تكنولوجيا البلاستيك، أنواع، إنتاج واستخدام

المواد البوليمرية - عالية المركبات الكيميائية الجزيئية التي تتكون من العديد من أحادية malomolekulyarnyh (وحدات) من نفس الهيكل. وغالبا ما تستخدم البوليمرات لصناعة مكونات مونومر التالية: الإيثيلين، وكلوريد الفينيل، vinildenhlorid، خلات الفينيل، والبروبيلين، methylmethacrylate، tetrafluoroethylene، والستايرين واليوريا والميلامين، والفورمالديهايد، الفينول. في هذه المقالة سوف نناقش بالتفصيل ما هي المواد البوليمرية، وكذلك الكيميائي والخصائص الفيزيائية وتصنيف وأنواع.

أنواع البوليمرات

وهناك سمة من جزيئات هذه المواد هي كبيرة الوزن الجزيئي، والتي تتطابق مع القيمة التالية: M> 5 * 103. المركبات مع انخفاض مستوى هذه المعلمة (M = 500-5000)، ويشار إلى الأوليغومرات. في المركبات ذات الوزن الجزيئي المنخفض أقل من 500. الأنواع التالية من المواد البوليمرية: الاصطناعية والطبيعية. وهذه الأخيرة عادة ما يشار المطاط الطبيعي، والميكا، والصوف، والأسبستوس، والسليلوز، ور. د. ومع ذلك، فإن البوليمرات الاصطناعية الأساسية تحتل حرف مسافة التي يتم الحصول عليها عن طريق عملية التركيب الكيميائي للمركبات من المستوى الجزيئي المنخفض. اعتمادا على طريقة تصنيع المواد عالية الجزيئية، والبوليمرات المتميزة التي هي أو عن طريق التكثيف المتعدد، أو عن طريق تفاعل الإضافة.

التبلمر

هذه العملية هي جمعية لمكونات الوزن الجزيئي المنخفض في ارتفاع الوزن الجزيئي لإعطاء سلاسل طويلة. كمية من مستوى البلمرة - هو عدد "مير" في جزيئات من تكوينها. في معظم الأحيان، تحتوي على المواد البوليمرية من آلاف إلى عشرات الآلاف من الوحدات. عن طريق البلمرة، وغالبا ما تستخدم المركبات التالية: البولي ايثيلين والبولي بروبيلين والبولي فينيل كلورايد، تترافلوروإيثيلين، البوليسترين، البيوتادايين، وغيرها.

التكثيف المتعدد

هذه العملية هي رد الخطوة، وهو مركب أو عدد كبير من أحادية مماثلة، أو زوج من مجموعات متميزة (A و B) في مكثفات (جزيء) مع تشكيل وقت واحد من هذه المنتجات الثانوية: ميثيل الكحول، ثاني أكسيد الكربون، كلوريد الهيدروجين والأمونيا والماء و وآخرون باستخدام السيليكون التكثيف المتعدد التي تم الحصول عليها، بولي سلفون، البولي كاربونات، aminoplasts، الفينول، والبوليستر، البلاستيك والمواد البوليمرية الأخرى.

polyaddition

تحت هذه العملية فهم تشكيل البوليمرات في تفاعلات الإضافة متعددة من مكونات أحادى التي تحتوي على الحد جمعية رد الفعل، وأحادية الجماعات غير المشبعة (دورات النشطة أو الرابطة المزدوجة). وعلى النقيض من التكثيف المتعدد، رد فعل polyaddition يحدث دون تصريف كل المنتجات. أهم مهمة من هذه التكنولوجيا يعتقد علاج راتنجات الايبوكسي والبولي يوريثان الاستقبال.

تصنيف البوليمرات

في تكوينها، وتنقسم كل مواد البوليمر إلى غير العضوية، العضوية والفلزية. وأول هذه (زجاج السليكات، والميكا، والأسبستوس، والسيراميك، الخ) لا تحتوي على الكربون الذري. هم أساس أكسيد الألومنيوم والمغنيسيوم والسيليكون، وما شابه ذلك. وتضم البوليمرات العضوية D. الطبقة الأكثر شمولا، أنها تحتوي على الكربون والهيدروجين والنيتروجين والكبريت والأكسجين والهالوجين. المواد البوليمرية الفلزية العضوية - هي مركبات التي تتكون من سلاسل رئيسية أخرى غير المذكورة، وذرات السيليكون والألمنيوم والتيتانيوم وغيرها من العناصر التي يمكن دمجها مع المتطرفين العضوية. طبيعة هذه المجموعات لا تحدث. ومن البوليمرات الاصطناعية فقط. ممثلي نموذجية من هذه المجموعة هي المركبات على أساس السيليكون، والتي بنيت السلسلة الرئيسية من الأكسجين والسيليكون الذرات.

للحصول على البوليمرات مع الخصائص المطلوبة وغالبا ما تستخدم في فن ليست "نقية" مادة، وخليط منها مع المكونات العضوية أو غير العضوية. وخير مثال هو مواد البناء البوليمر:-معدن بلاستيك، الألياف الزجاجية، والبوليمر.

هيكل البوليمرات

خصوصية من خصائص هذه المواد بسبب هيكلها الذي، بدوره، وينقسم إلى الأنواع التالية: الخطية تشعبت، وخطي، المجموعات الجزيئية المكانية مع هياكل هندسية كبيرة ومحددة للغاية وسلم. دعونا نفحص فترة وجيزة كل واحد منهم.

المواد البوليمرية مع هيكل تشعبت خطية من جزيئات العمود الفقري لها فروع جانبية. وتشمل هذه البوليمرات البولي بروبلين وpolyisobutylene.

المواد مع بنية خطية لديها متعرج طويل أو الملتوية في سلسلة الحلزون. الجزيئات الخاصة تتميز أساسا عن طريق التكرار من الأرض في وحدة بنيوية واحدة أو مجموعة وحدات من السلسلة الكيميائية. البوليمرات مع بنية خطية تتميز بوجود جزيئات طويلة للغاية مع وجود فرق كبير في طبيعة السندات على طول سلسلة وفيما بينها. نحن هنا نتحدث عن السندات الجزيئات والمواد الكيميائية. الجزيئات هذه المواد هي مرنة جدا. وهذه الخاصية هي أساس سلاسل البوليمر، مما يؤدي إلى خصائص نوعية جديدة: مرونة عالية، فضلا عن عدم وجود هشاشة في الدولة علاجه.

والآن ونحن نعلم أن هذه المواد البوليمرية مع الهيكل المكاني. وتشكل هذه المواد عن طريق الجمع بين كل الجزيئات الأخرى روابط كيميائية قوية في الاتجاه العرضي. والنتيجة هي بنية صافية، والتي لديها غير موحدة إطار شبكة المكانية. البوليمرات من هذا النوع لديها أعلى مقاومة للحرارة وصلابة من الخطية. هذه المواد هي الأساس لكثير من مواد البناء غير المعدنية.

جزيئات من مواد البوليمر مع هيكل سلم يتألف من زوج من القيود التي ترتبط بها الرابطة الكيميائية. وتشمل هذه البوليمرات سيليكون التي تتميز بها زيادة صلابة ومقاومة الحرارة، وعلاوة على ذلك، فإنها لا تتفاعل مع المذيبات العضوية.

تكوين مرحلة من البوليمرات

هذه المواد هي الأنظمة التي تتكون من مناطق غير متبلور والبلورية. وأول هذه يساعد على تقليل صلابة، يجعل البوليمر مرنة قادرة على تشوهات كبيرة ذات طابع عكسها. المرحلة البلورية تساهم في زيادة قوتها، والصلابة، معامل المرونة، وغيرها من المعالم، مع التقليل من مادة المرونة الجزيئية. ويطلق على نسبة من حجم جميع هذه المجالات إلى الحجم الكلي للدرجة التبلور، حيث مستوى الحد الأقصى (80٪) والبولي بروبلين، دائن فلورية، بولي اثيلين عالي الكثافة. A مستوى أدنى درجة تبلور يكون تقرير أداء البرنامج، بولي اثيلين منخفض الكثافة.

اعتمادا على سلوك المواد البوليمرية عند التسخين، ويمكن تقسيمها إلى بالحرارة وبالحرارة.

البوليمرات الحرارية

هذه المواد الأولية لديها بنية خطية. عند تسخينها، وتليين، ولكن التغييرات هيكل في المكانية والمواد وتحويلها إلى مادة صلبة نتيجة لتسرب في التفاعلات الكيميائية. في المستقبل، هو الحفاظ على هذه النوعية. على هذا المبدأ البوليمر المواد المركبة. من التدفئة لاحقة لا تخفف من المواد، ويؤدي إلا إلى تدهورها. استعداد خليط بالحرارة لا تذوب أو تذوب، لذلك فمن غير المقبول لإعادة التدوير. بواسطة هذا النوع من المواد تشمل السيليكون الايبوكسي، الفينول فورمالدهيد وراتنجات أخرى.

البوليمرات الحرارية

هذه المواد عند تسخينها، أولا تليين ثم تذوب ويتصلب التبريد لاحقة. البوليمرات الحرارية عند هذه المعالجة لا تخضع للتغيرات كيميائية. وهذا يجعل من عملية عكسها تماما. المواد من هذا النوع الخطي أو تشعبت بنية خطية من الجزيئات، من بينها أن هناك قوة صغيرة، وليس هناك على الاطلاق اي روابط كيميائية. وتشمل هذه البولي ايثلين والبولي أميد، البوليسترين، وغيرها. تكنولوجيا المواد البوليمرية مثل توفر بالحرارة لتصنيعها بواسطة الحقن في مياه التبريد أشكال الصب، البثق، ضربة صب، وغيرها من الأساليب.

الخواص الكيميائية

قد تسمى البوليمرات في الشروط التالية: الصلبة والسائلة، غير متبلور، المرحلة البلورية، ومرونة عالية، وتدفق لزج والزجاج تشوه. استخدام على نطاق واسع من المواد البوليمرية بسبب مقاومة عالية لمختلف وسائل الإعلام للتآكل، مثل الأحماض والقلويات المركزة. أنها ليست عرضة لل تآكل الكهروكيميائية. وعلاوة على ذلك، مع زيادة الجزيئية المواد الوزن هو انخفاض الذوبان في المذيبات العضوية. والبوليمرات وجود الهيكل المكاني، وعموما لا تتعرض لوقالت السوائل.

الخصائص الفيزيائية

معظم البوليمرات هي العوازل، بالإضافة إلى أنها هي المواد غير المغناطيسية. من جميع المواد الإنشائية المستخدمة فقط لديهم أدنى الموصلية الحرارية والحد الأقصى لسعة حرارية، والانكماش الحراري (حوالي عشرين مرة أكبر من المعدن). والسبب في فقدان ضيق المجالس الختم مختلفة في درجات الحرارة المنخفضة هو ما يسمى المطاط التزجيج، فضلا عن الفرق الكبير بين معاملات التمدد من البلاستيك والمطاط في ولاية المزجج.

الخواص الميكانيكية

المواد البوليمرية لديها مجموعة واسعة من الخصائص الميكانيكية التي تعتمد اعتمادا كبيرا على بنيتها. وبصرف النظر عن هذا الإعداد، لها تأثير كبير على الخواص الميكانيكية للمواد قد يكون لها مجموعة متنوعة من العوامل الخارجية. وتشمل هذه :. درجة الحرارة، والتردد، والمدة، أو معدل التحميل، وهذا النوع من الدولة أكد والضغط وطبيعة البيئة، والمعالجة الحرارية، وما إلى ذلك خصوصية الخواص الميكانيكية للمواد البوليمرية هو قوة عالية نسبيا في صلابة منخفضة جدا (بالمقارنة مع المعادن).

البوليمرات يمكن تقسيمها إلى الصلبة، والتي تتطابق مع معامل المرونة E = 1.10 جيغا (الألياف، والأفلام، البلاستيك)، والمواد المرنة الناعمة، ومعامل مرونة هو E = 1-10 ميجا باسكال (مطاط). وآلية تدمير كلا مختلفة.

بالنسبة للمواد البوليمرية تتميز تباين واضح من الخصائص، وكذلك الحد من قوة، وفرت تطوير زحف تحميل لفترة طويلة. في نفس الوقت لديهم مقاومة عالية إلى حد ما إلى التعب. وبالمقارنة مع المعادن، فهي الاعتماد أكثر قوة من الخواص الميكانيكية على درجة الحرارة. واحدة من السمات الرئيسية من المواد البوليمرية هو التشوه (ليونة). ووفقا لهذه المعلمة في مجموعة واسعة من درجات الحرارة المعتمدة لتقييم الخصائص التشغيلية والتكنولوجية الأساسية.

المواد البوليمرية الكلمة

الآن، والنظر في تجسيد واحدة من التطبيق العملي للبوليمرات، الكشف عن مجموعة ممكنة من هذه المواد. وقد وجدت هذه المواد تطبيق واسع في بناء وإصلاح والانتهاء من العمل، ولا سيما في طلاء الأرضيات. ويرجع ذلك إلى خصائص المواد في مسألة شعبية هائلة: فهي مقاومة للتآكل، maloteploprovodny، يكون امتصاص الماء القليل، قوية بما فيه الكفاية وشركة، صفات عالية من الطلاء. تصنيع المواد البوليمرية يمكن تقسيمها إلى ثلاث مجموعات: مشمع (لفة)، ومنتجات ورقة والممله خليط الجهاز. الآن دعونا ننظر لفترة وجيزة في كل منها.

مشمع التي تنتجها أنواع مختلفة من المواد المالئة والبوليمرات. ويمكن أن تشمل تكوينها أيضا الملدنات، ومعالجة الإيدز، وأصباغ. تبعا لنوع من مادة البوليمر، تميز البوليستر (Gliphtal)، البولي فينيل كلورايد، المطاط، kolloksilinovye وغيرها من الطلاء. وعلاوة على ذلك، فإنها تنقسم إلى هيكليا لا أساس لها ومع صوت عازلة الأساس unilamellar وعديد الصفاحات، مع نحو سلس، سطح المموج وصوفي وأحادية ومتعددة الألوان.

مواد التبليط التي أدخلت على أساس مكونات البوليمر، لديها منخفضة للغاية مقاومة التآكل، ومقاومة المواد الكيميائية والمتانة. اعتمادا على نوع من المواد الخام، وتنقسم هذا النوع من منتجات البوليمرات في كومارون kumaronopolivinilhloridnye، PVC، المطاط، fenolitovye، بلاط القار، وكذلك الجسيمات المجلس و اللوح الليفي.

المواد اللازمة لقدد هي الأكثر ملاءمة وصحية للاستخدام، لديهم قوة عالية. ويمكن تقسيم هذه الخلائط في Polymer- البوليمر ملموسة وخلات البولي فينيل.