البلاستيك: التصنيف ، الخصائص الرئيسية ، تقنيات الإنتاج والمعالجة

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

البلاستيك ، أو ببساطة البلاستيك ، عبارة عن مركبات جزيئية عالية مصنوعة من مواد طبيعية أو اصطناعية. السمة الرئيسية لهذه المواد هي إمكانية الانتقال إلى حالة بلاستيكية تحت تأثير عاملين - ارتفاع درجة الحرارة والضغط. بالإضافة إلى ذلك ، من المهم أيضًا أن تتمكن الكتلة بعد ذلك من الحفاظ على الشكل المعطى لها.

وصف عام للبلاستيك

بدأ إنتاج كتل البلاستيك منذ حوالي 50-60 عامًا. حتى الآن ، أصبحت هذه المنتجات منتشرة على نطاق واسع في الحياة اليومية وفي الصناعة وفروع النشاط البشري الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، في الوقت الحاضر ، يمكن للبلاستيك أن يحل محل الخشب والزجاج وحتى المعدن بنجاح في بعض الحالات. وتجدر الإشارة إلى أن الصناعات مثل الهندسة الميكانيكية وهندسة الراديو والهندسة الكهربائية والصناعات الكيماوية لم يعد بإمكانها الاستغناء عن مثل هذه المنتجات.

الجماهير البلاستيكية قادرة على الجمع بين قوة المنتجات المعدنية ،مع وزن الخشب وشفافية الزجاج. مع كل هذه الصفات ، لا تحتوي هذه المواد على عيوب متأصلة في كل هذه المواد. لا تتأكل مثل المعدن ، تتعفن مثل الخشب ، ولا يمكن كسرها مثل الزجاج.

معلومات الاستخدام العامة

يمكن استخدام كتل بلاستيكية لإنتاج مواد الأفلام. هم ، بدورهم ، يستخدمون بنشاط أثناء زراعة الخضار ، على سبيل المثال. عظيم لإنشاء منطقة محمية في الأرض ، لزراعة التوت والزهور والمزيد.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتل العبوات البلاستيكية والحاويات والحاويات الأخرى أيضًا أحد الأماكن الرائدة في الحاجة إلى نقل المبيدات والأسمدة والمنتجات الزراعية. حتى الآن ، يجري بالفعل إنتاج هيكل فيلم تبادل الغازات. سيتم استخدام هذه الأغشية لتخزين المنتجات في بيئة بكمية تحكم من الغاز. بالنسبة للأنشطة الريفية ، يتم إنتاج أفلام عاكسة حتى نشارة التربة.

اتصالات أساسية

إذا قدمنا معلومات عامة عن البلاستيك ، فيمكننا أن نقول ما يلي: تتكون القاعدة من مركب جزيئي عالي أو مجرد بوليمر ، بالإضافة إلى إضافات طبيعية (طبقة ، أسفلت) أو صناعية. حتى الآن ، الأكثر انتشارًا وأهمية هي اللدائن الاصطناعية ، والتي يتم الحصول عليها عن طريق البلمرة أو التكثيف المتعدد.

عملية بلمرة البلاستيك هي تفاعل الجمع بين جزيئات متطابقةتسمى مونومرات. في هذه الحالة ، لا يتم إطلاق أي مواد بسيطة. وسيكون للبوليمر الناتج وزن جزيئي يساوي كتلة المكونين اللذين يشكلانه. وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن للعديد من المونومرات المشاركة في تكنولوجيا إنتاج البلاستيك في نفس الوقت. في هذه الحالة ، سيطلق على الإجراء بلمرة مشتركة.

إذا تحدثنا عن التكثيف المتعدد ، فسيتم الحصول على البوليمر من خلال الجمع بين عدة مجموعات وظيفية من مواد مختلفة. في هذه الحالة ، سيتم إطلاق بعض المواد البسيطة. بناءً على ذلك ، يتضح أن إجمالي الوزن الجزيئي للبوليمر النهائي لن يكون مساويًا للكتلة الإجمالية للمونومرات المشاركة في التكوين.

وصف المركبات الجزيئية

تتم معالجة هذه المركبات عن طريق التعرض لدرجة حرارة عالية وضغط. بمجرد التحضير ، ستكون هذه المركبات في شكل سائل لزج أو مادة صلبة. بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن البوليمرات يتم تصنيفها إلى ثلاث مجموعات كبيرة - وفقًا للتركيب الكيميائي للمونومر المستخدم في التكوين.

ملاحق

يعتمد هيكل البلاستيك والغرض منه على خصائصه. لذلك يجدر القول أن هناك إضافات خاصة يمكن أن تغير بعض الصفات في الاتجاه الصحيح.

تتكون بعض المنتجات النهائية من بوليمرات 100٪ - وهي بولي إيثيلين أو بولي أميد. يتكون البعض الآخر من البوليمرات بنسبة 20-60 ٪ فقط ، ويتم احتلال الجزء المتبقي من الكسر الكتليحشوات خاصة. الغرض الرئيسي من الحشوات هو تغيير الخصائص المختلفة: زيادة مقاومة الحريق ، زيادة القوة ، زيادة الصلابة والقوة الميكانيكية. على سبيل المثال ، تتم إضافة مادة مالئة مثل أسود الكربون إلى المطاط.

مادة مضافة أخرى موجودة في الحاويات البلاستيكية ، على سبيل المثال ، وفي العديد من الحاويات الصلبة الأخرى ، هي الملدنات. ومع ذلك ، كلما تمت إضافة المزيد من الملدنات ، كلما زاد معامل اللدونة. وبالتالي ، من الممكن الحصول على مادة متينة ولكنها بلاستيكية.

عنصر آخر مهم هو المثبت. يضاف إلى التركيبة من أجل تجنب تحلل المنتج النهائي تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة وأشعة الشمس والعوامل الخارجية الأخرى. في بعض الحالات يتم إضافة القليل من الصبغة إذا كنت ترغب في تغيير لون المنتج.

وصف مفصل للمواد

تقنية إنتاج مثل هذه المركبات تعني وجود مكون آخر يسمى اللولب.

البحرية هي أهم مادة مضافة تجمع العديد من العناصر المختلفة معًا ، وتوفر أيضًا اللدونة. بالإضافة إلى ذلك ، يعزز HMS أيضًا القابلية للتشكيل والعزل الكهربائي والأداء المقاوم للتآكل. إذا تحدثنا عن التصنيف العام للبلاستيك ، فيمكن أن تكون شاغرة ومعبأة.

المجموعة الأولى عبارة عن كتلة من البوليمر النقي ، أو بكمية قليلة جدًا من المواد المضافة. المجموعة الثانية ، على العكس من ذلك ، تحتوي على كل من البوليمرات وعدد كبير من المواد المضافة المختلفة التي يتم توزيعها بالتساوي في الموثق ، عادة في الراتنج.

كما ذكرنا سابقًا ، تم إدخال مواد مالئة لتغيير أو تحسين معظم الصفات. يمكن أن تكون هذه المكونات في حد ذاتها إما مركبات عضوية أو معدنية. يمكن تقديمها على شكل مسحوق حشو - مسحوق خشب ، ميكا أو دقيق كوارتز ، وغيرها. ويمكن تمثيلها بعناصر ليفية ، مثل القطن. النوع الأخير من الحشوات قماش (ورق ، ميكا وغيرها).

عند الحديث بمزيد من التفصيل عن الملدنات ، يمكن وصفها على النحو التالي: هذه مكونات منخفضة التطاير ، وغالبًا ما يتم تمثيلها بنوع من السوائل. إن إدخالها في التركيبة لا يزيد من المرونة فقط. منتج مصبوب مع زيادة في الملدنات في التركيبة يحسن مقاومة الصقيع والمرونة.

هناك نوع آخر من المواد المضافة - المقويات. عادة ما يكون تركيزهم منخفضًا جدًا ، والمهمة الرئيسية هي تحويل البوليمرات إلى هيكل ثلاثي الأبعاد. في الواقع ، يتسبب هذا في جعل بعض المواد البلاستيكية غير قابلة للإنصهار.

عيوب

تجدر الإشارة إلى بعض أوجه القصور التي لا تزال موجودة في هذه المادة. تتمتع أي نوع من أنواع البلاستيك بمقاومة حرارة أقل بكثير من المنتجات المعدنية. يمكن تشغيل الجزء الأكبر من المنتجات البلاستيكية في درجات حرارة لا تتجاوز 150 درجة مئوية. على الرغم من العمر التشغيلي الطويل للمنتجات البلاستيكية أيضًاعرضة للشيخوخة. يتجلى هذا العيب في سواد المنتج ، والأكسدة ، وتقليل خصائص القوة ، والصلابة.

الحصول على البولي ايثيلين

يمكنك التفكير في تكنولوجيا إنتاج البلاستيك على أساس البولي إيثيلين. هذه إحدى تلك المواد التي يتم الحصول عليها عن طريق البلمرة ، وهي مطلوبة بشدة في السوق.

للحصول على البولي إيثيلين بشكله المعتاد ، يتم استخدام ثلاث طرق بلمرة:

1. الطريقة الأولى هي البلمرة تحت ضغط 1000-2000 ضغط جوي مع درجة حرارة من 180 إلى 200 درجة مئوية. يتم استخدام كمية صغيرة من الأكسجين كبادئ للعملية - 0.005-0.05٪.
2. البديل الثاني من البلمرة ، على العكس من ذلك ، يحدث تحت تأثير الضغط الجوي أو المصطنع من 2-6 ضغط جوي وعند درجة حرارة 60-70 درجة فقط. في هذه الحالة ، يتم استخدام الهيدروكربونات العضوية المعدنية كمحفزات في بيئة زيتية في غياب أدنى رطوبة وأكسجين.
3. آخر نوع من البلمرة يحدث تحت ضغط 20-50 atm وبمشاركة محفزات أكسيد بدرجة حرارة 110-140 درجة مئوية.

أنواع البلاستيك

أثناء التصنيع والمعالجة اللاحقة ، يمكن التمييز بين نوعين آخرين من البلاستيك. السمة المميزة الرئيسية هي شروط التصلب أو بدونها. وفقًا لهذه المعلمة ، تبرز اللدائن الحرارية والبلاستيك بالحرارة.

أما الفئة الأولى من المنتجات ، فعند تسخينها فإنهاسيخضع لتغييرات معينة ، والانتقال من الحالة الصلبة إلى الحالة البلاستيكية واللزجة والسائلة. هذا النوع من المنتجات سوف يتصلب مرة أخرى عند تبريده. تشمل المنتجات البلاستيكية الحرارية البولي إيثيلين والبوليسترين والبلاستيدات الفلورية وأنواع أخرى.

البلاستيك بالحرارة ، عند تسخينه إلى درجة حرارة 150-300 درجة ، سيخضع لتغييرات لا رجعة فيها. ستصبح هذه الكتل صلبة وغير قابلة للذوبان وغير قابلة للانصهار تحت الضغط أو بدونه. أنها تحتوي على مواد صلبة كمادة مضافة. مثال على ذلك هو الايبوكسي.

الإنتاج في روسيا

واحدة من أقدم وأكبر الشركات لتصنيع هذا المنتج هي مصنع Nelidovsky للبلاستيك NZPM. تقع مرافق الإنتاج الخاصة بهذه المؤسسة في الجنوب الغربي من منطقة تفير.

المصنع يقع على مساحة 19 هكتارا من الأرض ، يوجد عليها 25 منشأة صناعية.

تنتمي أكبر منطقة إنتاج إلى المنشأة التي تنتج رغوة البولي إيثيلين Isonel (PPE). المساحة 24500 متر مربع. بعد ذلك تأتي مساحة أصغر بكثير من المحل رقم 2 - 7500 متر مربع. متر ، حيث يتم تصنيع الصفائح البلاستيكية المبثوقة. يشغل موقع منتجات التشكيل بالفراغ 3 آلاف متر مربع أخرى. أمتار. بالإضافة إلى ذلك ، يعمل المصنع في معالجة المواد البلاستيكية.