нагрузках. Тогда необходима очень высокая механическая прочность, обеспечить которую могут, например, только металлические элементы. Пластики также не подходят для работы при очень высоких температурах.
Использование пластика не должно наносить вред окружающей среде. Использование регранулята, создание долговечных продуктов или использование биоразлагаемых пластиков являются важными аспектами более экологичного производства.