Zastosowania i funkcje podstawowych tworzyw sztucznych

Zastosowania i funkcje podstawowych tworzyw sztucznych

Plastikowy

1. Klasyfikacja użytkowania

Zgodnie z różnymi właściwościami użytkowymi różnych tworzyw sztucznych, tworzywa sztuczne są zwykle podzielone na trzy rodzaje: tworzywa ogólne, tworzywa konstrukcyjne i tworzywa sztuczne specjalne.

①Ogólny plastik

Ogólnie odnosi się do tworzyw sztucznych o dużej wydajności, szerokim zastosowaniu, dobrej formowalności i niskiej cenie.Istnieje pięć rodzajów tworzyw sztucznych, a mianowicie polietylen (PE), polipropylen (PP), polichlorek winylu (PVC), polistyren (PS) i kopolimer akrylonitryl-butadien-styren (ABS).Te pięć rodzajów tworzyw sztucznych stanowi zdecydowaną większość surowców z tworzyw sztucznych, a resztę można zasadniczo podzielić na specjalne odmiany tworzyw sztucznych, takie jak: PPS, PPO, PA, PC, POM itp. Są one stosowane w produktach codziennego użytku bardzo mało, głównie Jest używany w zaawansowanych dziedzinach, takich jak przemysł inżynieryjny i technologia obrony narodowej, takich jak samochody, lotnictwo, budownictwo i komunikacja.Zgodnie z klasyfikacją plastyczności tworzywa sztuczne można podzielić na tworzywa termoplastyczne i termoutwardzalne.W normalnych warunkach produkty termoplastyczne można poddać recyklingowi, podczas gdy tworzywa termoutwardzalne nie.Zgodnie z właściwościami optycznymi tworzyw sztucznych można je podzielić na przezroczyste, półprzezroczyste i nieprzezroczyste surowce, takie jak PS, PMMA, AS, PC itp., Które są przezroczystymi tworzywami sztucznymi, a większość innych tworzyw sztucznych to nieprzezroczyste tworzywa sztuczne.

Właściwości i zastosowania powszechnie stosowanych tworzyw sztucznych:

1. Polietylen:

Powszechnie stosowany polietylen można podzielić na polietylen o małej gęstości (LDPE), polietylen o dużej gęstości (HDPE) i liniowy polietylen o małej gęstości (LLDPE).Spośród tych trzech HDPE ma lepsze właściwości termiczne, elektryczne i mechaniczne, podczas gdy LDPE i LLDPE mają lepszą elastyczność, właściwości udarnościowe, właściwości błonotwórcze itp. LDPE i LLDPE są stosowane głównie w foliach opakowaniowych, foliach rolniczych, modyfikacji tworzyw sztucznych itp. , podczas gdy HDPE ma szeroki zakres zastosowań, takich jak folie, rury i artykuły codziennego użytku do wtryskiwania.

2. Polipropylen:

Relatywnie rzecz biorąc, polipropylen ma więcej odmian, bardziej złożone zastosowania i szeroki zakres dziedzin.Odmiany obejmują głównie homopolimer polipropylenu (homopp), blokowy kopolimer polipropylenu (copp) i losowy kopolimer polipropylenu (rapp).Zgodnie z aplikacją Homopolimeryzacja jest stosowana głównie w dziedzinie ciągnienia drutu, włókien, wtrysku, folii BOPP itp. Kopolimer polipropylenowy jest stosowany głównie w częściach wtryskowych urządzeń gospodarstwa domowego, modyfikowanych surowcach, codziennych produktach wtryskowych, rurach itp. oraz losowo polipropylen jest stosowany głównie w przezroczystych produktach, produktach o wysokiej wydajności, rurach o wysokiej wydajności itp.

3. Polichlorek winylu:

Ze względu na niski koszt i właściwości samozapalne ma szeroki zakres zastosowań w budownictwie, zwłaszcza do rur kanalizacyjnych, drzwi i okien ze stali plastikowej, płyt, sztucznej skóry itp.

4. Polistyren:

Jako rodzaj przezroczystego surowca, gdy zachodzi potrzeba przejrzystości, ma szeroki zakres zastosowań, takich jak abażury samochodowe, codzienne przezroczyste części, przezroczyste kubki, puszki itp.

5.ABS:

Jest to wszechstronne tworzywo konstrukcyjne o wyjątkowych właściwościach fizycznych, mechanicznych i termicznych.Jest szeroko stosowany w sprzęcie gospodarstwa domowego, panelach, maskach, zespołach, akcesoriach itp., Szczególnie w sprzęcie gospodarstwa domowego, takim jak pralki, klimatyzatory, lodówki, wentylatory elektryczne itp. Jest bardzo duży i ma szeroki zakres zastosowań w modyfikacja plastyczna.

② Inżynieria tworzyw sztucznych

Ogólnie odnosi się do tworzyw sztucznych, które mogą wytrzymać określoną siłę zewnętrzną, mają dobre właściwości mechaniczne, odporność na wysokie i niskie temperatury oraz dobrą stabilność wymiarową i mogą być stosowane jako konstrukcje inżynierskie, takie jak poliamid i polisulfon.W tworzywach konstrukcyjnych dzieli się je na dwie kategorie: ogólne tworzywa konstrukcyjne i specjalne tworzywa konstrukcyjne.Tworzywa konstrukcyjne mogą spełniać wyższe wymagania w zakresie właściwości mechanicznych, trwałości, odporności na korozję i ciepło, a także są wygodniejsze w obróbce i mogą zastąpić materiały metalowe.Tworzywa konstrukcyjne są szeroko stosowane w przemyśle elektrycznym i elektronicznym, motoryzacyjnym, budowlanym, sprzęcie biurowym, maszynowym, lotniczym i innych gałęziach przemysłu.Zastępowanie stali tworzywami sztucznymi i drewna drewnem stało się międzynarodowym trendem.

Ogólne tworzywa sztuczne obejmują: poliamid, polioksymetylen, poliwęglan, modyfikowany eter fenylenowy, termoplastyczny poliester, polietylen o ultrawysokiej masie cząsteczkowej, polimer metylopentenu, kopolimer alkoholu winylowego itp.

Specjalne tworzywa konstrukcyjne dzielą się na usieciowane i nieusieciowane.Typy usieciowane to: poliamino bismaleamid, politriazyna, usieciowany poliimid, żaroodporna żywica epoksydowa i tak dalej.Typy nieusieciowane to: polisulfon, polieterosulfon, polifenylenosiarczek, poliimid, polieteroeteroketon (PEEK) i tak dalej.

③Specjalne tworzywa sztuczne

Ogólnie odnosi się do tworzyw sztucznych, które mają specjalne funkcje i mogą być używane w specjalnych zastosowaniach, takich jak lotnictwo i kosmonautyka.Na przykład fluoroplasty i silikony mają wyjątkową odporność na wysokie temperatury, samosmarowanie i inne specjalne funkcje, a wzmocnione tworzywa sztuczne i spienione tworzywa sztuczne mają specjalne właściwości, takie jak wysoka wytrzymałość i wysoka amortyzacja.Tworzywa te należą do kategorii tworzyw specjalnych.

a.Wzmocniony plastik:

Wzmocnione tworzywa sztuczne można podzielić na granulowane (takie jak tworzywo sztuczne wzmocnione wapniem), włókno (takie jak włókno szklane lub tworzywo sztuczne wzmocnione tkaniną szklaną) i płatki (takie jak tworzywo sztuczne wzmocnione miką).W zależności od materiału można go podzielić na tworzywa sztuczne wzmocnione tkaniną (takie jak tworzywa sztuczne wzmocnione szmatką lub azbestem), tworzywa sztuczne wypełnione nieorganicznymi minerałami (takie jak tworzywa sztuczne wypełnione kwarcem lub miką) oraz tworzywa sztuczne wzmocnione włóknami (takie jak wzmocnione włóknem węglowym tworzywa sztuczne).

b.Piana:

Tworzywa piankowe można podzielić na trzy rodzaje: pianki sztywne, półsztywne i elastyczne.Sztywna pianka nie ma elastyczności, a jej twardość przy ściskaniu jest bardzo duża.Odkształci się tylko wtedy, gdy osiągnie określoną wartość naprężenia i nie może powrócić do pierwotnego stanu po zwolnieniu naprężenia.Elastyczna pianka jest elastyczna, ma niską twardość na ściskanie i łatwo się odkształca.Przywróć pierwotny stan, odkształcenie szczątkowe jest niewielkie;elastyczność i inne właściwości pianki półsztywnej plasują się pomiędzy piankami sztywnymi i miękkimi.

Po drugie, klasyfikacja fizyczna i chemiczna

Zgodnie z różnymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi różnych tworzyw sztucznych, tworzywa sztuczne można podzielić na dwa rodzaje: tworzywa termoutwardzalne i tworzywa termoplastyczne.

(1) Termoplastyczny

Tworzywa termoplastyczne (tworzywa termoplastyczne): odnoszą się do tworzyw sztucznych, które topią się po podgrzaniu, mogą wpływać do formy po schłodzeniu, a następnie topić się po podgrzaniu;ogrzewanie i chłodzenie można wykorzystać do wywołania przemian odwracalnych (ciecz ←→ciało stałe), tak. Tak zwana przemiana fizyczna.Termoplasty ogólnego zastosowania mają ciągłe temperatury użytkowania poniżej 100°C.Polietylen, polichlorek winylu, polipropylen i polistyren są również nazywane czterema tworzywami ogólnego przeznaczenia.Tworzywa termoplastyczne dzielą się na węglowodory, winyle z polarnymi genami, inżynierię, celulozę i inne rodzaje.Po podgrzaniu staje się miękki, a po ochłodzeniu twardnieje.Można go wielokrotnie zmiękczać i utwardzać oraz zachować określony kształt.Jest rozpuszczalny w niektórych rozpuszczalnikach i ma właściwość topnienia i rozpuszczalności.Tworzywa termoplastyczne mają doskonałą izolację elektryczną, zwłaszcza politetrafluoroetylen (PTFE), polistyren (PS), polietylen (PE), polipropylen (PP) mają wyjątkowo niską stałą dielektryczną i straty dielektryczne.Do materiałów izolacyjnych o wysokiej częstotliwości i wysokim napięciu.Tworzywa termoplastyczne są łatwe do formowania i obróbki, ale mają niską odporność na ciepło i łatwo się pełzają.Stopień pełzania zmienia się w zależności od obciążenia, temperatury otoczenia, rozpuszczalnika i wilgotności.Aby przezwyciężyć te słabości tworzyw termoplastycznych i sprostać potrzebom zastosowań w dziedzinie technologii kosmicznej i rozwoju nowych źródeł energii, wszystkie kraje opracowują żaroodporne żywice, które można topić, takie jak polieteroeteroketon (PEEK) i polieterosulfon ( PSZ)., poliarylosulfon (PASU), siarczek polifenylenu (PPS) itp. Materiały kompozytowe wykorzystujące je jako żywice matrycowe mają lepsze właściwości mechaniczne i odporność chemiczną, mogą być kształtowane termicznie i spawane oraz mają lepszą wytrzymałość na ścinanie międzywarstwowe niż żywice epoksydowe.Na przykład, stosując polieteroeteroketon jako żywicę matrycową i włókno węglowe do wytworzenia materiału kompozytowego, odporność na zmęczenie przewyższa odporność epoksydową/włókno węglowe.Ma dobrą udarność, dobrą odporność na pełzanie w temperaturze pokojowej i dobrą przetwarzalność.Można go używać w sposób ciągły w temperaturze 240-270°C.Jest to idealny materiał do izolacji wysokotemperaturowej.Materiał kompozytowy wykonany z polieterosulfonu jako żywicy matrycowej i włókna węglowego ma wysoką wytrzymałość i twardość w temperaturze 200°C i może zachować dobrą udarność w temperaturze -100°C;jest nietoksyczny, niepalny, minimalnie dymiący i odporny na promieniowanie.Cóż, oczekuje się, że będzie używany jako kluczowy element statku kosmicznego, a także może być uformowany w kopułę itp.

Tworzywa sztuczne usieciowane formaldehydem obejmują tworzywa fenolowe, tworzywa aminowe (takie jak formaldehyd mocznikowo-formaldehydowo-melaminowo-formaldehydowy itp.).Inne usieciowane tworzywa sztuczne obejmują nienasycone poliestry, żywice epoksydowe i ftalowe żywice diallilowe.

(2) Tworzywo termoutwardzalne

Tworzywa termoutwardzalne odnoszą się do tworzyw sztucznych, które można utwardzać pod wpływem ciepła lub w innych warunkach lub które mają właściwości nierozpuszczalne (topliwe), takie jak tworzywa fenolowe, tworzywa epoksydowe itp. Tworzywa termoutwardzalne dzielą się na typu usieciowane formaldehydem i inne rodzaje usieciowane.Po obróbce termicznej i formowaniu powstaje nietopliwy i nierozpuszczalny utwardzony produkt, a cząsteczki żywicy są usieciowane w strukturę sieciową za pomocą struktury liniowej.Zwiększone ciepło ulegnie rozkładowi i zniszczeniu.Typowe tworzywa termoutwardzalne obejmują tworzywa fenolowe, epoksydowe, aminowe, nienasycony poliester, furan, polisiloksan i inne materiały, a także nowsze tworzywa sztuczne z poli(ftalanu dipropylenu).Mają zalety wysokiej odporności na ciepło i odporności na odkształcenia po podgrzaniu.Wadą jest to, że wytrzymałość mechaniczna na ogół nie jest wysoka, ale wytrzymałość mechaniczną można poprawić przez dodanie wypełniaczy w celu wytworzenia materiałów laminowanych lub materiałów formowanych.

Tworzywa termoutwardzalne wykonane z żywicy fenolowej jako głównego surowca, takie jak formowane tworzywo fenolowe (potocznie zwane bakelitem), są trwałe, stabilne wymiarowo i odporne na działanie innych substancji chemicznych z wyjątkiem silnych zasad.Różne wypełniacze i dodatki mogą być dodawane zgodnie z różnymi zastosowaniami i wymaganiami.W przypadku odmian wymagających wysokiej izolacyjności jako wypełniacz można zastosować mikę lub włókno szklane;w przypadku odmian wymagających odporności na ciepło można zastosować azbest lub inne żaroodporne wypełniacze;w przypadku odmian wymagających odporności sejsmicznej jako wypełniacze można zastosować różne odpowiednie włókna lub gumę, a także niektóre środki utwardzające w celu wytworzenia materiałów o wysokiej wytrzymałości.Ponadto modyfikowane żywice fenolowe, takie jak anilina, żywice epoksydowe, polichlorek winylu, poliamid i acetal poliwinylu mogą być również stosowane w celu spełnienia wymagań różnych zastosowań.Z żywic fenolowych można także wytwarzać laminaty fenolowe, które charakteryzują się dużą wytrzymałością mechaniczną, dobrymi właściwościami elektrycznymi, odpornością na korozję oraz łatwością obróbki.Są szeroko stosowane w urządzeniach elektrycznych niskiego napięcia.

Aminoplasty obejmują formaldehyd mocznikowy, formaldehyd melaminowy, formaldehyd mocznikowo-melaminowy i tak dalej.Mają zalety twardej tekstury, odporności na zarysowania, bezbarwności, półprzezroczystości itp. Dodanie materiałów kolorowych można przekształcić w kolorowe produkty, powszechnie znane jako elektryczny jadeit.Ponieważ jest odporny na olej i nie ma wpływu na słabe zasady i rozpuszczalniki organiczne (ale nie kwasoodporny), może być używany w temperaturze 70 ° C przez długi czas i może wytrzymać temperaturę od 110 do 120 ° C w krótkim czasie i może być stosowany w produktach elektrycznych.Tworzywo melaminowo-formaldehydowe ma wyższą twardość niż tworzywo mocznikowo-formaldehydowe i ma lepszą wodoodporność, odporność na ciepło i odporność na łuk.Może być stosowany jako odporny na łuk materiał izolacyjny.

Istnieje wiele rodzajów termoutwardzalnych tworzyw sztucznych wykonanych z żywicy epoksydowej jako głównego surowca, z których około 90% bazuje na żywicy epoksydowej bisfenolu A.Ma doskonałą przyczepność, izolację elektryczną, odporność na ciepło i stabilność chemiczną, niski skurcz i nasiąkliwość oraz dobrą wytrzymałość mechaniczną.

Zarówno nienasycony poliester, jak i żywicę epoksydową można przekształcić w FRP, który ma doskonałą wytrzymałość mechaniczną.Na przykład tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym wykonane z nienasyconego poliestru ma dobre właściwości mechaniczne i niską gęstość (tylko 1/5 do 1/4 stali, 1/2 aluminium) i jest łatwe do przetworzenia na różne części elektryczne.Właściwości elektryczne i mechaniczne tworzyw sztucznych wykonanych z ftalanu dipropylenu są lepsze niż termoutwardzalnych tworzyw fenolowych i aminowych.Ma niską higroskopijność, stabilny rozmiar produktu, dobrą wydajność formowania, odporność na kwasy i zasady, wrzącą wodę i niektóre rozpuszczalniki organiczne.Masa formierska nadaje się do produkcji części o złożonej strukturze, odporności na temperaturę i wysokiej izolacyjności.Ogólnie rzecz biorąc, może być używany przez długi czas w zakresie temperatur -60 ~ 180 ℃, a stopień odporności na ciepło może osiągnąć stopień od F do H, który jest wyższy niż odporność na ciepło tworzyw fenolowych i aminowych.

Tworzywa silikonowe w postaci struktury polisiloksanowej znajdują szerokie zastosowanie w elektronice i elektrotechnice.Tworzywa sztuczne laminowane silikonem są w większości wzmocnione tkaniną szklaną;tworzywa sztuczne formowane silikonem są w większości wypełnione włóknem szklanym i azbestem, które są używane do produkcji części odpornych na wysoką temperaturę, silniki o wysokiej częstotliwości lub silniki głębinowe, urządzenia elektryczne i sprzęt elektroniczny.Ten rodzaj tworzywa sztucznego charakteryzuje się niską stałą dielektryczną i wartością tgδ oraz jest mniej wrażliwy na częstotliwość.Jest stosowany w przemyśle elektrycznym i elektronicznym, aby był odporny na wyładowania koronowe i łuki.Nawet jeśli wyładowanie powoduje rozkład, produktem jest dwutlenek krzemu zamiast przewodzącej sadzy..Ten rodzaj materiału ma wyjątkową odporność na ciepło i może być używany w sposób ciągły w temperaturze 250°C.Głównymi wadami polisilikonu są niska wytrzymałość mechaniczna, mała przyczepność i słaba olejoodporność.Opracowano wiele modyfikowanych polimerów silikonowych, takich jak silikonowe tworzywa sztuczne modyfikowane poliestrem, i zastosowano je w technice elektrycznej.Niektóre tworzywa sztuczne są zarówno tworzywami termoplastycznymi, jak i termoutwardzalnymi.Na przykład polichlorek winylu jest ogólnie tworzywem termoplastycznym.Japonia opracowała nowy rodzaj ciekłego polichlorku winylu, który jest termoutwardzalny i ma temperaturę formowania od 60 do 140°C.Tworzywo sztuczne o nazwie Ludex w Stanach Zjednoczonych ma zarówno właściwości obróbki termoplastycznej, jak i właściwości fizyczne termoutwardzalnych tworzyw sztucznych.

① Tworzywa węglowodorowe.

Jest to niepolarne tworzywo sztuczne, które dzieli się na krystaliczne i niekrystaliczne.Krystaliczne węglowodorowe tworzywa sztuczne obejmują polietylen, polipropylen itp., a niekrystaliczne węglowodorowe tworzywa sztuczne obejmują polistyren itp.

②Plastiki winylowe zawierające geny polarne.

Z wyjątkiem fluoroplastów, większość z nich to niekrystaliczne ciała przezroczyste, w tym polichlorek winylu, politetrafluoroetylen, polioctan winylu itp. Większość monomerów winylu można polimeryzować z katalizatorami rodnikowymi.

③ Termoplastyczne tworzywa sztuczne.

Głównie obejmują polioksymetylen, poliamid, poliwęglan, ABS, eter polifenylenowy, politereftalan etylenu, polisulfon, polieterosulfon, poliimid, siarczek polifenylenu itp. Politetrafluoroetylen.Zmodyfikowany polipropylen itp. również obejmuje ten asortyment.

④ Termoplastyczne tworzywa celulozowe.

Obejmuje głównie octan celulozy, maślan octanu celulozy, celofan, celofan i tak dalej.

Możemy użyć wszystkich powyższych materiałów z tworzyw sztucznych.
W normalnych warunkach PP klasy spożywczej i PP klasy medycznej są używane do produktów podobnych dołyżki. Pipetajest wykonany z materiału HDPE, aprobówkajest zwykle wykonany z materiału PP lub PS klasy medycznej.Nadal mamy wiele produktów, wykorzystujących różne materiały, ponieważ jesteśmypleśńproducenta, można wyprodukować prawie wszystkie produkty z tworzyw sztucznych


Czas postu: 12-05-2021