ترکیب شیمیایی پلاستیک انواع پلاستیک

دفع زباله های تولید پلاستیک باید در کارخانه های بازیافت در تاسیسات ویژه مقاوم در برابر اسید انجام شود، اما اگر امکان تولید بدون زباله وجود دارد، بهتر است زباله های پلاستیکی را برای بازیافت ارسال کنید.

می توانید در مورد مشکلات زیست محیطی مرتبط با انتشار مواد رادیواکتیو اطلاعات کسب کنید.

یکی از محبوب ترین مقاصد تعطیلات در بین گردشگران روسی در این منطقه در بررسی ما مورد بحث قرار گرفته است.

لینک تاثیر بلایای زیست محیطی بر اقیانوس های کره زمین را بخوانید.

انجام تولید توده های پلاستیکی، سازنده موظف است کنترل دقیقی بر محتوای وینیل کلرید در هوای بالای شرکت ایجاد کند. قبل از معرفی پلاستیک به پزشکی و صنعت، لازم است یک معاینه واجد شرایط انجام شود. زباله ها باید بازیافت شوند و محصولات پلاستیکی تولید شده باید دارای برچسبی باشند که دفع چنین محصولاتی را در زباله سوزهای معمولی ممنوع می کند.

با رعایت الزامات تولید توده های پلاستیکی، کارآفرینان سلامت نه تنها خود و همه بشریت، بلکه محیط زیست را نیز تضمین می کنند.

با کار با کودکان همیشه چیزهای جدید زیادی کشف می کنید. در حالی که در حال آماده کردن مطالب برای کلاس های جهان پیرامونم بودم، چیزهای جالب زیادی در مورد ستاره شمالی (حتی نمی دانستم ویژگی آن چیست) و اندازه کیهان، تاریخ مطالعه کردم. بازی های المپیکو در نهایت او از گیج شدن خزندگان و دوزیستان دست کشید :). اما یک موضوع به خصوص برای من جالب بود.

پلاستیک از چه ساخته شده است؟

اکنون در حال مطالعه بخش «خانه داری» هستیم. ما نسبتاً سطحی مطالعه می کنیم، زیرا قبلاً به حرفه ها، تولید نان و مسائل مشابه پرداخته ایم. اما به یاد داشته باشید، ما چندین ویدیو (به لطف تاتیانا) تماشا کردیم، از جمله یکی در مورد ساخت پلاستیک.

و همه چیز خوب خواهد بود ویدئو کاملا واضح ترسیم شده است. اما قبل از آن من و واروارا با موضوع آلودگی اقیانوس ها آشنا شدیم و خیلی چیزها مرا شوکه کرد. فقط هیچوقت بهش فکر نکردم! من همیشه از دور انداختن شیشه احساس بدی داشتم، اما فقط به پلاستیک فکر نمی کردم. و بسیاری ترجیح می دهند پوزخند بزنند و به طور کلی برای آن دست تکان دهند. پس از همه، ما دیگر نمی توانیم پلاستیک را رد کنیم.

پلاستیک کجا می رود...

• پلاستیک یک ماده غیر طبیعی برای طبیعت است و بنابراین عملا تجزیه نمی شود. پلاستیک توسط زمین "هضم" نمی شود و به زمین باز نمی گردد.


• پلیمرها از غیر قابل تجدید ساخته می شوند منابع طبیعی- نفت و گاز.


• سالانه حدود 150 میلیون تن پلاستیک تولید می شود که این حجم در حال افزایش است.


• ما تقریباً 90٪ از آنچه را که تولید شده است بلافاصله یا ظرف چند ماه دور می اندازیم (کیسه، بطری، بسته بندی، فندک و غیره).


• زباله های پلاستیکی نباید ذخیره یا دفن شوند. پلاستیک مواد سمی را از آب جذب می کند، این ترکیبات به آب های زیرزمینی نفوذ می کنند.


• سوزاندن زباله های پلاستیکی خطرناک است، هنگام سوزاندن، گازهای سمی تشکیل می شود که برای انسان و جو خطرناک است.


• زباله های پلاستیکی را می توان بازیافت کرد، اما تنها 5 درصد آنها بازیافت می شوند، و اقلام ساخته شده از پلاستیک بازیافتی را نمی توان برای بار سوم بازیافت کرد، همچنین به طور طبیعی تجزیه نمی شوند. این فقط یک مهلت کوتاه و آرامش خاطر است. اگرچه این هنوز بهتر است.


• پلاستیک های "زیست تخریب پذیر" عمدتاً یک ترفند بازاریابی هستند؛ هیچ زباله پلاستیکی کاملاً ایمن نیست.

... به کدام شهرها

شهرهای دفن زباله در سرتاسر جهان وجود دارد که زباله های تکنولوژیکی و الکترونیکی از اروپا و ایالات متحده در آنها برداشت می شود. مواد سمی موجود در خاک، آب و هوا در این مکان ها فراتر از همه استانداردهای قابل تصور است. اما ما این را نمی بینیم. زباله ها را در کیسه ای ریختیم، کیسه در ماشین بارگذاری شد و از تمیزی، راحتی و وسایل دور ریختنی لذت می بریم. و مردم در شهرهای زباله به ندرت تا 30 سال عمر می کنند.

آشفتگی پلاستیکی اقیانوس های جهان

اما بیشتر زباله ها به تنهایی حرکت می کنند. در اقیانوس‌های جهان پنج «زباله زباله» بزرگ وجود دارد، جایی که جریان جهانی زباله‌های پلاستیکی را حمل می‌کند. بزرگترین آنها لکه زباله اقیانوس آرام یا به قول معروف قاره زباله شرقی است. این قطعه ای از ذرات پلاستیکی بزرگ و کوچک معلق با مساحتی در حدود 700 تا 1.5 میلیون کیلومتر مربع است که حاوی بیش از صد میلیون تن زباله است.

• در بعضی جاها چندین برابر بیشتر از پلانکتون پلاستیک در آب وجود دارد.


• پلاستیک تجزیه نمی شود، بلکه تحت تأثیر آب و خورشید فرو می ریزد و هر ذره ای سمی می شود. صدها هزار حیوان دریایی از مسمومیت رنج می برند. برخی از سموم باعث عدم تعادل هورمونی می شوند.


• لاک‌پشت‌ها با قورت دادن کیسه‌های پلاستیکی که به اشتباه چتر دریایی هستند، می‌میرند. پرندگان جوجه های خود را با درب بطری های پلاستیکی تغذیه می کنند.

آیا می توان بدون پلاستیک زندگی کرد؟

و در حالی که دانشمندان به دنبال راه‌های پیشرفته‌تر و از نظر تجاری امکان‌پذیرتر برای دفع زباله‌های پلاستیکی و الکترونیکی هستند، ما هر سال و هر روز آن را دوباره پر می‌کنیم. و ما دیگر نمی توانیم این را رد کنیم.

برای یک کودک، همه این اطلاعات هنوز واضح نیست و درک آن دشوار است. اما ما در مورد اینکه چه کارهایی می توانیم با خانواده خود، خانه خود انجام دهیم، درباره سؤالات زیادی بحث کردیم.

در فیلم افتتاحیه اغراق های زیادی وجود دارد. البته نبود پلاستیک ما را به عصر حجر باز نمی‌گرداند. ما همیشه فقط از نخ و کتان لباس می خریدیم، مبلمانمان چوبی است، اما نمی توانیم رد کنیم لوازم خانگی، خمیر دندان و برس، شیشه شامپو، کلید و پریز و صدها چیز دیگر که خانه ما را پر می کند.

برای مثال شوهر من خیلی دوست دارد وسایل را دور بریزد. برای او، سهولت خرید و تغییر چیزها چیزی شبیه به نماد راحتی و ثروت است. و پیشنهادهای من، مثلاً اینکه بطری را دور نریزم، به جای اینکه دوباره بخرم، آب را در خانه بریزم و با خود ببرم، او فقط بخل تلقی کرد.

ولی! بالاخره قبول کردیم که بدون اسباب بازی های کوچک از Kinder Surprises و McDonald's کار کنیم! من مدت زیادی است که با آنها می جنگم. مانند خرید مکرر اسباب‌بازی‌های کوچک و ارزان که اکثر آنها هیچ سودی جز درآمد تجاری برای سازندگان خود ندارند. صنعت عظیمی از شبه اسباب‌بازی‌ها با هدف جمع‌آوری، خریدهای مداوم، به ما امکان می‌دهد کودکان را «خرید کنیم».

ما سعی خواهیم کرد به جایگزین ها توجه بیشتری داشته باشیم: اسباب بازی های چوبی و نساجی، قلع و بسته بندی کاغذی(مثلاً تخم مرغ)، فراموش نکنید که به جای دوجین (!) کیسه ای که در اینجا در سوپرمارکت ها داده می شود، کیسه هایی را با خود به فروشگاه ببرید، سعی کنید عمر چیزها را افزایش دهید و به طور کلی هر چیز جدیدی را که از بین می رود درمان کنید. آستانه خانه ما متفکرانه

بله، قطره ای در اقیانوس یا بهتر است بگوییم در اقیانوسی از زباله خواهد بود. اما این بهانه ای برای انجام هیچ کاری نیست.

پلاستیک کیفیت اصلی پلاستیک، بخش جدایی ناپذیر آن است. این موادهنگامی که مذاب می شود، به راحتی هر شکل لازم را به خود می گیرد، اما هنگامی که جامد می شود، یکپارچه جامد در مقابل ناظر ظاهر می شود. مخلوطی از چسب و پرکننده را می توان پلاستیک در نظر گرفت، اگرچه بتن، نئوپان و حتی پاپیه ماشه تحت این قانون قرار می گیرند.

تمام مواد مصنوعی را می توان پلاستیک نیز نامید، اما در حین تولید آن، الیاف بسیار ریز برای افزایش استحکام به نخ ها پیچیده می شود و پس از آن پارچه بافته ای از آنها ساخته می شود.

امروزه پلاستیک یکی از محبوب ترین مواد در زندگی روزمره است. وزن کم و استحکام نسبتاً بالایی دارد. تنها اشکال آن امکان تغییر شکل تحت تأثیر حتی دمای پایین است. تولید محصولات پلاستیکی با وجود انعطاف پذیری این ماده، فرآیند نسبتاً پیچیده ای است.

پلاستیک چگونه به وجود آمد؟

دو قرن پیش، دانشمندان تمام تلاش خود را کردند تا جایگزینی برای چوب و مواد زینتی ارزشمند اختراع کنند. بنابراین، بر اساس وزن مولکولی بالا مواد آلیاولین پلاستیک تولید شد. سپس در سال 1839، چارلز گودیر، شیمیدان بسیار ماهر ساکن آمریکا، آبنیت را اختراع کرد.

اکثر فرم اولیهاین پلاستیک در سال 1855 ظاهر شد و "Parkesine" نام گرفت. این بر پایه پلیمرهای طبیعی اصلاح شده شیمیایی است و کاشف آن مخترع انگلیسی الکساندر پایرکس بود.

بلافاصله پس از اینکه Pairx به نتایج باورنکردنی در تحقیقات خود دست یافت، شیمیدانان به استفاده از مولکول های مصنوعی در تولید پلاستیک روی آوردند. اولین موادی که به عنوان پایه عمل کردند، فرمالدئید و فنل بودند. این در سال 1909 از طریق سنتز اتفاق افتاد. این محصول "ماستیک باکلیت" نام داشت و کاشف آن لئو اندریک باکلند بود.

در طول جنگ جهانی دوم، مواد توسعه تجاری شایسته خود را دریافت کردند. شیوه زندگی مردم از بین رفت و احیای آن با استفاده از روش های استاندارد نیاز به تلاش زیادی داشت. پلاستیک به کمک آمد. این بسیار ارزان تر از مواد طبیعی شناخته شده است و علاوه بر این، بنیانگذار شکل گیری ایده های جدید در مورد راحتی خانه شد.

در دنیای مدرن، پلاستیک به قدری فراگیر شده که حتی در صنعت خودروسازی نیز از آن استفاده می شود. بخش عمده ای از این مواد از پلیمرهای مصنوعی ساخته شده است.

در انبار!
حفاظت در برابر تشعشع در هنگام جوشکاری و برش. انتخاب بزرگ
تحویل در سراسر روسیه!

ترکیب و خواص

تولید پلاستیک

پلاستیک ها موادی هستند که از پلیمرهای مصنوعی یا طبیعی (رزین) ساخته می شوند. پلیمرها با پلیمریزاسیون یا پلی تراکم مونومرها در حضور کاتالیزورها در شرایط کاملاً تعریف شده سنتز می شوند. شرایط دماییو فشارها

پرکننده‌ها، تثبیت‌کننده‌ها و رنگدانه‌ها را می‌توان برای اهداف مختلف به پلیمر وارد کرد؛ ترکیباتی را می‌توان با افزودن الیاف، مش‌ها و پارچه‌های آلی و معدنی ساخت.

بنابراین، پلاستیک‌ها در بیشتر موارد مخلوط‌های چند جزئی و مواد مرکب هستند که ویژگی‌های تکنولوژیکی آنها، از جمله قابلیت جوش‌پذیری، عمدتاً توسط خواص پلیمر تعیین می‌شود.

بسته به رفتار پلیمر هنگام گرم شدن، دو نوع پلاستیک متمایز می شود - ترموپلاستیک ها، موادی که می توانند به طور مکرر گرم شوند و در عین حال از حالت جامد به حالت مایع چسبناک تبدیل می شوند و ترموست ها که فقط می توانند این فرآیند را انجام دهند. یک بار.

ویژگی های ساختاری

پلاستیک ها (پلیمرها) از ماکرومولکول هایی تشکیل شده اند که در آنها کم و بیش به طور منظم متناوب می شوند عدد بزرگگروه‌های اتمی یکسان یا نابرابر که توسط پیوندهای شیمیایی به زنجیره‌های بلند متصل شده‌اند که شکل آن‌ها بین پلیمرهای خطی، شاخه‌دار و شبکه‌ای فضایی متمایز می‌شود.

بر اساس ترکیب ماکرومولکول ها، پلیمرها به سه دسته تقسیم می شوند:

1) زنجیره کربن که زنجیره های اصلی آن فقط از اتم های کربن ساخته شده است.

2) زنجیره هترو، زنجیره های اصلی آن علاوه بر اتم های کربن، حاوی اتم های اکسیژن، نیتروژن و گوگرد است.

3) پلیمرهای ارگانو المان حاوی اتم های سیلیکون، بور، آلومینیوم، تیتانیوم و سایر عناصر در زنجیره اصلی.

ماکرومولکول‌ها انعطاف‌پذیر هستند و می‌توانند تحت تأثیر آن تغییر شکل دهند حرکت حرارتیپیوندها یا میدان الکتریکی آنها. این خاصیت با چرخش داخلی تک تک اجزای مولکول نسبت به یکدیگر مرتبط است. بدون حرکت در فضا، هر درشت مولکول در حرکت پیوسته است که با تغییر در ترکیبات آن بیان می شود.

انعطاف پذیری درشت مولکول ها با اندازه قطعه مشخص می شود، به عنوان مثال، تعداد واحدهای موجود در آن، که تحت شرایط تأثیر خاص بر روی پلیمر، خود را به عنوان واحدهای مستقل جنبشی نشان می دهند، به عنوان مثال، در یک قطعه با کیفیت بالا. میدان فرکانس به صورت دوقطبی بر اساس پاسخ آنها به میدان های الکتریکی خارجی، پلیمرهای قطبی (PE، PP) و غیر قطبی (PVC، polyaxylonitrile) متمایز می شوند. نیروهای جذابی بین ماکرومولکول ها وجود دارد که ناشی از برهمکنش واندروالس و همچنین پیوندهای هیدروژنی و برهمکنش یونی است. نیروهای جذاب زمانی ظاهر می شوند که ماکرومولکول ها با فاصله 0.3-0.4 نانومتر به یکدیگر نزدیک شوند.

پلیمرهای قطبی و غیر قطبی (پلاستیک ها) با یکدیگر ناسازگار هستند - هیچ برهمکنشی (جاذبه) بین ماکرومولکول های آنها وجود ندارد، یعنی به هم جوش نمی زنند.

ساختار فوق مولکولی، جهت گیری

بر اساس ساختار آنها، دو نوع پلاستیک وجود دارد: کریستالی و بی شکل. در کریستالی ها برخلاف آمورف ها نه تنها برد کوتاه، بلکه دوربرد نیز رعایت می شود. در طول انتقال از حالت مایع چسبناک به جامد، ماکرومولکول‌های پلیمرهای کریستالی، کریستالیت‌های مرتب شده را تشکیل می‌دهند، عمدتاً به شکل کروی (شکل 37.1). هر چه سرعت سرد شدن مذاب ترموپلاستیک کمتر باشد، اسفرولیت ها بزرگتر می شوند. با این حال، حتی در پلیمرهای کریستالی، مناطق آمورف همیشه باقی می مانند. با تغییر سرعت خنک کننده، می توانید ساختار و در نتیجه خواص اتصال جوش داده شده را تنظیم کنید.

تفاوت شدید در ابعاد طولی و عرضی ماکرومولکول ها منجر به احتمال وجود حالت جهت دار مخصوص پلیمرها می شود. با آرایش محورهای ماکرومولکول های زنجیره ای عمدتاً در یک جهت مشخص می شود که منجر به تجلی ناهمسانگردی در خواص یک محصول پلاستیکی می شود. تولید پلاستیک های جهت دار با کشش تک محوری (5-10 برابر) آنها در اتاق یا درجه حرارت بالا. با این حال، پس از گرم شدن (از جمله جوشکاری)، اثر جهت گیری کاهش می یابد یا ناپدید می شود، زیرا ماکرومولکول ها دوباره به دلیل کشش آنتروپیک ناشی از حرکت قطعات، محتمل ترین پیکربندی ترمودینامیکی (تشکیلات) را به خود می گیرند.

پاسخ پلاستیک به چرخه ترمومکانیکی

کلیه ترموپلاستیک های مهندسی با دمای معمولیدر حالت جامد (کریستالی یا شیشه ای) هستند. بالاتر از دمای انتقال شیشه ای (Tst)، پلاستیک های آمورف به حالت الاستیک (لاستیک مانند) تبدیل می شوند. با گرمایش بیشتر از دمای ذوب (Tm)، پلیمرهای کریستالی به حالت آمورف تبدیل می شوند. بالاتر از دمای جریان T T، پلاستیک های کریستالی و آمورف هر دو به حالت جریان ویسکوز تبدیل می شوند.تمام این تغییرات در حالت معمولاً با منحنی های ترمومکانیکی توصیف می شوند (شکل 37.2) که مهمترین ویژگی های تکنولوژیکی پلاستیک ها هستند. تشکیل یک اتصال جوش داده شده در محدوده حالت جریان چسبناک ترموپلاستیک ها اتفاق می افتد. هنگامی که پلاستیک های ترموست در بالای T T گرم می شوند، تحت فرآیندهای رادیکال قرار می گیرند و بر خلاف ترموپلاستیک ها، شبکه های پلیمری فضایی را تشکیل می دهند که بدون تخریب آنها قادر به تعامل نیستند، که نیاز به استفاده از افزودنی های شیمیایی خاص دارد.

پلاستیک های اساسی برای سازه های جوش داده شده

رایج ترین پلاستیک های مهندسی گروه هایی از ترموپلاستیک های مبتنی بر پلی اولفین ها هستند: پلی اتیلن بالا و فشار کم، پلی پروپیلن، پلی ایزوبوتیلن.

پلی اتیلن [..-CH 2 -CH 2 -...] n ترموپلاستیک کریستالی با فشار بالا و پایین که از نظر استحکام، سفتی و نقطه جریان متفاوت است. پلی پروپیلن [-CH 2 -CH(CH3)-] n نسبت به پلی اتیلن در برابر دما مقاوم تر است و استحکام و استحکام بیشتری دارد.

پلاستیک های حاوی کلر بر پایه پلیمرها و کوپلیمرهای وینیل کلرید و وینیلیدین کلرید در مقادیر قابل توجهی استفاده می شوند.

کلرید پلی وینیل(PVC) [-(CH 2 -CHCl-)] n یک پلیمر آمورف با ساختار خطی است که در حالت اولیه یک ماده سفت و سخت است که با افزودن یک نرم کننده به آن می توانید یک ماده بسیار پلاستیکی و با جوش خوب به دست آورید. - یک ترکیب پلاستیکی ورق ها، لوله ها، میله ها از پی وی سی سفت و سخت - پلاستیک وینیل و فیلم، شیلنگ و سایر محصولات از ترکیب پلاستیکی ساخته شده اند. مواد فوم (فوم پلاستیک) نیز از پی وی سی ساخته می شوند.

گروه قابل توجهی از پلیمرها و پلاستیک های مبتنی بر آنها هستند پلی آمیدهاحاوی گروه های آمید [-CO-H-] در زنجیره ماکرومولکول ها. اینها عمدتاً ترموپلاستیک های کریستالی با نقطه ذوب مشخصی هستند. صنعت داخلی عمدتاً پلی آمیدهای آلیفاتیک را تولید می کند که برای ساخت الیاف، قطعات ماشین های ریخته گری و تولید فیلم استفاده می شود. پلی آمیدها به طور خاص شامل پلی کاپرولاکتام و پلی آمید-66 (کاپرون) معروف هستند.

معروف ترین گروه فلورولون پلی تترا فلوئورواتیلن-فلورولون-4 (فلوروپلاستیک 4) است. بر خلاف سایر ترموپلاستیک ها، هنگام گرم شدن، حتی در دمای تخریب (حدود 415 درجه سانتیگراد) به حالت جریان چسبناک نمی رود، بنابراین جوشکاری آن نیاز دارد. تکنیک های خاص. در حال حاضر، صنایع شیمیایی بر تولید فلورولون قابل ذوب جوش خوب تسلط یافته است. F-4M، F-40، F-42 و غیره سازه های جوشی ساخته شده از پلاستیک های حاوی فلوئور مقاومت فوق العاده بالایی در برابر محیط های تهاجمی دارند و می توانند بارهای کاری را در محدوده دمایی وسیعی تحمل کنند.

تولید شده بر اساس اسید اکریلیک و متاکریلیک پلاستیک های اکریلیک. متداول ترین مشتق مورد استفاده بر اساس آنها پلی متیل متاکریلات پلاستیکی (علامت تجاری "پلکسی گلاس") است. از این پلاستیک های بسیار شفاف به عنوان محصولات رسانای نور (به شکل ورق، میله و ...) استفاده می شود.همچنین از کوپلیمرهای متیل متاکریلات و اکریلونیتریل که دارای استحکام و سختی بیشتری هستند استفاده می شود. تمامی پلاستیک های این گروه به خوبی جوش داده شده اند.

گروهی از پلاستیک ها بر اساس پلی استایرن. این ترموپلاستیک خطی با استفاده از روش های حرارتی به خوبی قابل جوش است.

برای ساخت سازه های جوش داده شده، عمدتاً در صنعت برق، از کوپلیمرهای استایرن با متیل استایرن، اکریلونیتریل، متیل متاکریلات و به ویژه اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) پلاستیک استفاده می شود. پلی استایرن شکننده با استحکام ضربه و مقاومت حرارتی بالاتر متفاوت است.

در سازه های جوشی، پلاستیک بر اساس پلی کربنات ها- پلی استرهای کربنیک اسید ویسکوزیته مذاب آن ها نسبت به سایر ترموپلاستیک ها بیشتر است اما به طور رضایت بخشی جوش می شوند. از آنها فیلم، ورق، لوله و قطعات مختلف از جمله تزئینی ساخته می شود. ویژگی های مشخصهخواص دی الکتریک و پلاریزاسیون بالایی دارند.

شکل دهی قطعات پلاستیکی

ترموپلاستیک ها برای پردازش در گرانول هایی با اندازه 3-5 میلی متر عرضه می شوند. فرآیندهای تکنولوژیکی اصلی برای تولید محصولات نیمه تمام و قطعات از آنها عبارتند از: اکستروژن، ریخته گری، پرس، کلندرینگ، تولید شده در محدوده دمایی حالت جریان ویسکوز.

خطوط لوله ساخته شده از لوله های پلی اتیلن و پلی وینیل کلراید برای حمل و نقل محصولات تهاجمی از جمله نفت و گاز حاوی سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن و معرف های شیمیایی (غیر معطر) در تولید مواد شیمیایی استفاده می شود. مخازن و مخازن برای انتقال اسیدها و قلیاها، حمام های ترشی و سایر ظروف با ورقه های پلاستیکی متصل شده توسط جوش پوشانده شده اند، آب بندی با پلاستیک در اتاق های آلوده به ایزوتوپ ها، پوشش کف با مشمع کف اتاق نیز با استفاده از جوش انجام می شود. حفاظت محصولات غذاییدر لوله، جعبه و شیشه، بسته بندی کالا و بسته های پستیبا استفاده از جوشکاری به شدت تسریع می شود.

قطعات مهندسی. در مهندسی شیمی بدنه ها و تیغه ها جوش داده می شوند انواع مختلفمیکسرها، محفظه ها و روتورهای پمپ ها برای پمپاژ رسانه های تهاجمی، فیلترها، یاتاقان ها و واشرهای ساخته شده از فلوروپلاستیک، وسایل روشنایی از پلی استایرن، چرخ دنده های نارسانا، غلتک ها، کوپلینگ ها، میله ها از نایلون، یاتاقان های غیر روان کننده، جابجایی های سوخت جوش داده شده اند. از لاستیک فلوئور و غیره ساخته شده اند.

ارزیابی قابلیت جوشکاری پلاستیک

مراحل اصلی فرآیند جوشکاری

فرآیند جوشکاری ترموپلاستیک ها شامل فعال کردن سطوح قطعاتی است که قرار است جوش داده شوند، چه از قبل در تماس ()، چه پس از (و غیره) در تماس باشند یا همزمان با فعال سازی (، جوشکاری اولتراسونیک).

با تماس نزدیک لایه های فعال، نیروهای برهمکنش بین مولکولی باید تحقق یابد.

در طول تشکیل اتصالات جوش داده شده (در هنگام خنک شدن)، تشکیل ساختارهای فوق مولکولی در جوش و همچنین ایجاد میدان های تنش ذاتی و شل شدن آنها رخ می دهد. این فرآیندهای رقابتی خواص نهایی اتصال جوش داده شده را تعیین می کنند. وظیفه فن آوری جوشکاری این است که خواص درز را تا حد امکان به ماده اصلی - نزدیک کند.

مکانیسم تشکیل اتصالات جوشی

مفهوم رئولوژیکی. با توجه به مفهوم رئولوژیکی، مکانیسم تشکیل یک اتصال جوش داده شده شامل دو مرحله است - در سطوح ماکروسکوپی و میکروسکوپی. هنگامی که سطوح قطعات در حال اتصال، به یک روش فعال شده، تحت فشار به دلیل تغییر شکل های برشی به هم می رسند، جریان مذاب پلیمری رخ می دهد. در نتیجه، موادی که از نزدیک شدن و تعامل ماکرومولکول های جوان جلوگیری می کنند از منطقه تماس خارج می شوند (گاز، لایه های اکسید شده تخلیه می شوند). به دلیل تفاوت در سرعت جریان مذاب، اختلاط ماکرو حجم مذاب در ناحیه تماس را نمی توان رد کرد. تنها پس از حذف یا تخریب لایه‌های معیوب در ناحیه تماس، زمانی که ماکرومولکول‌های جوان به فاصله عمل نیروهای واندروالس نزدیک می‌شوند، برهم‌کنش (گرفتن) بین ماکرومولکول‌های لایه‌های سطوح به هم پیوسته قطعات رخ می‌دهد. . این فرآیند اتوهزیو در سطح خرد اتفاق می افتد. این امر با انتشار میان درشت مولکول ها همراه است که ناشی از پتانسیل انرژی و ناهمواری گرادیان دما در ناحیه سطوح در حال جوش است.

بنابراین، برای تشکیل اتصال جوشی بین دو سطح، قبل از هر چیز لازم است از جریان مذاب در این ناحیه اطمینان حاصل شود.

جریان مذاب در ناحیه جوش بستگی به ویسکوزیته آن دارد: هرچه ویسکوزیته کمتر باشد، تغییر شکل های برشی فعال تر در مذاب رخ می دهد - تخریب و حذف لایه های معیوب روی سطوح در تماس، فشار کمتری برای اتصال قطعات باید اعمال شود.

ویسکوزیته مذاب به نوبه خود به ماهیت پلاستیک (وزن مولکولی، انشعاب درشت مولکول های پلیمری) و دمای حرارت در محدوده ویسکوزیته بستگی دارد. در نتیجه، ویسکوزیته می تواند به عنوان یکی از نشانه هایی باشد که جوش پذیری پلاستیک را تعیین می کند: هرچه در محدوده ویسکوزیته کمتر باشد، جوش پذیری بهتر است و برعکس، هر چه ویسکوزیته بالاتر باشد، تخریب و حذف آن از پلاستیک دشوارتر می شود. منطقه تماس موادی که در تعامل ماکرومولکول ها اختلال ایجاد می کنند. با این حال، گرمایش برای هر پلیمر توسط دمای تخریب خاصی Td محدود می شود، که در بالاتر از آن تجزیه - تخریب - رخ می دهد. ترموپلاستیک ها در مقادیر مرزی محدوده دمایی ویسکوزیته، یعنی بین دمای سیالیت T T و تخریب Td متفاوت هستند (جدول 37.2).

طبقه بندی ترموپلاستیک ها بر اساس قابلیت جوش پذیری آنها. هرچه دامنه ویسکوزیته یک ترموپلاستیک بیشتر باشد (شکل 37.3)، به دست آوردن یک اتصال جوشی باکیفیت عملا آسان تر است، زیرا انحرافات دما در ناحیه جوش کمتر در مقدار ویسکوزیته منعکس می شود. در کنار محدوده ویسکوزیته و حداقل سطح مقادیر ویسکوزیته در آن، گرادیان تغییر ویسکوزیته در این محدوده نقش بسزایی در فرآیندهای رئولوژیکی در حین تشکیل جوش دارد. شاخص‌های کمی جوش‌پذیری زیر گرفته شده‌اند: محدوده دمایی جریان ویسکوزیته ΔT، حداقل مقدار ویسکوزیته ηmin و گرادیان تغییر ویسکوزیته در این محدوده.

با توجه به قابلیت جوش، تمام پلاستیک های ترموپلاستیک را می توان با توجه به این شاخص ها به چهار گروه تقسیم کرد (جدول 37.3).

جوشکاری پلاستیک های ترموپلاستیک در صورتی امکان پذیر است که ماده به حالت مذاب چسبناک برود، اگر محدوده دمایی ویسکوزیته آن به اندازه کافی گسترده باشد و گرادیان تغییر ویسکوزیته در این محدوده حداقل باشد، زیرا برهمکنش ماکرومولکول ها در منطقه تماس وجود دارد. در امتداد مرزی با ویسکوزیته یکسان رخ می دهد.

به طور کلی، دمای جوش بر اساس تجزیه و تحلیل منحنی ترمومکانیکی برای پلاستیک در حال جوش تنظیم می شود، آن را 10-15 درجه زیر Tg می گیریم. فشار به گونه ای گرفته می شود که مذاب لایه سطحی را به فلاش تخلیه می کند یا از بین بردن آن، بر اساس عمق خاص نفوذ و شاخص های ترموفیزیکی مواد جوش داده شده است. زمان نگهداری t CB بر اساس دستیابی به حالت نیمه ثابت ذوب و نفوذ یا با فرمول تعیین می شود.

که در آن t 0 ثابتی است که بعد زمان دارد و به ضخامت ماده متصل شده و روش گرمایش بستگی دارد. Q - انرژی فعال سازی؛ R - ثابت گاز؛ T - دمای جوش.

هنگام ارزیابی تجربی جوش‌پذیری پلاستیک، شاخص اساسی استحکام طولانی‌مدت اتصال جوش داده شده در شرایط خاص در مقایسه با ماده پایه است.

نمونه های بریده شده از یک اتصال جوش داده شده برای کشش تک محوری آزمایش می شوند. در این مورد، ضریب زمان توسط دما مدل‌سازی می‌شود، یعنی از اصل برهم نهی دما-زمان استفاده می‌شود، بر این فرض که در یک تنش معین، رابطه بین استحکام بلندمدت و دما مبهم است (روش لارسون-میلر). .

روش های افزایش جوش پذیری

طرح های مکانیسم تشکیل اتصالات جوشی ترموپلاستیک. جوش پذیری آنها را می توان با گسترش دامنه دمایی ویسکوزیته، تشدید حذف مواد یا از بین بردن لایه های معیوب در ناحیه تماس که از نزدیک شدن و تعامل ماکرومولکول های جوان جلوگیری می کند، افزایش داد.

چندین راه ممکن است:

وارد کردن یک ماده افزودنی به منطقه تماس در صورت وجود مقدار کافی مذاب (هنگام جوشکاری فیلم های تقویت شده)؛ هنگام جوشکاری ترموپلاستیک های غیر مشابه، ترکیب افزودنی باید برای هر دو ماده جوش داده شده تمایل داشته باشد.

وارد کردن یک حلال یا یک افزودنی پلاستیکی به منطقه جوشکاری.

اختلاط اجباری مذاب در درز با جابجایی قطعاتی که قرار است به هم متصل شوند نه تنها در امتداد خط برهم خوردگی، بلکه به صورت رفت و برگشت در سراسر درز به میزان 1.5-2 میلی متر یا با اعمال ارتعاشات اولتراسونیک. فعال سازی اختلاط مذاب در ناحیه تماس را می توان پس از ذوب لبه های اتصال با یک ابزار گرمایش دارای سطح آجدار انجام داد. خواص اتصال جوش داده شده را می توان با اقدامات بعدی بهبود بخشید حرارت درمانیاتصالات در این حالت نه تنها تنش های پسماند حذف می شوند، بلکه اصلاح ساختار در ناحیه جوش و متاثر از حرارت، به ویژه در پلیمرهای کریستالی نیز امکان پذیر است. بسیاری از اقدامات فوق، خواص اتصالات جوش داده شده را به خواص مواد پایه نزدیک می کند.

هنگام جوشکاری پلاستیک های جهت دار، به منظور جلوگیری از از دست دادن استحکام آنها به دلیل جهت گیری مجدد در هنگام گرم شدن به حالت مایع چسبناک پلیمر، از جوشکاری شیمیایی استفاده می شود، یعنی فرآیندی که در آن پیوندهای رادیکال (شیمیایی) بین ماکرومولکول ها ایجاد می شود. منطقه تماس جوشکاری شیمیایی هنگام اتصال ترموست ها نیز استفاده می شود، قسمت هایی از آن در هنگام گرم شدن مجدد نمی توانند به حالت جریان ویسکوز تبدیل شوند. برای شروع واکنش‌های شیمیایی، بسته به نوع پلاستیک در حال اتصال، معرف‌های مختلفی در حین چنین جوشکاری به ناحیه اتصال وارد می‌شوند. فرآیند جوشکاری شیمیایی معمولاً با حرارت دادن محل جوش انجام می شود.

ولچنکو V.N. جوش و مواد مورد جوش، جلد 1. -م. 1991