Что нужно для изготовления полимерных изделий: Изготовление изделий из полимерных материалов

реакций конденсации были использованы для создания гибридных гелей, которые не усаживаются при сушке.

Выделение молекул органических красителей, жидких кристаллов или биологически активных частиц в неорганических или гибридных матрицах привело к появлению огромного множества композитных оптических материалов, которые в настоящее время разрабатываются в качестве лазеров, сенсоров, дисплеев, фотохромных переключателей и нелинейно-оптических устройств.Эти материалы превосходят композиты с органической матрицей, потому что неорганическая матрица (обычно кремнезем) имеет больший коэффициент пропускания и менее подвержена фотодеградации. Органические молекулы, встроенные в неорганические матрицы, также могут служить шаблонами для создания пористости. Удаление шаблонов термолизом, фотолизом или гидролизом создает поры четко определенных размеров и форм. Неорганические материалы с заданной пористостью в настоящее время представляют интерес для мембран, сенсоров, катализаторов и хроматографии.

Неорганические, металлоорганические и гибридные полимеры и сетки представляют собой потенциально огромный класс материалов с практически неограниченными проблемами синтеза и обработки. Предполагается, что будущие исследования продолжат изучение периодической таблицы в поисках новых комбинаций материалов, новых молекулярных структур и улучшенных свойств. Гибридные системы особенно удобны для исследований в области многофункциональных материалов, то есть интеллектуальных материалов, которые одновременно выполняют несколько оптических, химических, электронных или физических функций.Также ожидается разработка гибридных материалов, которые демонстрируют исключительную прочность и вязкость разрушения природных материалов, таких как скорлупа и кость. Замечательная универсальность полифосфазенов и полисилоксанов будет по-прежнему использоваться для биомедицинских приложений, таких как доставка лекарств и замена органов и мягких тканей, а также усовершенствованные эластомеры, покрытия и мембраны.

Будущее прекерамических полимеров и золь-гель-систем кажется светлым. Основной задачей является разработка способов получения чистой стехиометрической неоксидной керамики, особенно SiC, которая демонстрирует прядильность и высокий выход керамики.Новые пути синтеза, такие как подходы к созданию «молекулярных строительных блоков» для многокомпонентной керамики, будут изучены для получения сверхпроводящих, сегнетоэлектрических, нелинейно-оптических и ионно-проводящих фаз, в основном в форме тонких пленок. Использование золь-гель обработки для получения «индивидуальных» Пористые материалы для применения в сенсорах, мембранах, катализаторах, адсорбентах и ​​хроматографии являются особенно привлекательной областью исследований и разработок.

Рост объемов полимеров и их использования, как описано выше, отчасти связан с простотой их обработки.Вопреки распространенному мнению, пластмассы часто дороже стали, то есть в расчете на фунт, но они также намного легче стали, стекла или алюминия. Огромное преимущество полимеров заключается в том, что их можно обрабатывать многими способами за

Как производится пластмасса

Основы производства пластмассы

Термин «пластмассы» включает материалы, состоящие из различных элементов, таких как углерод, водород, кислород, азот, хлор и сера.Пластмассы обычно имеют высокую молекулярную массу, а это означает, что каждая молекула может иметь тысячи связанных вместе атомов. Природные материалы, такие как дерево, рог и канифоль, также состоят из молекул с высокой молекулярной массой. Промышленные или синтетические пластмассы часто предназначены для имитации свойств натуральных материалов. Пластмассы, также называемые полимерами, производятся путем преобразования природных продуктов или синтеза первичных химикатов, обычно получаемых из нефти, природного газа или угля.

В основе большинства пластиков лежит атом углерода. Исключение составляют силиконы, в основе которых лежит атом кремния. Атом углерода может соединяться с другими атомами максимум четырьмя химическими связями. Когда все связи связаны с другими атомами углерода, могут образоваться алмазы, графит или сажа. Для пластиков атомы углерода также связаны с вышеупомянутым водородом, кислородом, азотом, хлором или серой. Когда соединения атомов образуют длинные цепочки, как жемчуг на нити жемчуга, полимер называют термопластом.Термопласты отличаются плавкостью. Все термопласты имеют повторяющиеся звенья, наименьший идентичный участок цепи. Мы называем эти повторяющиеся единицы элементарными ячейками. Подавляющее большинство пластмасс, около 92%, являются термопластами ¹ .

Группы атомов, из которых образуются элементарные ячейки, называются мономерами. Для некоторых пластиков, таких как полиэтилен, повторяющаяся единица может состоять только из одного атома углерода и двух атомов водорода. Для других пластиков, таких как нейлон, повторяющееся звено может включать 38 или более атомов.Когда мы комбинируем мономеры, мы получаем полимеры или пластмассы. Сырье образует мономеры, которые могут быть использованы или используются для образования элементарных ячеек. Мономеры используются в виде полимеров или пластмасс

Когда соединение атомов углерода образует двумерные и трехмерные сети вместо одномерных цепочек, полимер будет термореактивным пластиком. Термореактивные пластмассы не плавятся. Термореактивные пластмассы, такие как эпоксидные клеи или корпуса лодок и ванн из ненасыщенного полиэстера, или фенольные клеи, используемые для изготовления фанеры, создаются пользователем, смешивая два химиката и немедленно используя смесь до того, как пластик «схватится» или застынет.

Образование повторяющихся звеньев для термопластов обычно начинается с образования небольших молекул на основе углерода, которые могут объединяться с образованием мономеров. Мономеры, в свою очередь, соединяются вместе с помощью механизмов химической полимеризации с образованием полимеров. Формирование сырья может начинаться с разделения углеводородных химикатов из природного газа, нефти или угля на чистые потоки химикатов. Некоторые из них затем обрабатываются в «процессе взлома». Здесь в присутствии катализатора молекулы сырья превращаются в мономеры, такие как этилен (этен) C2h5, пропилен (пропен) C3H6, бутен C4H8 и другие.Все эти мономеры содержат двойные связи между атомами углерода, так что атомы углерода могут впоследствии реагировать с образованием полимеров.

Другие химические сырьевые материалы, такие как бензол и ксилолы, выделяются из нефти. Эти химические вещества вступают в реакцию с другими с образованием мономеров полистирола, нейлона и полиэфиров. Сырье было преобразовано в мономеры и больше не содержит нефтяных фракций. Еще одно сырье можно получить из возобновляемых ресурсов, например целлюлозу из древесины для производства бутирата целлюлозы.Чтобы стадия полимеризации работала эффективно, мономеры должны быть очень чистыми. Все производители очищают сырье и мономеры, улавливая неиспользованное сырье для повторного использования, а побочные продукты — для надлежащей утилизации.

Затем мономеры химически связываются в цепи, называемые полимерами. Существует два основных механизма полимеризации: реакции присоединения и реакции конденсации. Для реакций присоединения добавляется специальный катализатор, часто пероксид, который заставляет один мономер связываться с другим, а другой с другим и так далее.Катализаторы не вызывают реакции, но заставляют реакции происходить быстрее. Аддитивная полимеризация, используемая, среди прочего, для полиэтилена, полистирола и поливинилхлорида, не приводит к образованию побочных продуктов. Реакции можно проводить в газовой фазе, диспергированной в жидкостях. Второй механизм полимеризации, конденсационная полимеризация, использует катализаторы, чтобы все мономеры реагировали с любым соседним мономером. В результате реакции два мономера образуют димеры (две элементарные ячейки) плюс побочный продукт. Димеры могут объединяться с образованием тетрамеров (четырех элементарных ячеек) и так далее. Для конденсационной полимеризации необходимо удалить побочные продукты, чтобы химическая реакция произвела полезные продукты. Некоторые побочные продукты представляют собой воду, которую обрабатывают и утилизируют. Другие побочные продукты — это сырье, которое перерабатывается для повторного использования в процессе. Удаление побочных продуктов проводится таким образом, чтобы ценное переработанное сырье не терялось в окружающей среде или не подвергалось воздействию населения. Реакции конденсации обычно проводят в массе расплавленного полимера.Полиэфиры и нейлоны производятся методом конденсационной полимеризации.

Из различных комбинаций мономеров можно получить пластичные смолы с разными свойствами и характеристиками. Когда все мономеры одинаковы, полимер называется гомополимером. Когда используется более одного мономера, полимер называется сополимером. Пластиковые кувшины для молока являются примером гомополимерного полиэтилена высокой плотности. Молоко удовлетворительно упаковывается в менее дорогой гомополимерный HDPE. Бутылки для стирального порошка являются примером сополимера HDPE.Агрессивный характер моющего средства делает сополимер правильным выбором для наилучшего обслуживания. Каждый мономер дает пластичную смолу с определенными свойствами и характеристиками. Комбинации мономеров дают сополимеры с другими вариациями свойств. Таким образом, в пределах каждого типа полимера, такого как нейлоны, полиэфиры, полиэтилены и т. Д., Производители могут производить пластмассы с особыми характеристиками по индивидуальному заказу. Полиэтилены могут быть жесткими или гибкими. Полиэфиры могут быть изготовлены из клеев, плавящихся при низкой температуре, или для автомобильных деталей, устойчивых к высоким температурам.Полученные термопластичные полимеры могут быть расплавлены с образованием множества различных видов пластмассовых изделий с применением на многих основных рынках. Вариативность пластмассы либо в пределах типов пластмассовых семейств, либо среди типов семейств позволяет адаптировать пластмассу к конкретным требованиям к конструкции и характеристикам. Вот почему одни пластмассы лучше всего подходят для одних применений, а другие — для совершенно иных. Ни один пластик не подходит для всех нужд.

Вот некоторые примеры свойств материалов для пластмассовых изделий:

• Упаковка горячего розлива, используемая для таких продуктов, как кетчуп
• Химически стойкая упаковка, используемая для таких продуктов, как отбеливатель
• Ударная вязкость автомобильных бамперов

Структура полимеров

Как мы уже говорили, полимеры могут быть гомополимерами или сополимерами.Если длинные цепи показывают непрерывную связь атомов углерода с углеродом, структура называется однородной. Длинная цепочка называется позвоночником. Полипропилен, полибутилен, полистирол и полиметилпентен являются примерами полимеров с однородной углеродной структурой в основной цепи. Если цепочки атомов углерода периодически прерываются кислородом или азотом, структура называется гетерогенной. Полиэфиры, нейлон и поликарбонаты являются примерами полимеров с неоднородной структурой.Гетерогенные полимеры как класс имеют тенденцию быть менее химически стойкими, чем гомогенные полимеры, хотя примеры обратного многочисленны.

К углеродно-углеродной основе могут быть прикреплены различные элементы. Поливинилхлорид (ПВХ) содержит присоединенные атомы хлора. Тефлон содержит присоединенные атомы фтора.

Расположение звеньев в термопластах также может изменять структуру и свойства пластмасс. Некоторые пластмассы собираются из мономеров, так что есть преднамеренная случайность в появлении присоединенных элементов и химических групп.У других прикрепленные группы расположены в очень предсказуемом порядке. Пластмассы, если структура позволяет, образовывать кристаллы. Некоторые пластмассы легко и быстро образуют кристаллы, например HDPE — полиэтилен высокой плотности. HDPE может казаться мутным из-за кристаллов и проявлять жесткость и прочность. Другие пластмассы сконструированы так, что они не могут соединяться друг с другом с образованием кристаллов, например полиэтилен низкой плотности, LDPE. Аморфный пластик обычно имеет прозрачный внешний вид. Регулируя пространственное расположение атомов в основных цепях, производитель пластмасс может изменять эксплуатационные свойства пластика.

Химическая структура основы, использование сополимеров и химическое связывание различных элементов и соединений с основной цепью, а также способность к кристаллизации могут изменить технологические, эстетические и эксплуатационные свойства пластмасс. Пластмассы также могут быть изменены добавлением добавок.

Присадки

Когда пластмассы выходят из реакторов, они могут иметь желаемые свойства для коммерческого продукта или нет.Включение добавок может придавать пластмассам особые свойства. Некоторые полимеры включают добавки во время производства. Другие полимеры включают добавки во время переработки в готовые детали. Добавки включают в полимеры для изменения и улучшения основных механических, физических или химических свойств. Добавки также используются для защиты полимера от разрушающего воздействия света, тепла или бактерий; для изменения таких технологических свойств полимера, как текучесть расплава; обеспечить цвет продукта; и для обеспечения особых характеристик, таких как улучшенный внешний вид поверхности, снижение трения и огнестойкость.

Типы добавок:

• Антиоксиданты: для обработки пластмасс и вне помещений, где требуется устойчивость к атмосферным воздействиям
• Красители: для цветных пластиковых деталей
• Пенообразователи: для пенополистирольных стаканов и строительных плит, а также для полиуретанового коврового покрытия
• Пластификаторы: используются для изоляции проводов, полов, водостоков и некоторых пленок
• Смазочные материалы: используются для изготовления волокон
• Anti-stats: для уменьшения пылеулавливания за счет статического электричества
• Противомикробные средства: используются для занавесок для душа и настенных покрытий
• Антипирены: для повышения безопасности покрытий проводов и кабелей и искусственного мрамора

Два типа пластика, в зависимости от обработки

A Thermoset — это полимер, который необратимо затвердевает или «застывает» при нагревании или отверждении. Подобно отношениям между сырым и вареным яйцом, вареное яйцо не может вернуться к своей первоначальной форме после нагревания, а термореактивный полимер не может быть размягчен после «застывания». Термореактивные материалы ценятся за их долговечность и прочность и широко используются в автомобилях и строительстве, в том числе в клеях, чернилах и покрытиях. Самый распространенный термореактивный материал — это резиновые грузовые и легковые шины. Некоторые примеры термореактивных пластмасс и их применения в продуктах:

Полиуретаны:
• Матрасы
• Подушки
• Изоляция

Ненасыщенные полиэфиры:
• Корпуса лодок
• Ванны и душевые кабины
• Мебель

Эпоксидные смолы:
• Клеи адгезивные
• Покрытие для электрических устройств.
• Лопасти вертолетных и реактивных двигателей

Фенолформальдегид:
• Ориентированно-стружечная плита
• Фанера
• Электрооборудование
• Платы и переключатели электрические

A Термопласт — это полимер, в котором молекулы удерживаются вместе слабыми вторичными силами связи, которые размягчаются при нагревании и возвращаются в исходное состояние при охлаждении до комнатной температуры.Когда термопласт размягчается при нагревании, ему можно придать форму путем экструзии, формования или прессования. Кубики льда — обычные предметы домашнего обихода, которые воплощают принцип термопластичности. Лед тает при нагревании, но быстро затвердевает при охлаждении. Подобно полимеру, этот процесс можно повторять много раз. Термопласты обладают универсальностью и широким спектром применения. Они обычно используются в упаковке пищевых продуктов, поскольку им можно быстро и экономично придать любую форму, необходимую для выполнения упаковочной функции.Примеры включают кувшины для молока и бутылки для газированных безалкогольных напитков. Другие примеры термопластов:

Полиэтилен:
• Упаковка
• Электроизоляция
• Бутылки для молока и воды
• Упаковочная пленка
• Домашняя пленка
• Сельскохозяйственная пленка

Полипропилен:
• Ковровые волокна
• Автомобильные бамперы
• Контейнеры для СВЧ
• Наружные протезы

Поливинилхлорид (ПВХ):
• Оболочка для электрических кабелей.
• Напольные и настенные покрытия
• Сайдинг
• Автомобильные приборные панели

Способы обработки термопластов и термореактивных материалов

Для превращения полимеров в готовую продукцию используется множество различных методов обработки.Некоторые включают:

Экструзия — Этот непрерывный процесс используется для производства пленок, листов, профилей, труб и труб. Пластиковый материал в виде гранул, пеллет или порошка сначала загружается в бункер, а затем подается в длинную нагретую камеру, через которую он перемещается под действием непрерывно вращающегося винта. Камера представляет собой цилиндр и называется экструдером. Экструдеры могут иметь один или два вращающихся винта. Пластик плавится за счет механической работы шнека и тепла от стенки экструдера.В конце нагретой камеры расплавленный пластик вытесняется через небольшое отверстие, называемое матрицей, для придания формы готовому продукту. По мере того, как пластик выдавливается из фильеры, он подается на конвейерную ленту для охлаждения или на ролики для охлаждения или путем погружения в воду для охлаждения. Принцип работы такой же, как у мясорубки, но с добавленными нагревателями в стенке экструдера и охлаждением продукта. Примеры экструдированных продуктов включают кромку газона, трубы, пленку, бумагу с покрытием, изоляцию электрических проводов, водосточные желоба и водосточные трубы, пластмассовые пиломатериалы и оконную отделку. Термопласты перерабатываются методом непрерывной экструзии. Термореактивный эластомер может быть экструдирован для получения водоотталкивающего материала путем добавления катализаторов к каучуковому материалу, когда он подается в экструдер.

Каландрирование — Этот непрерывный процесс является продолжением экструзии пленки. Еще теплый экструдат охлаждают на полированных холодных валках для получения листа толщиной от 0,005 дюйма до 0,500 дюйма. Благодаря полированным роликам толщина поддерживается в хорошем состоянии, а поверхность становится гладкой. Каландрирование используется для получения высокой производительности и способности справляться с низкой прочностью расплава.Тяжелые полиэтиленовые пленки, используемые для строительства паро и жидких барьеров, каландрированы. Пленки ПВХ в больших объемах обычно изготавливают с использованием календарей.

Выдувание пленки — Этот процесс непрерывно выдавливает кольцо полурасплавленного полимера в вертикальном направлении вверх, как фонтан. Поддерживается воздушный пузырек, растягивающий пластик в осевом и радиальном направлении в трубку, во много раз превышающую диаметр кольца. Диаметр трубки зависит от обрабатываемого пластика и условий обработки.Трубка охлаждается воздухом, прижимается и наматывается непрерывно, как сплющенная трубка. Трубка может быть обработана для формирования товарных пакетов или разрезана для формирования рулонов пленки толщиной от 0,0003 до 0,005 дюйма. Для изготовления трубки можно использовать несколько слоев разных смол.

Литье под давлением — Этот процесс позволяет производить сложные трехмерные детали высокого качества и высокой воспроизводимости. Он преимущественно используется для термопластов, но некоторые термореактивные материалы и эластомеры также перерабатываются методом литья под давлением.При литье под давлением пластмассовый материал подается в бункер, который подается в экструдер. Шнек экструдера проталкивает пластик через камеру нагрева, в которой материал затем плавится. В конце экструдера расплавленный пластик под высоким давлением выдавливается в закрытую холодную форму. Высокое давление необходимо для того, чтобы форма была полностью заполнена. Как только пластик остывает до твердого состояния, форма открывается, и готовый продукт выгружается. Этот процесс используется для изготовления таких предметов, как кадки для масла, емкости для йогурта, крышки от бутылок, игрушки, аксессуары и стулья для газонов.Могут быть добавлены специальные катализаторы для создания изделий из термореактивного пластика во время обработки, например деталей из вулканизированной силиконовой резины. Литье под давлением — это прерывистый процесс, так как детали формуются в формах и должны быть охлаждены или отверждены перед удалением. Экономичность определяется тем, сколько деталей может быть изготовлено за цикл и насколько короткими могут быть циклы.

Выдувное формование — Выдувное формование — это процесс, используемый в сочетании с экструзией или литьем под давлением. В одной из форм, экструзии с раздувом, фильера образует непрерывную полурасплавленную трубу из термопластического материала.Охлажденная форма зажимается вокруг трубки, и затем в трубку вдувается сжатый воздух, чтобы подогнать трубку к внутренней части формы и затвердеть растянутой трубке. В целом цель состоит в том, чтобы получить однородный расплав, сформировать из него трубу с желаемым поперечным сечением и придать ей точную форму продукта. Этот процесс используется для производства полых пластмассовых изделий, и его основным преимуществом является возможность изготавливать полые формы без необходимости соединения двух или более отдельных частей, полученных литьем под давлением.Этот метод используется для изготовления таких предметов, как коммерческие бочки и бутылки для молока. Другой метод выдувного формования заключается в литье под давлением промежуточной формы, называемой преформой, с последующим нагревом преформы и выдуванием термоупрочненного пластика в окончательную форму в охлажденной форме. Это процесс изготовления бутылок для газированных безалкогольных напитков.

Выдувание расширенных шариков — Этот процесс начинается с того, что отмеренный объем шариков пластика помещается в форму. Гранулы содержат пенообразователь или газ, обычно пентан, растворенный в пластике.Закрытая форма нагревается для размягчения пластика, и газ расширяется, или вспенивающий агент выделяет газ. В результате получается структура из вспененного пластика с закрытыми ячейками, повторяющая форму, например стаканчики из пенополистирола. Теплоизоляционная плита из пенополистирола Styrofoam ™ производится в процессе непрерывной экструзии с использованием раздувания вспененных гранул.

Ротационное формование — Ротационное формование состоит из формы, установленной на машине, способной вращаться одновременно по двум осям.Твердая или жидкая смола помещается в форму и нагревается. Вращение распределяет пластик в однородное покрытие внутри формы, затем форма охлаждается до тех пор, пока пластмассовая часть не остынет и не затвердеет. Этот процесс используется для создания полых конфигураций. Обычные продукты ротационного формования включают транспортные бочки, резервуары для хранения и некоторую потребительскую мебель и игрушки.

Компрессионное формование — В этом процессе подготовленный объем пластика помещается в полость формы, а затем применяется вторая форма или заглушка, чтобы придать пластику желаемую форму.Пластик может быть полуотвержденным термореактивным материалом, например автомобильной шиной, или термопластом, или матом из термореактивной смолы и длинных стекловолокон, например, для корпуса лодки. Компрессионное формование может быть автоматизировано или требует значительного ручного труда. Трансферное формование — это усовершенствованная форма компрессионного формования. Трансферное формование используется для герметизации деталей, например, для производства полупроводников

Формование фанеры или ориентированно-стружечных плит с использованием термореактивных клеев является вариантом компрессионного формования. Деревянный шпон или нити покрывают катализированной термореактивной фенолформальдегидной смолой и сжимают и нагревают, чтобы термореактивный пластик превратился в жесткий, неплавкий клей.

Литье — Этот процесс представляет собой добавление жидких смол в форму под низким давлением, часто просто заливка. Катализированным термореактивным пластмассам можно придавать сложные формы путем литья. Расплавленный полиметилметакрилатный термопласт можно заливать в плиты для формирования окон для коммерческих аквариумов.Отливка позволяет получить толстый лист толщиной от 0,500 дюймов до многих дюймов.

Термоформование — Пленки из термопласта нагреваются для размягчения пленки, а затем мягкая пленка вытягивается вакуумом или толкается давлением, чтобы соответствовать форме, или вдавливается с заглушкой в ​​форму. Детали термоформовываются либо из отрезков для толстого листа более 0,100 дюйма, либо из рулонов тонкого листа. Готовые детали вырезаются из листа, а отходы листового материала используются повторно для производства нового листа.Этот процесс может быть автоматизирован для крупносерийного производства пищевых контейнеров-раскладушек или может представлять собой простой ручной труд для изготовления отдельных поделок.

¹ Американский химический совет, Статистическая группа производителей пластмасс, 2005 г.

Как работает процесс производства пластика: пошаговый подход

Мы все знаем термин «пластик». Это неотъемлемая часть нашей повседневной жизни, но знаете ли вы, как изготавливаются пластмассовые изделия? Пластик состоит из природных органических материалов, таких как сырая нефть, целлюлоза, природный газ, уголь и соль, в результате процесса полимеризации.Эта статья предоставит вам существенные знания обо всех основных аспектах, которые вам нужно знать при производстве пластмасс.

В последние несколько десятилетий наблюдается высокий спрос на пластик. Из-за этого чрезмерного спроса пластмассовая промышленность производит более 300 миллионов тонн пластика ежегодно. Удивительно, но каждый год люди в мире используют около 500 миллионов одноразовых пластиковых пакетов.

Пластиковые изделия используются в каждом доме, офисе, больнице и промышленности.Пластиковые характеристики, такие как прочность, небьющийся материал, портативность и легкость, делают его фаворитом среди всех пользователей. Тонны пластиковых предметов производятся для изготовления крышек для бутылок, медицинского оборудования, игрушек, контейнеров, пластиковых пакетов, автомобильных бамперов, бутылок, электроники, упаковки, кухонной утвари и т. Д.

Теперь для сборки пластмассовых деталей доступны различные технологии производства пластмасс. Каждый производитель пластика старается выбрать лучшую технику сборки пластика, которая соответствует его желаемой товарной нише, качеству и количественной стоимости, а также целям компании.

Процесс производства пластика требует эффективных знаний для создания качественной продукции. Квалифицированные операции включают обращение с химикатами, нитью, смазочными материалами, оборудованием, температурами оборудования, управлением запасами и инструментами для литья пластмасс. В нынешних условиях окружающей среды необходимо, чтобы вся пластмассовая промышленность работала в соответствии с руководящими принципами качества и устойчивого развития, указанными государственными органами.

Типы методов, используемых в процессе производства пластмасс

Пластиковые объекты можно создавать с помощью нескольких процедур.Каждая методика имеет уникальные особенности и особенности. Каждый метод имеет разное время выполнения заказа, время цикла, стоимость настройки, форму, стоимость за единицу и объем. Некоторые методы требуют больше времени в производстве, другие — меньше.

Наиболее популярные и широко используемые методы:

• Выдувное формование
• Обработка с ЧПУ
• Вакуумное формование
• Полимерное литье
• Литье под давлением
• 3D-печать
• Экструзия
• Ротационное формование

Выбор метода изготовления зависит от того, что вы хотите создать? Некоторые методы создают только одни и те же повторяющиеся индивидуальные пластиковые рисунки, а некоторые методы позволяют создавать четкие и креативные рисунки. Владелец бизнеса может производить как легкие, так и тяжелые изделия.

В настоящее время технология 3D-печати считается наиболее эффективным способом изготовления максимально креативных пластиковых деталей за меньшее время, с минимальными ошибками и отходами. Он создает 3D-дизайн на компьютерах, а его функция создания прототипа физического образца позволяет сэкономить деньги.

Как человек, интересующийся этой отраслью, вы должны быть в курсе этих тенденций и новостей отрасли пластмасс.

Какой вид пластика используется в производстве пластика?

На рынке пластмасс используется в основном 92% термопласта.В процессе изготовления пластика используется несколько распространенных и специализированных видов пластика:

• Кремний
• Полистирол (ПС)
• Полиэтилен (PE)
• Поликарбонат (ПК)
• Полиуретан (ПУ)
• Полиэстер (PES)
• Фенолформальдегид (PF)
• Нейлон или полиимиды (PA)
• Меламинформальдегид (MF)
• Поливинилхлорид (ПВХ)
• Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС) и др.

в процессе производства пластмасс

Давайте кратко рассмотрим пошаговую процедуру сборки пластика на заводе.

Добыча сырья

Первым шагом в производстве пластмассовых изделий является добыча сырья, получаемого из природного газа или очищенной сырой нефти. Бурение производится тяжелой техникой для извлечения сырья из-под земли.

Собранное сырье направляется по трубам на нефтеперерабатывающий завод.Для изготовления пеллет из чистого пластика осуществляется нагрев нефти и газа. После этого объединяются очищенные полиэтиленовые цепочки, что называется полимеризацией для получения очищенного пластика.

Установка и подготовка форм и принтеров

На следующем этапе изготавливаются формы в соответствии с желаемым дизайном пластмассовых изделий. Настройка пресс-форм и инструментов принтеров является наиболее важным шагом, поскольку они помогают изготавливать объекты в соответствии со спецификацией. Их настраивают вручную или иногда с помощью робототехники.Затем нагретый и расплавленный пластик впрыскивается в эти формы для придания формы. Важно контролировать температуру нагрева пластика в процессе плавления.

Основная техническая обработка

Этот важный практический шаг включает массовое производство деталей с использованием специализированных машин. Основная обработка включает в себя несколько действий в зависимости от того, какой тип методологии применяется для сборки пластика;

• Выдувное формование : Из нагретой пластиковой трубы выдувается полая пластмассовая деталь.Он популярен для изготовления пластиковых бутылок, игрушек и автомобильных компонентов.
• Обработка с ЧПУ: ЧПУ означает компьютерное числовое управление. ЧПУ — это процесс вычитания, который включает шлифование, резку, растачивание и сверление твердых пластиковых блоков, стержней и прутков.
• Вакуумное формование: Различные пластиковые формы, формованные методом вакуумного формования. При вакуумном формовании пластик нагревается, растягивается по поверхности формы, а затем прикладывается вакуумная сила.
• Полимерное литье: Смола разжижается под действием тепла.Расплавленную резину закрывают в форме и творят при комнатной температуре. После остывания застывший пластик вынимается из формы.
• Литье под давлением: Расплавленный термопласт заливается в форму и прессуется камерой дробления через шнек.
• 3D-печать: Создает трехмерную физическую модель объектов с помощью компьютеризированного принтера.
• Экструзия : Экструзия означает приложение давления или силы к фильере для формирования формы
• Ротационное формование : Ротационные пластиковые ящики для полых пластмассовых изделий путем вращения по двум осям.

Охлаждение и удаление пластика

После того, как пластиковые детали сформированы, они извлекаются из формы после охлаждения. Твердая деталь выбрасывается и отправляется на окончательную обработку.

Отделка и испытания деталей

В конце концов, твердые детали окрашиваются, распыляются и делается окончательное цветное покрытие. Гладкая отделка выполняется вручную или на автоматах. После этого выполняются процедуры контроля качества, а испорченная продукция выбрасывается. Готовая продукция упаковывается и отправляется розничным продавцам.

вещей, которые нужно знать перед тем, как начать бизнес по производству пластмасс

Планируете ли вы начать бизнес по производству пластика? Вы находитесь в нужном месте, чтобы получить знания о том, что вам нужно сделать, прежде чем открывать бизнес по производству пластмасс. Прежде чем начинать официально, необходимо понимать корни, систему, процессы любого бизнеса. В пластмассовой промышленности есть большие возможности, поскольку, по прогнозам, к 2050 году производство пластмассы вырастет вдвое.

Знаете ли вы, что текущая стоимость рынка пластика в 2020 году составляет 654,38 миллиарда долларов? По данным Statista, мировой объем производства пластика составляет 359 млн тонн. Китай производит самое большое количество пластика — примерно 60 миллионов тонн, а затем идут США с 38 миллионами тонн производства.

С 1940-х годов пластик стал неотъемлемой частью жизни человека. Он часто используется в нашей повседневной жизни. Многие люди любят использовать пластиковые изделия, потому что они легкие, удобные для переноски, прочные и безопасные, занимают меньше места для транспортировки, водонепроницаемы, экономичны и пригодны для вторичной переработки.Пластик в основном используется в пищевой промышленности для упаковки пищевых продуктов.

Легкий пластик может сделать ваш карман тяжелым, так как приносит много денег. Развитие нужных навыков и использование абсолютных стратегий помогает вывести бизнес на глобальный уровень. Важно знать материал, методы формования, методы обрезки, время нагрева и охлаждения, обращение с оборудованием, предварительные и последующие процессы.

Ниже приведены все важные моменты, которые следует учитывать при открытии бизнеса по производству пластмасс.

Первое и самое важное решение — выбрать нишу из пластика.Какой пластик вы хотите производить? Определите, какой пластиковый монтаж будет более выгодным для вашего бизнеса. Понять спрос и потребности потребителей целевого региона.

Изготовленный на заказ пластик используется для изготовления многих предметов, таких как:

• Игрушки
• Автомобильная промышленность
• Украшения
• Пакеты полиэтиленовые
• Пищевая упаковка
• Изделия медицинского назначения
• Кухонная утварь
• Трубы строительные
• Бутылки для безалкогольных напитков
• Бытовая техника

Оцените, принесет ли ваша пластиковая ниша огромную ценность в пластмассовой промышленности? Узнайте, какое производство пластика может обеспечить положительный результат для вашего бизнеса в долгосрочной перспективе.Вы также можете выбрать тип, у которого есть под-ниша, чтобы расширить производственные цели.

Анализ того, какой пластик производят на рынке конкуренты. Маркетинговые исследования дадут вам хорошее ноу-хау в отношении производственных требований и спроса желаемых клиентов. Ищите области, которые дадут больше возможностей для роста.

Начальная работа любого нового бизнеса начинается с четкого видения, миссии и целей.Стоимость и качество работы зависят от хорошего планирования. Для хорошо структурированного и организованного бизнеса воспользуйтесь советами и консультациями экспертов.

Определите физическую настройку и обязанности по выполнению задачи. Предложите процесс регистрации бизнеса в соответствии с законодательством. Изучите политику правительства, налогообложение и права. Составить генеральный план того, как будут работать ваши операции по производству пластмасс? Какой ресурс потребуется для эффективной и действенной повседневной сборки пластика?

Оцените необходимое количество сотрудников.Реализация плана сильно зависит от рабочей силы и команды менеджеров. Нанимайте наиболее опытную и квалифицированную рабочую силу, разбирающуюся в технических вопросах.

Работа над каналом сбыта и сбыта. Определите целевой рынок, на который вы хотите поставлять свои пластмассовые изделия. В случае неуверенности оцените резервную стоимость и схему обслуживания.

Перед тем, как начать бизнес на большом уровне, ключевая идея — провести пилотное тестирование. Пилотное тестирование помогает бизнес-команде понять повседневную работу, методы работы, функции машин, слабые и сильные стороны бизнеса.

Главный успех компании по производству пластика на заказ зависит от выбора пластикового типа. Пластик хорошего качества принесет больше пользы для коммерческих продаж и получения дохода. Выберите недорогой пластиковый тип. Подсчитайте, какой пластик будет более экологичным, экологически безопасным и пригодным для вторичной переработки.

Чтобы начать производство пластика, важно понимать, из какого типа пластика можно будет производить тот тип продукта, который вы хотите производить.Пластмассы обладают разными механическими свойствами и качествами. Наиболее часто используемый пластик — это термопласты. Он имеет способность плавиться и затвердевать.

Пластик бывает тысяч разновидностей. Некоторые распространенные типы термопластов:

• Полиэтилен (PE)
• Поликарбонат (ПК)
• Акрил (PMMA)
• Полиамид (PA)
• Полимолочная кислота (PLA)
• Полипропилен (ПП)
• Поливинилхлорид (ПВХ)
• Полиэфирный эфир кетон (PEEK)
• Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS)

Стоимость изготовления зависит от типа пластмассовой детали, которую вы хотите изготавливать. Обязательно эффективно распределять бюджет по всем отделам бизнеса. Оцените высокую стоимость пресс-формы, стоимость производства, стоимость установки и цену детали, стоимость материала и стоимость распространения. Выберите производственный процесс, который соответствует инвестициям вашего бизнеса.

Чтобы бизнес победил, необходимо знать производственные материалы, инструменты и оборудование. Применение пластмасс включает зубчатые колеса, звездочки, кожух машины, направляющие цепи, гибкие трубки, подшипники и щетку.Проанализировать, какие материалы и оборудование используют уже существующие компании? Как сохранить оборудование для длительного производства?

Производство пластика включает в себя множество этапов подготовки. Вы должны знать

Изготовлены пластмассовые детали. Какие новые технологии используются в отрасли?

Наиболее широко используемые методы:

• Производство под давлением
• Производство с вытяжным формованием
• Производство выдувным формованием
• Производство ротационного формования

Во-первых, узнайте, что можно и чего нельзя делать в производстве пластика.Что такое вакуумное формование, литье полимеров, обработка с ЧПУ, необходимые химикаты и процесс формования? Определите, какие 3D-файлы вам нужны, и выполните 3D-печать на пластике. Какой пластик может быть переработан для будущего производства?

Возможно, вы захотите ознакомиться с этим отраслевым отчетом Yahoo в качестве руководства для своего стартапа в области пластика.

Бизнес по производству пластмасс растет очень быстрыми темпами. Чтобы войти в эту отрасль, рекомендуется выполнить основные бизнес-шаги по открытию бизнеса по производству пластмасс, которые могут помочь вам заложить прочную основу для вашего бизнеса.

Обработка полимеров — обзор

Введение

Обработка полимеров для разработки продуктов нашла различные способы производства в предыдущие десятилетия. Аддитивное производство (AM) представляет собой один из широко используемых методов обработки полимеров (Yousefpour et al ., 2004). Термопластичная полимерная матрица широко используется на платформе FDM для различных областей применения, но термореактивная полимерная матрица не нашла такой широкой применимости в 3D-печати из-за своей химической природы (сложная связь углеродной цепи) и т. Д.аналогично переработка термопластической матрицы была хорошо изучена исследователями из-за легкости переработки этих полимеров (Offringa, 1996). Было использовано несколько способов переработки термопластической и термореактивной матрицы полимера, таких как первичный (без каких-либо изменений в матрице материала), вторичный (добавление некоторого усиления в матрицу материала), третичный (изменение химической природы полимера путем химической обработки) и четвертичный. (сжигание) процессы рециркуляции (Biron, 2018). Исследователи использовали экструзию как один из простейших способов утилизации термопластической матрицы.Одношнековая или двухшнековая экструзия представляет собой две системы, с помощью которых исследователи изучали переработку, а также переработку первичного полимера для разработки сырья для платформы FDM (Mantell and Springer, 1992; Glasser et al ., 1999; Bledzki et al. ., 1998). За последние два десятилетия FDM превратился в один из широко распространенных методов разработки полимерных продуктов. 3D-печать функционального прототипа на платформе FDM доказала свою ценность, поскольку характеристики материала, такие как механические свойства, термические свойства, характеристики поверхности и т. Д., Могут быть легко исследованы после тестирования функционального прототипа, напечатанного на 3D-принтере (Schinner et al ., 1996).

Существуют различные методы AM, такие как стереолитография (SLA), FDM, цифровая обработка света (DLP), прямая проволочная печать, лазерная струйная печать и т. Д., Которые были исследованы для разработки продуктов и функциональных прототипов для различных материалов, начиная от от металлической, неметаллической до термопластичной матрицы. Исследователи разработали различные собственные материалы в виде композита путем усиления различных металлических, неметаллических инородных наполнителей в основной матрице из металла, полимера и т. Д. (Denault et al ., 1989; Кумар и др. , 2020a; Го и Лей, 2013). Применение AM росло в геометрической прогрессии на протяжении десятилетий, например, для испытаний материалов, быстрого прототипирования, промышленных, структурных и неструктурных инженерных приложений. В настоящее время AM широко используется в различных сферах деятельности, таких как современные автомобили, космическая техника, реактивные самолеты, медицинские приложения и т. Д. (Kruth et al ., 1998; Wohlers and Caffrey, 2014). Меняющиеся тенденции в 3D-печати привели к появлению 4D-приложений, в которых разработанная матрица материалов и продукты могут изменять свои свойства, такие как размеры, занимаемое пространство, при внутреннем или внешнем запуске (Campbell et al ., 2012; Кумар и др. ., 2019a, c, d).

4D-приложения 3D-печатных объектов являются новой нормой для техники AM, поскольку исследователи сосредотачиваются на исследовании матриц интеллектуальных материалов (Gao et al ., 2016; Kumar et al ., 2020b) для решения различных целевых приложений. например, для доставки лекарств, сенсорных приложений, приложений для самосборки и т. д. (Kumar et al ., 2019b, c, e, f, g, h; Zarek et al ., 2017). Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), поли (молочная) кислота (PLA), полиамид (PA6), полипропилен (PP), полиэтилен высокой плотности (HDPE) и полиэтилен низкой плотности (LDPE) являются одними из наиболее часто используемых термопластичных матриц на Платформа FDM (Melocchi et al ., 2019; Hoeher et al ., 2013; Кумар и др. ., 2020c). Для изменения исходной матрицы полимера использовались различные инородные наполнители, такие как карбид кремния (SiC) (Patnaik et al ., 2008; Satapathy et al ., 2010; Park and Kim, 2000), оксид алюминия. (Al ₂ O ₃ ) (Kaboorani and Riedl, 2012; Aishima et al ., 1976; Goyal et al ., 2006), древесная пыль (Bledzki et al ., 1998; Yu и др., ., 2013; Шинцель и Вундерлих, 1979; Кумар и др. ., 2020d; Singh et al ., 2020), оксид железа (Fe ₂ O ₃ ) (Kumar et al .2019i; Singh et al .2017; Sa ׳ ude et al ., 2013; Taşdemır and Gülsoy, 2008; Kaleta et al ., 2011), углеродное волокно (Nejhad and Parvizi-Majidi, 1990; Davies et al ., 1991; Oya and Hamada, 1997), стекловолокно (Zhang and Thompson, 2005; Heijenrath and Peijs, 1996; Wilberforce and Hashemi, 2009) и т. Д.

Было замечено, что различные термопластические матрицы использовались в 3D-печати, особенно на платформе FDM, но об использовании термореактивного полимера в качестве усиления в термопластической матрице сообщалось меньше. Таким образом, настоящее исследование посвящено технико-экономическому обоснованию усиления отработанного термореактивного полимера (бакелита) в отработанной термопластической матрице АБС. Бакелит — один из распространенных термопластов, который очень широко используется и имеет несколько бытовых и промышленных применений.Подготовленная исходная нить на TSE может в дальнейшем использоваться в FDM-печати, которая может иметь 4D-приложения.

Заглянем в пластмассовую промышленность

Сделано, чтобы служить вечно — создано, чтобы выбросить

Производственный процесс

Виды пластмасс и их свойства

УГОЛОК: Биопластики и биоразлагаемые пластмассы

Список литературы

Сделано на вечность — создано, чтобы выбросить

Массовое производство пластмасс началось в 1950-х годах и с тех пор росло почти в геометрической прогрессии: когда в 1950 году были произведены пластмассы 1. 7 млн ​​тонн в год, в 2014 году годовое мировое производство достигло 311 млн тонн. На самом деле общее количество еще выше, поскольку эти числа не включают волокна из полиэтилентерефталата (ПЭТ), полиамида (ПА), полипропилена (ПП) и полиакрила. По оценкам, производство пластика может приблизиться к 2050 году почти до 2 000 миллионов тонн, если тенденции производства и использования не снизятся.

Пластик — легкий, прочный, дешевый и легко модифицируемый материал, вероятно, поэтому его использование быстро увеличивалось и продолжает расти.Пластмассы широко используются в нашей повседневной жизни — куда бы вы ни посмотрели, вы наверняка найдете что-то из пластика. В Европе крупнейшими секторами, в которых используются пластмассы, являются упаковка (39,5%), строительство (20,1%) и автомобильная промышленность (8,6%). Кроме того, пластик также используется в электротехнической и электронной промышленности (5,7%) и в сельском хозяйстве (3,4%). Другие виды использования составляют значительную часть использования пластика (22,7%) и включают такие секторы, как бытовая и бытовая техника, мебель, спорт, здоровье и безопасность.

Однако те же свойства, которые делают пластик популярным сырьем для самых разных продуктов, имеют и недостатки, когда дело касается окружающей среды: как легкий материал он может оказаться далеко от источника, его долговечность гарантирует долгое время нахождения в окружающей среде и низкая стоимость повышают вероятность того, что от него откажутся. Количество пластика, попадающего в окружающую среду, увеличивается по мере того, как появляются новые области применения пластиковых материалов и продукция становится доступной большему количеству людей.Было высказано предположение, что до 10% всего пластикового мусора в конечном итоге попадает в море и становится морским мусором.

Производственный процесс

Пластик состоит из полимеров, которые представляют собой большие органические молекулы, состоящие из повторяющихся углеродных звеньев или цепочек. Полимеры образуются, когда молекулы, называемые мономерами, образуют длинные цепи в процессе, называемом полимеризацией. Следовательно, мономеры можно рассматривать как строительные блоки полимеров. Полимер называется гомополимером, если он состоит из повторяющихся идентичных мономеров, или сополимером, если он имеет разные типы мономеров.Используемые мономеры определяют основные свойства, структуру и размер полимеров.

Некоторыми распространенными мономерами, используемыми в производстве пластмасс, являются этилен, пропилен, винилхлорид и стирол. Эти мономеры обычно получают из нефти или других ископаемых видов топлива, и в настоящее время примерно 4–6% мировой добычи нефти используется для производства пластмасс. В дополнение к ископаемому топливу для производства биопластиков может использоваться биомасса, такая как растительные масла; их доля все еще очень мала, но медленно растет.Однако масло или биомасса обеспечивают только основные компоненты для полимера, и, следовательно, свойства конечного продукта не зависят от того, какое сырье используется.

При производстве пластмасс используются различные химические вещества в качестве растворителей, инициаторов и катализаторов производственного процесса. Инициаторы и катализаторы способствуют полимеризации и добавляются только в небольших количествах. Катализаторы обычно основаны на металлах, таких как цинк, олово, магний, титан или алюминий, и включают, например, пероксиды.

Более поздние добавки смешиваются с полимером для облегчения производственных процессов или для изменения свойств конечного продукта. Производство пластмасс в значительной степени зависит от добавок, поскольку они являются важными ингредиентами в создании или значительном улучшении многих жизненно важных свойств пластмасс. Их важность также проявляется в разнообразии добавок — в пластмассовой промышленности используется несколько тысяч добавок. Добавки могут, например, улучшить гибкость или долговечность полимера или сделать его более устойчивым к УФ-разрушению и горению. Также их используют для придания цвета готовому изделию. Добавки также могут включать наполнители, такие как мел, тальк и глина, которые добавляются для снижения затрат или, например, для изменения проводимости пластика.

Примеры добавок

Количество ингредиентов добавки зависит от типа полимера: например, поливинилхлорид (ПВХ) может содержать более 40% по весу пластификаторов, которые в основном являются фталатами, чтобы сделать его более гибким.Добавки и другие вещества могут выделяться из пластика с течением времени, когда пластик начинает разлагаться и быть потенциально опасным для окружающей среды.

Виды пластмасс и их свойства

Различные пластмассовые изделия обладают различными свойствами, которые можно увидеть, например, по их термическому сопротивлению, плотности и структуре, которые в значительной степени зависят от добавок, используемых в производстве. В общем, пластмассы можно разделить на термопластические и термореактивные материалы.При нагревании термопласты можно многократно формовать и деформировать, тогда как термореактивные материалы нельзя повторно формовать после их образования. Термопласты более распространены и включают, например, полиэтилен (PE), полипропилен (PP), полиэтилентерефталат (PET), поливинилхлорид (PVC) и полистирол (PS). Распространенными примерами термореактивных материалов являются полиуретан (PUR) и эпоксидные смолы или покрытия.

Наиболее распространенным типом полимера является полиэтилен (PE), на который приходится 29,3% от общего спроса на пластик в Европе, за ним следует полипропилен (PP) с его 19.2% доля. Они обычно используются, например, в упаковке пищевых продуктов.

Распространенные виды пластмасс, их доля в производстве пластмасс в Европе в 2015 году и примеры использования

Производство	Аббревиатура	Имя	Примеры использования
19,2%	ПП	полипропилен	папки, пищевая упаковка, автомобильные бамперы
17.2%	PE-LD, PE-LLD	полиэтилен	Пленки для упаковки пищевых продуктов, пакеты многоразовые
12,1%	PE-HD, PE-MD	полиэтилен	игрушки, молочные бутылки, трубки
10,3%	ПВХ	поливинилхлорид	оконные рамы, полы, трубы
7,5%	PUR	полиуретан	матрасы и изоляционные панели
7%	ПС, ПС-E	полистирол	оправы для очков, упаковка, пластиковые стаканчики
7%	ПЭТ	полиэтилентерефталат	бутылок
19. 7%	Прочие (PFTE, ABS, PC и т. Д.)	Политетрафторэтилен, акрилонитрилбутадиенстирол, поликарбонат	тефлоновое покрытие, колпаки ступиц, кровельные листы

Дополнительные буквы, связанные с общими типами полимеров, указывают на то, что существует несколько форм, доступных из основного полимера. Например, обычный тип полимера, полиэтилен (PE), имеет более легкую форму с низкой плотностью (PE-LD или LDPE) и более плотную форму с высокой плотностью (PE-HD или HDPE). Кроме того, существует полиэтилен средней плотности PE-MD (MDPE), плотность которого находится между LDPE и HDPE.

Чтобы быть более точным, плотности обычно выражаются как удельные веса, которые показывают отношение плотности определенного типа пластика к плотности воды (1 г / см. ³ ), которая выступает в качестве эталонного вещества. Плотность различных типов пластика может варьироваться, поскольку добавки, используемые в производственных процессах, изменяют плотность конечного продукта. Удельный вес пластмасс важно понимать при рассмотрении распределения пластикового мусора в море; плотность мусора, связанная с плотностью морской воды, в значительной степени определяет вертикальное положение пластикового мусора в морской экосистеме.

Удельный вес некоторых распространенных классов пластмасс

Помимо плотности, различные формы определенных типов полимеров можно разделить на группы в соответствии с их другими свойствами. Одна форма полиэтилена низкой плотности называется линейной, что в их аббревиатуре указано как один дополнительный L (PE-LLD).Дополнительный E в аббревиатуре полистирола (PS-E или EPS) обозначает вспененную пеноподобную структуру этой формы полистирола.

УГОЛОК ЗНАНИЙ

БИО-ПЛАСТИКИ И БИОРАЗЛАГАЕМЫЕ ПЛАСТИКИ

Термин «биопластики» используется для обозначения пластмасс, производимых из биомассы, таких как органические отходы или растительные масла. Однако название ничего не говорит о способности материала к биологическому разложению, что означает способность полностью распадаться на соединения природного происхождения.Таким образом, биопластики могут быть такими же стойкими, как пластмассы, полученные из ископаемого топлива, и разрушаться только до более мелких пластиковых фрагментов. По-настоящему биоразлагаемый пластик может биохимически трансформироваться микроорганизмами и, следовательно, медленно полностью исчезать из окружающей среды. Биоразлагаемые пластмассы были предложены для решения проблемы увеличения количества пластикового мусора. Эти биоразлагаемые пластмассы более подвержены разложению в определенных условиях окружающей среды, но эти условия могут широко варьироваться.Например, биоразлагаемые одноразовые пластиковые пакеты могут полностью разлагаться при воздействии температуры 50 ° C в течение длительного периода. Однако подходящие условия для биоразложения могут быть редкими в морской среде, и, следовательно, даже биоразлагаемые материалы не могут быстро разлагаться в океане.

производителей пластика | Поставщики пластмассы

Список производителей пластмассовых материалов

Правильное понимание пластмасс в целом начинается с понимания их естественного аналога.Научный термин «смола» относится к определенным типам смесей органических соединений, которые не растворяются в воде. Смолы обычно выделяются растениями (особенно древесными) как своего рода естественная «повязка», помогающая выздороветь, когда растение тем или иным образом пострадало. Эти вещества очень вязкие, от прозрачного до желтовато-коричневого цвета и легковоспламеняющиеся. Они примечательны — и исторически ценились с экономической точки зрения — тем, что способны превращаться в полимеры (длинные цепи органических веществ) и затвердевать в твердые вещества.

При риске чрезмерного упрощения пластмассы можно рассматривать просто как синтетические версии смол. Подобно натуральным смолам, синтетические вещества, известные как «пластмассы», представляют собой густые жидкости, которые могут затвердевать при определенных условиях. Хотя они имеют сходство в поведении с природными смолами, важно отметить, что пластмассы обладают существенно различным химическим составом.

Развитие пластмасс в современном производстве — одно из самых глубоких экономических изменений в новейшей истории.За последние полтора столетия пластик постепенно стал популярным, заменив множество других материалов (например, металл, дерево) в качестве предпочтительного материала. Благодаря своим универсальным и эффективным характеристикам, пластиковые контейнеры пользовались особенно высоким спросом в самых разных отраслях промышленности за последние полвека. Сегодня пластик практически уничтожил других материальных конкурентов во многих секторах экономики общества по всему миру.

В своей самой ранней форме пластик появился в 1862 году. В том же году Александр Паркс продемонстрировал изобретение под названием «Парксин» на Большой международной выставке в Лондоне. Эта ранняя форма пластика была получена из целлюлозы. (Сегодня он известен как целлулоид.) Первоначально одной из основных целей Паркса было создание экономичной альтернативы резине.

Современная эпоха пластика начала развиваться только в начале двадцатого века. Первый полностью синтетический пластик появился случайно в 1907 году.В том же году химик Лео Бэкланд открыл, как создать синтетический полимер из каменноугольной смолы. Хотя пластик не сразу заменил другие материалы, изобретение «Бэклита» по праву можно считать началом современной пластической эры. Экономические лишения в результате двух мировых войн и переход на нефть вместо угля (для получения синтетических полимеров) помогли стимулировать рост использования и развития пластмасс. (Во время Второй мировой войны производство и использование пластика в Америке утроилось по сравнению с предыдущим уровнем.После Второй мировой войны развитие пластика ускорилось с появлением хорошо известных сегодня пластиков, таких как полипропилен, ПВХ, «полиэстер» и т. Д. К 1960-м годам пластик в значительной степени вытеснил старые материалы как признак потребления в развитых странах.

Хотя пластмассы встречаются в головокружительном разнообразии форм, к ним можно применить некоторые основные категории. На фундаментальном уровне пластмассовые материалы, состоящие из природных, органических и синтетических мономеров, можно разделить на две большие группы: термопласты и термореактивные пластмассы.

Из двух групп наиболее широко используются термопласты. Во многом это связано с тем, что с ними легко работать. При нагревании термопласты становятся пластичными. Однако в нормальных условиях термопласты очень твердые — и при охлаждении в процессе нагрева они снова становятся жесткими. Процесс нагрева и придания формы термопластическому материалу можно выполнять снова и снова, что означает, что один и тот же материал можно воссоздавать много раз. Термопласты могут быть получены в виде предварительно отформованных заготовок или в виде смолы, из которой могут быть изготовлены формы.Редкий недостаток термопластичных продуктов связан с очень низкими температурами: если пользователь помещает продукт в очень холодную среду, термопласт может стать похожим на стекло и подвергнуться риску разрушения.

В отличие от термопластов, термореактивные пластмассы хорошо переносят холода. Вообще говоря, они на самом деле прочнее термопластов и становятся довольно твердыми при нагревании выше определенной температуры. Основное структурное различие между термореактивными пластиками и термопластами заключается в длине их полимера; в целом термореактивные пластмассы обладают более короткими полимерными цепями.Примеры термореактивных пластиков включают полиуретан, бакелит, дюропласт, эпоксидную смолу, цианатные эфиры и полиэфирные смолы. К сожалению, эти типы пластиков плохо переносят высокую температуру, которая разрушает их химически. Кроме того, после отверждения термореактивные пластмассы нельзя повторно формовать. Вместо этого производители должны приобретать новый материал, который доступен только в виде нетекучей массы, предварительно смешанных смесей или двухкомпонентных жидких смол. Термореактивные пластмассы можно отверждать с помощью схватывания на воздухе, анаэробных методов, сшивания, горячего плавления, отверждения при комнатной температуре или вулканизации.

Пластмассовые смолы являются основным ингредиентом любого производства пластмасс. Таким образом, их создание — первый шаг в производстве пластмасс. Этот начальный этап создания смолы известен как процесс растрескивания. Он заключается в получении различных углеводородов (таких как пропилен и этилен) путем нагревания более крупных соединений, полученных из нефтехимических продуктов (сырой нефти и природного газа). Разнообразие, характеризующее углеводороды, полученные в результате крекинга (например, типы, количества), зависит от температуры нагрева, используемой во время процесса.Второй шаг вращается вокруг повторной сборки углеводородов в составные цепи, идентифицированные как полимеры. (Естественно, термин «полимер» относится к очень распространенному, цепочечному типу органического соединения, содержащему множество молекул с низкой массой.) ​​Третий и последний этап создания смолы по праву может считаться сердцем пластмассовой промышленности, поскольку он состоит из повторная сборка полимеров в различные типы пластиковых смол — основной ингредиент производства пластмасс в целом.

Различия в материалах, которые характерны для производства пластмасс, являются прямым результатом различных комбинаций пластиковых смол.Во время формования пластика производители могут использовать чистые смолы или при необходимости комбинировать смолы с такими добавками, как наполнители, термостабилизаторы, смазочные материалы или пластификаторы. Добавки могут использоваться для изменения любого количества свойств пластического материала, включая плотность, цвет, структурную целостность, коррозионную стойкость, термостойкость, прочность и диапазон рабочих температур. Изменение цвета в эстетических целях на самом деле представляет собой основное использование добавок. (Хотя можно использовать предварительно окрашенные смолы и / или компаунды, этот метод обычно не так эффективен, как использование добавок.Один из наиболее эффективных методов изменения цвета известен как мастербатч.) С помощью компьютерного программирования и многочисленных проверок качества (как визуальных, так и инструментальных) пластиковые изделия могут принимать практически любой цвет, чтобы эстетически удовлетворить конечных пользователей в дополнение к предлагая прагматичное использование.

Из пластика (и особенно термопластов) можно формовать широкий спектр продуктов с помощью множества процессов. Производители часто производят стандартные формы и более современные пластмассовые изделия посредством экструзии или литья под давлением.Другие процессы изготовления пластика, которые могут использовать производители, включают экструзию пленки с раздувом (используется для производства пластиковой пленки), экструзию пены, пултрузию, прецизионную обработку пластика, формование под давлением, вакуумное формование, термоформование, сварку, шлифование и литье.

Литье под давлением и выдувное формование — два наиболее распространенных производственных процесса, используемых для пластмасс. В частности, литье под давлением является основным способом формования термопластов. Он включает в себя размещение сырого пластикового материала, известного как сырье, в транспортном канале, где заготовка вдавливается в форму с помощью длинного винта, расположенного в камере.(Смола и сопутствующие красители также могут поступать в канал в форме гранул.) Масса разжижается за счет сочетания тепла от нагревательных элементов в канале и давления и трения, вызываемых вращающимся винтом. Затем расплавленный пластик выливается в форму, которая придает пластику определенную форму. (Если расплавленный пластик комбинируется с волокнами, предназначенными для усиления пластика, продукт известен как пластиковая втулка.) Процесс выдувного формования немного отличается. Способ подачи пластика в форму такой же, но окончательному формованию пластика способствует сжатый воздух, который направляется в форму.Воздух расширяет расплавленный пластик и в определенных местах выдавливает его. Как только пластик остынет и затвердеет, его вынимают из формы, и процесс завершается.
Компрессионное формование представляет собой основной способ формования термореактивных пластмасс. В этом методе смола также транспортируется в форму, чтобы принять желаемую форму. Однако при компрессионном формовании смола используется в порошкообразной форме и нагревается до тех пор, пока смола не затвердеет (вместо того, чтобы стать податливой). Под действием тепла термореактивные смолы разлагаются и сшиваются, образуя тесно переплетенную молекулярную структуру.Благодаря этому молекулярному процессу термореактивные пластмассы не становятся снова пластичными даже после охлаждения.

Пластиковые материалы доступны в различных стандартных формах, таких как пленки, стержни, листы, трубы и профили. Эти заготовки могут служить в качестве готового продукта или могут быть подвергнуты дополнительной обработке.

Как упоминалось ранее, пластик — это общий термин, обозначающий чрезвычайно широкий спектр синтетических материалов.Ниже приведены описания некоторых наиболее распространенных или полезных пластиков.

Полиэтилен — самый популярный член семейства пластмасс, его среднегодовое производство в мире составляет 80 миллионов тонн. Большинство его приложений связано с упаковкой. Он используется для изготовления таких продуктов, как бутылки для шампуня, коробки для молока, полиэтиленовые пакеты, полиэтиленовые пленки, фильтры и геомембраны. В общих чертах полиэтилен можно разделить на два основных семейства: полиэтилен высокой плотности и полиэтилен низкой плотности.Полиэтилен низкой плотности (LDPE) используется для изделий с высокой пластичностью, таких как пакеты для продуктов, в то время как полиэтилен высокой плотности (HDPE) используется для изготовления более жестких конструкций, таких как контейнеры для моющих средств. (Полиэтилен наивысшей плотности — это сверхвысокомолекулярный полиэтилен или сверхвысокомолекулярный полиэтилен. Он используется для производства чрезвычайно жестких устройств, таких как искусственные колени или бедра.) Полиэтилентерефталат (ПЭТ) является единственным наиболее широко используемым пластиком в мире. Из-за его устойчивости к влаге и разрушению он обычно используется для таких применений, как бутылки с водой и мусорные баки.

Полистирол более известен под торговой маркой «Пенополистирол». В своей официальной форме пенополистирол состоит из экструдированного пенополистирола с закрытыми порами, который в основном используется для теплоизоляции и ремесленных изделий. Однако в Северной Америке «пенополистирол» стал общим названием для любого вида пенополистирола. Последний пенополистирол — это материал, используемый для изготовления холодильников, одноразовых кофейных чашек и амортизирующих шариков или гранул для упаковки.
Непененные формы полистирола используются для изготовления мягких потребительских товаров, таких как пробирки или крышки для некоторых напитков.
Полипропилен — это термопластик, обладающий низким коэффициентом трения и более устойчивый к растворителям, химическим веществам, кислотам и щелочам, чем большинство пластмасс. Таким образом, он используется для изготовления автомобильных компонентов, различного текстиля (например, подгузников, термобелья, гигиенических прокладок), электрических изоляторов, ковров и некоторых типов веревок, стационарного, лабораторного оборудования и т. Д. Простота изготовления этого пластика — еще один фактор, способствующий его популярности.

Распространенным синтетическим пластиком является делрин, который также известен под названиями полиоксиметилен (ПОМ), полиформальдегид, полиацеталь и ацеталь.Делрин отличается чрезвычайно высокой прочностью, жесткостью и твердостью (благодаря простой структуре молекулярной цепочки). Обладая этими качествами, он часто используется в качестве заменителя металла и используется для изготовления прецизионных автомобильных и строительных деталей, а также таких изделий, как малые шестерни, шарикоподшипники, оправы для очков, крепежные детали и компоненты системы замков. Ацеталь иногда называют «мостиковым» типом пластика, который занимает особое положение между обычными пластиками и металлами.

ПВХ или поливинилхлорид (в основном известный в Северной Америке как винил) является третьим по распространенности синтетическим пластиковым полимером в мире.Состоящий в основном из хлора, превращенного из технической соли (57%), и углерода, полученного из нефти с использованием этилена (43%), он доступен как в гибкой, так и в жесткой формах, которые сами по себе очень популярны. Гибкий ПВХ стал возможным благодаря добавлению пластификаторов и часто используется в изоляции электрических кабелей, сантехнике, кожзаменителе, надувных изделиях и во многих случаях в качестве заменителя резины. Жесткий ПВХ (RPVC) используется для изготовления бутылок, непищевой упаковки, пластиковых карт, строительных компонентов, таких как трубы, дверных и оконных профилей.Прозрачная пластиковая пленка (используемая для упаковки пищевых продуктов), по всей вероятности, является наиболее привычной формой ПВХ для среднего потребителя.
Акрил или полиметилметакрилат (более известный как оргстекло) представляет собой прозрачный термопласт, часто используемый в виде листов в качестве заменителя стекла. Небьющийся акриловый пластик (также известный как акриловое стекло) используется для создания многих обязательно прочных продуктов, таких как пуленепробиваемые защитные барьеры и стекло, световые люки, задние фонари и комбинации приборов для автомобилей, ванн, вывесок и дисплеев, а также ЖК-дисплеев. экраны.

Пластмассы из семейства поликарбонатов — это просто термопластичные полимеры, которые содержат карбонатные группы в своей химической структуре. В общем, пластик этой группы можно назвать просто поликарбонатом. Поликарбонаты отличаются высокой ударной вязкостью по сравнению с другими пластиками. Кроме того, известно, что поликарбонаты обладают хорошей термостойкостью и огнестойкостью и являются хорошими электрическими изоляторами. Производители в основном используют их для производства электрических компонентов, строительных материалов, деталей самолетов и автомобилей, компонентов безопасности и личной защитной одежды, включая защитное снаряжение, солнечные очки, очки для плавания, маски для подводного плавания и защитные очки.

Эпоксидные смолы или эпоксидные смолы являются наиболее широко используемым типом термореактивных смол. Их ценят за высокую прочность и химическую стойкость. Оба эти свойства лежат в основе широкого использования эпоксидных смол в качестве уплотнительных механизмов. Например, компании по производству напольных покрытий и авиакомпании высоко ценят эпоксидные смолы (соответственно для склеивания и герметизации компонентов самолетов) из-за их водонепроницаемости и химической стойкости.

Пластиковые материалы высоко ценятся по разным причинам.Эффективность — это подходящий термин для обозначения многих полезных характеристик пластика. Этим синтетическим материалом можно манипулировать или придавать ему любую возможную конфигурацию. Помимо гибкости и универсальности, пластик — это легкий, прочный и долговечный материал, который стоит очень недорого. Кроме того, пластик обычно невосприимчив к разрушению окружающей среды и безопаснее в обращении, чем его металлические или деревянные аналоги. Благодаря этим многочисленным преимуществам пластик во многих отношениях более предпочтителен, чем другие материалы.

С точки зрения экономической истории «пластиковая революция» ознаменовала переломный момент в человеческом развитии. В прошлом экономический потенциал отдельных лиц и общества в целом был жестко ограничен наличием природных ресурсов, которые можно было получить напрямую. С изобретением пластика люди открыли возможность создавать совершенно новый ресурс при гораздо более низких затратах, чем традиционные источники и методы. Повсеместное внедрение пластика позволило потребителям во всем мире разделить материальные блага, неизвестные предыдущим обществам.

При правильном внедрении и внедрении правильных процессов пластмассовые материалы можно превратить в бесчисленные бесценные продукты в любой отрасли, включая аэрокосмическую, пищевую, автомобильную, медицинскую, промышленную, упаковочную и водоочистную (только назвать немного). Фактически, пластмассы фактически заменили природные смолы во всех секторах мировой торговли.

Некоторые виды пластмасс лучше подходят для определенных отраслей промышленности.Например, хотя термореактивные смолы не так популярны, как термопласты, они полезны для изготовления термостойких изделий, таких как кофейные кружки. Другой пример использования смолы в конкретной отрасли можно найти в пищевой промышленности. Пластиковые смолы, используемые в этой области, требуют высокой химической и термостойкости. Таким образом, такие материалы, как ПЭТ (который имеет высокую влагостойкость), используются для таких применений, как бутылки с водой.

Очевидно, что разнообразие и универсальность характеризуют всю область производства пластмассы.Такое разнообразие требует глубоких знаний в области химии и правильных производственных процессов для конкретных типов приложений. Таким образом, важно инвестировать в поиск поставщика пластика с глубоким опытом и знаниями в производственном процессе. Вам следует искать поставщика, имеющего хорошую репутацию (как по отраслевой аккредитации, так и со стороны потребителей), а также проверенный послужной список отличного обслуживания клиентов.