☰

Výrobky z polymérnych materiálov. Výroba polymérových produktov ako podnikanie

Polyméry sú všade okolo nás a vyrába sa z nich väčšina bežných predmetov. Existuje niekoľko typov polymérnych materiálov. O ich vlastnostiach, vlastnostiach a vlastnostiach budeme hovoriť ďalej.

Klasifikácia polymérnych materiálov a produktov

Polymérne materiály kombinujú niekoľko skupín plastov syntetického pôvodu. Medzi nimi uvádzame:

  • polymérne látky;
  • plastové zmesi;
  • PCM - polymérne kompozitné materiály.

V každej z uvedených skupín existuje polymérna látka, pomocou ktorej je možné určiť vlastnosti konkrétnej kompozície. Polyméry sú vysokomolekulárne látky, do ktorých sa zavádzajú špeciálne prísady, t.j. stabilizátory, zmäkčovadlá, mazivá atď.

Plast je kompozitný materiál na báze polyméru. Okrem toho obsahujú plnivo typu rozptýleného alebo krátkeho vlákna. Plnivá nie sú náchylné na tvorbu súvislých fáz. Existujú dva typy plastových látok:

  • termoplast;
  • termálne aktívne látky.

Prvá verzia plastu je náchylná na roztavenie a ďalšie použitie, druhá verzia plastu nie je náchylná na roztavenie pod vplyvom vysokej teploty.

V súvislosti s metódou polymerizácie sa plasty ťažia pomocou:

  • polykoncentrácia;
  • polyadície.

Vzhľadom na typy polymérnych látok rozlišujeme:

1. Typ polyolefínov - do tohto typu polymérov patria polyméry s rovnakou chemickou podstatou. Obsahujú dve látky:

  • polyetylén;
  • polypropylén.

Každý rok sa vo svete vyrobí viac ako stopäťdesiat ton takýchto polymérov. Medzi výhody polyéterových látok patrí:

  • odolnosť voči oxidačným činidlám a pretrhnutiu;
  • mechanická odolnosť;
  • žiadne zmršťovanie;
  • v prípade potreby zmeňte vlastnosti.

Ak porovnáme polyolefíny s inými typmi polymérnych látok, potom sa prvé z nich vyznačujú najväčšou environmentálnou bezpečnosťou. Na ich výrobu a spracovanie materiálov je potrebné minimálne množstvo energie.

2. Polyetylén je široko používaný v procese balenia akýchkoľvek výrobkov. Medzi výhody použitia tohto materiálu patrí široký rozsah a vynikajúci výkon.

Štruktúra polyetylénu je pomerne jednoduchá, takže ľahko kryštalizuje.

Vysokotlakový polyetylén. Tento materiál sa vyznačuje prítomnosťou ľahkého matného lesku, plasticity a prítomnosti vlnitej textúry. Tento typ fólie sa vyznačuje vysokou mechanickou odolnosťou, odolnosťou proti nárazom a roztrhnutiu, pevnosťou aj v mraze. Na zmäknutie potrebujete teplotu okolo sto stupňov.

Polyetylénové látky s nízkym tlakom. Fólie tohto typu majú pevnú, odolnú základňu, ktorá je menej zvlnená ako predchádzajúca verzia polyetylénu. Na sterilizáciu tejto látky sa používa para a jej bod mäknutia je viac ako stodvadsaťjeden stupňov. Napriek vysokej odolnosti proti stlačeniu sa fólia vyznačuje nižšími charakteristikami odolnosti proti nárazu a roztrhnutiu. Medzi ich výhody však patrí aj odolnosť voči vlhkosti, chemikáliám, tuku, oleju.

Použitie polyetylénu pri izbovej teplote má za následok mäkšiu a pružnejšiu textúru. V mrazivých podmienkach sú však tieto vlastnosti zachované. Preto sa na skladovanie mrazených výrobkov používa polyetylén. Keď však teplota stúpne na sto stupňov Celzia, vlastnosti polyetylénu sa zmenia, stane sa nepoužiteľným.

Polyetylén nízky tlak používa sa pri výrobe fliaš a na balenie rôznych druhov látok. Má vynikajúce výkonové vlastnosti.

Polyetylén vysoký tlakširšie použiteľný ako obalový polymér. Má nízku kryštalinitu, mäkkosť, flexibilitu a dostupnú cenu.

3. Polypropylén - materiál, ktorý má vynikajúcu priehľadnosť, teplo tavenie, chemická odolnosť a odolnosť proti vlhkosti. Polypropylén je schopný prepúšťať paru, nestabilnú voči kyslíku a oxidačným činidlám.

4. Polyvinylchlorid je pomerne krehký a neelastický materiál, ktorý sa najčastejšie používa ako prísada do polymérov. Vyznačuje sa nízkou cenou, vysokoviskóznou taveninou, tepelnou nestabilitou a pri zahriatí má tendenciu uvoľňovať toxické látky.

Technológia výroby polymérnych materiálov

Výroba polymérov je pomerne zložitý proces, pri ktorom je potrebné vziať do úvahy mnohé technické aspekty práce s týmito materiálmi. Existuje niekoľko typov technológií výroby materiálov na báze polymérov. Polymérne materiály, výrobky, zariadenia, technológie, metódy:

  • metóda valček-kalandr;
  • aplikácia trojzložkovej technológie;
  • použitie extrúzie termoplastických výrobkov;
  • spôsob odlievania polymérov veľkých, stredných a malých tvarov;
  • tvorba polystyrénových látok;
  • výroba dosiek z expandovaného polystyrénu;
  • metóda fúkania;
  • výroba produktov na báze polyuretánovej peny.

Najpopulárnejšie spôsoby výroby výrobkov z polymérnych materiálov sú vyfukovanie a tvarovanie za tepla. Na vykonanie prvej metódy sú hlavnými surovinami polyetylénové a polypropylénové zlúčeniny. Medzi hlavné charakteristiky polyetylénu zaznamenávame rýchle zmršťovanie, odolnosť voči teplotnej nestabilite. Pomocou fúkania sa vytvárajú výrobky objemového tvaru.

Pomocou tepelného tvarovania je možné vyrábať plastové riady. V tomto prípade sa postup výroby výrobkov skladá z troch etáp. Najprv sa určí množstvo plastu, potom sa vloží do vopred pripravenej formy, potom sa roztaví. Plast je inštalovaný pod tlakom, potom sa zatvorí. Vo formovacej stanici sú výrobky privádzané do požadovaný tvar, v ďalšej fáze sa ochladí a vytvrdne. Ďalej sa výrobok vyberie z formy a hodí sa do špeciálnej nádrže.

Použitie moderných zariadení na výrobu plastových výrobkov vám umožňuje získať látku, ktorá je odolná a má dlhú životnosť.

Prideľujte automatizované zariadenia, s ich pomocou tiež vyrábajte polymérne látky. V tomto prípade v procese práce na polymérnych produktoch ľudský faktor prakticky chýba, všetku prácu vykonávajú špeciálne roboty.

S použitím automatizovaného zariadenia je možné získať látky, ktoré sa odlišujú viac vysoká kvalita, široký sortiment produktov a nižšie výrobné náklady.

Existuje obrovské množstvo výrobkov vyrobených z polymérnych materiálov. Líšia sa veľkosťou, spôsobom výroby, zložením.Na výrobu polymérov sa používajú látky vo forme:

  • prírodné polyamidy obsahujúce sklolaminát;
  • polypropylény, vďaka ktorým sú výrobky odolné voči mrazu;
  • polykarbonáty;
  • polyuretán;
  • PVC atď.

Strešné polymérne materiály a výrobky v stavebníctve

Každá strecha by mala byť odolná a spoľahlivá. Docela populárne dokončovacie materiály pre strešné krytiny sú výrobky na báze polymérnych materiálov. Medzi výhody ich použitia uvádzame:

  • vysoký stupeň elasticity;
  • spoľahlivosť;
  • vynikajúca pevnosť;
  • odolnosť proti rozťahovaniu a mechanickému poškodeniu;
  • inštalácia v takmer každej klimatickej oblasti;
  • jednoduchá inštalácia a jednoduchá obsluha;
  • trvanie prevádzky.

Použitie membránovej strechy z polymérnej kompozície je založené na mechanickom upevnení prvých tepelnoizolačných a hydroizolačných vrstiev. Pomocou membrány je možné vytvárať strechy budov rôznych tvarov a konfigurácií.

Existuje niekoľko typov polymérnych membrán v závislosti od ich zloženia a hlavných charakteristík:

  • polyvinylchloridové membrány, ktoré obsahujú ďalšie plnivá;
  • membrány na báze plastových polyesterov;
  • membrány obsahujúce etylénpropyléndiénový ponomér.

Prvá verzia membrány je obzvlášť populárna. Hlavnou zložkou membrány je polyvinylchlorid a rôzne prísady. S ich pomocou sa kompozícia stáva odolnejšou voči nízkym teplotám. Fólia je vystužená polyesterovou sieťovinou. Vďaka tomu je výrobok odolnejší a odolnejší voči roztrhnutiu. Pomocou týchto charakteristík je možné zabezpečiť mechanické upevnenie fólie.

Ak vezmeme do úvahy nevýhody PVC membrán, potom stojí za zmienku strata ich elasticity po určitej dobe prevádzky. Pretože prísady prítomné v ich zložení časom strácajú svoje vlastnosti. Okrem toho sa tento materiál v žiadnom prípade nepoužíva s hydroizolačnými prostriedkami na báze bitúmenu, sú navzájom nekompatibilné. Životnosť PVC membrán nie je dlhšia ako tridsať rokov.

Membrány na báze termoplastických polyesterov obsahujú gumu a špeciálne látky, ktoré ich zlepšujú požiarna bezpečnosť. Tento materiál je úspešný v kombinácii ťažnosti a gumy. Medzi ich výhody uvádzame:

  • kompatibilita s látkami na báze bitúmenu;
  • trvanie prevádzky, nepotrebujú opravu až štyridsať rokov;
  • v prípade potreby existuje možnosť opravy povrchu;
  • jednoduchá inštalácia;
  • viac dlhý termín výkon v porovnaní s materiálmi na báze PVC.

Medzi nedostatky zaznamenávame iba vyššie náklady na takúto strechu. Čo je úplne pokryté všetkými jeho výhodami.

Membrány na báze EPDM sa vyznačujú vynikajúcou odolnosťou voči klimatickým zmenám, elasticitou a životnosťou.

Medzi veľkým počtom polymérnych stavebných materiálov a výrobkov patrí osobitná skupina hotovostná polymérová strecha. Medzi výhody jeho použitia si všimnite:

  • vynikajúce hydroizolačné vlastnosti;
  • vysoká úroveň pevnosti;
  • odolnosť voči zmenám teploty;
  • vysoká úroveň mrazuvzdornosti;
  • nedostatok kĺbov;
  • vysoká odolnosť voči mechanickému poškodeniu a nosiť;
  • odolnosť voči rozpadu;
  • rôzne farby;
  • jednoduchosť inštalačných prác;
  • životnosť je asi pätnásť rokov.

Polymérne zastrešenie samonivelačnej povahy je veľmi podobné membráne, líšia sa však technológiou inštalácie materiálu. V závislosti od technológie nalievania strechy sa stáva:

  • polymér;
  • polymérová guma.

Prvá možnosť je bežnejšia kvôli prítomnosti obrovského množstva výhod. Ak chcete použiť tento typ strešnej krytiny, budete musieť kompozíciu naliať na povrch a rovnomerne ju rozložiť štetcom alebo valčekom. Hlavnou výhodou tejto strechy je jej úplná tesnosť, elasticita a pevnosť.

V súvislosti s technológiou inštalácie samonivelačnej strechy sa stáva:

  • zosilnené;
  • nevystužené;
  • kombinované.

Samonivelačná strešná krytina s výstužou obsahuje vo svojom zložení pevnú bitúmenovú emulziu a dodatočnú výstuž sklolaminátom. Nevystužený náter pozostáva z emulzného materiálu, ktorý sa nanáša priamo na strechu, s hrúbkou cca 1 mm. Kombinovaná možnosť zahŕňa použitie polymérnych tmelov, hydroizolačných materiálov typu rolky, vrchnej vrstvy, ktorá obsahuje kamenné štiepky, štrk a farbu odolnú voči vlhkosti. Spodná vrstva strechy obsahuje obloženie vo forme lacného rolovacieho materiálu. Súčasne je zabezpečená výstuž Horná vrstva z kamenných triesok.

Zloženie polymérovej samonivelačnej strechy obsahuje:

  • kompozície polymérneho typu;
  • plnivá, ktoré zvyšujú výkon materiálu;
  • základný náter, ktorý sa používa na prípravu podkladu pred aplikáciou strechy;
  • výstužná kompozícia - polyesterové vlákno alebo sklolaminát.

Pomerne častou možnosťou je použitie strešnej krytiny na báze polyuretánu. Dokonale leží na povrchu a ľahko sa inštaluje na náročné miesta v blízkosti komína alebo televíznej antény. Polyuretán robí strechu podobnú gume, dáva jej také vlastnosti, ako je odolnosť voči teplotným zmenám, trvanlivosť.

Ďalšou možnosťou polyméru na organickej báze používaného pri opravách a výrobe samonivelačných striech je polymočovina. Medzi jeho výhody uvádzame:

  • veľmi rýchla polymerizácia, na chôdzu po streche stačí počkať jednu hodinu po nanesení materiálu;
  • schopnosť vykonávať prácu pri teplotách do -16 a vysokej vlhkosti;
  • vynikajúce elektrické izolačné vlastnosti;
  • odolnosť voči ultrafialovému žiareniu;
  • požiarna bezpečnosť a vysoká teplotná odolnosť;
  • trvanie prevádzky;
  • environmentálna bezpečnosť.

Použitie polymérnych materiálov a produktov je spojené s rôznymi odvetviami a verejnosťou. Použitie polymočoviny je obzvlášť dôležité v regiónoch s nestabilnou klímou a náhlymi zmenami teploty.

Výroba produktov z polymérnych materiálov je zložitá a zodpovedná úloha, keďže polovica domácich potrieb, spotrebičov, kozmetiky a nábytku sa dnes vyrába z polymérov.

Technológie na výrobu produktov z polymérnych materiálov

Pri výrobe produktov z polymérnych materiálov je možné použiť tieto technológie:

  • Technológia valcového kalandru.

  • Trojzložková technológia.

  • extrúzia termoplastov.

  • Odlievanie malých, stredných a veľkých polymérových dielov.

  • Výroba polyetylénovej fólie.

  • Tvorba polystyrénu.

  • Výroba polystyrénových dosiek.

  • Vyfukovanie.

  • Lisovanie výrobkov z polyuretánovej peny.

Najbežnejšie metódy sú metóda vyfukovania a metóda tvarovania za tepla. V prvom prípade sa ako suroviny používajú polypropylén a polyetylén.

Polyetylén má niektoré vlastnosti, ako je rýchle zmrštenie a teplotná odolnosť, ktoré z neho robia najbežnejší materiál na výrobu dielov rôznych druhov. Zvyčajne sa táto metóda používa na vytváranie hromadných produktov.

Metóda tvarovania za tepla sa používa na vytváranie fliaš a riadu. V tomto prípade proces obsahuje 3 fázy. Najprv sa určí dávka plastu, odošle sa do polouzavretej formy, potom sa roztaví.

Plast sa privedie pod lis, forma sa uzavrie. Ďalej sa forma otvorí, výrobok vstupuje do formovacej stanice. Pre udržanie výsledného tvaru sa stanica ochladí a výrobok vytvrdne.

Na záverečná fáza nosný prvok sa otvorí, produkt sa uvoľní a hodí do špeciálneho kontajnera.

AT modernom svete Výroba polymérnych plastov sa vykonáva pomocou najnovších zariadení, ktoré umožňujú získať vysoko kvalitné, pevné a odolné výrobky.

Vďaka širokej škále dostupných zariadení sa zlepšil aj sortiment a výkon.

Všetky novinky v oblasti zariadení na výrobu produktov z polymérnych materiálov predstaví výstava, ktorá sa bude konať koncom októbra na výstavisku Expocentra. Výstava bude venovaná chemickému inžinierstvu, vede a technike, zoznámiť sa bude možné s výrobkami popredných svetových značiek.

Automatizované zariadenia na výrobu polymérov

Používanie automatizovaných zariadení má mnoho výhod, keďže vďaka použitiu špeciálnych robotov v technike úplne zaniká subjektívny a ľudský faktor.

Automatizovaný proces vstrekovania alebo vytláčania umožňuje dosiahnuť lepšie výrobné výsledky, rozšíriť sortiment výrobkov, ako aj znížiť náklady na prácu a materiál na výrobu.

Zariadenie sa používa na výrobu širokej škály dielov v tvare a veľkosti. Polymérne výrobky môžu byť veľké aj malé, majú odlišné zloženie.

Výrobný komplex zariadení, ktorý je vhodný na výrobu rôznych častí, zvyčajne obsahuje tieto komponenty:

  • Vstrekovacie stroje. Takéto vybavenie môže byť rozdielne vlastnosti, sila zariadenia sa pohybuje od 50 do 2700 ton, to znamená, že zariadenie je vhodné na výrobu akýchkoľvek častí.

  • Vyfukovacie stroje. Námaha pre normálnu prevádzku - 60 ton.

  • Automatizované roboty rôznych veľkostí. Účelom robotov môže byť zásobovanie surovinami, ich nakladanie a spracovanie. Všetky procesy prebiehajú automaticky.

  • Sada zariadení na výrobu výrobkov z expandovaného polystyrénu.

  • Rôzne formovacie stroje.

  • Raziaci kalendár.

  • Mixér s niekoľkými stupňami. Spravidla sú dve.

Pri výrobe výrobkov z polymérov by sa mali používať vysokokvalitné suroviny.

Sila a spoľahlivosť budúceho produktu závisí od jeho vlastností. Na výrobu moderných výrobkov z polymérov sa zvyčajne používajú tieto materiály:

  • Polyamidy prírodného pôvodu, ktoré obsahujú mastenec a sklolaminát.

  • Polypropylény, ako aj zlúčeniny, ktoré sú odolné voči mrazu a nárazom, ako aj akémukoľvek mechanickému namáhaniu.

  • Polykarbonáty.

  • Polyuretán.

  • Polyvinylchlorid.

  • Prírodné ABS a polykarbonátové zlúčeniny.

Moderné technológie výroby produktov z polymérnych materiálov demonštruje výstava Chémia, ktorá sa každoročne koná na výstavisku Expocentre.

Polymérne materiály a výrobky

Polyméry sú materiály, ktoré ako hlavnú zložku obsahujú vysokomolekulárne organické spojivá (polyméry)..

Vďaka schopnosti nadobudnúť požadovaný tvar počas spracovania a zachovať ho po odstránení existujúcich síl sa polymérne materiály nazývajú aj plasty (plasty alebo plasty). Plasty používané v stavebníctve sú komplexné kompozície pozostávajúce z polymérneho spojiva, plnív, stabilizátorov, zmäkčovadiel, tvrdidiel a ďalších zložiek.

Polyméry(z gréckeho ʼʼpolyʼʼ - veľa, ʼʼmerosʼʼ - časť, podiel) - ϶ᴛᴏ vysokomolekulárne látky, ktorých molekuly pozostávajú z veľkého počtu jednotiek rovnakej štruktúry, ktoré navzájom interagujú prostredníctvom kovalentných väzieb za vzniku makromolekúl.

Autor: zloženie hlavného reťazca polyméry sa delia do troch skupín: a) polyméry s uhlíkovým reťazcom - makromolekulárne polymérne reťazce pozostávajú iba z atómov uhlíka; b) heteroreťazcové polyméry, ktorých reťazce obsahujú okrem atómov uhlíka atómy kyslíka alebo síry, dusíka, fosforu atď.; c) organoprvkové polyméry, ktorých hlavné reťazce môžu obsahovať atómy kremíka, hliníka, titánu a iných prvkov, ktoré majú väzby kremík-kyslík, siloxán.

Polyméry môžu byť lineárne, rozvetvené alebo sieťované (trojrozmerné) štruktúru, ktorá určuje fyzikálno-mechanické a Chemické vlastnosti polyméry. polymérne makromolekuly lineárneštruktúry sú pretiahnuté vo forme reťazcov prepojených slabými silami medzimolekulovej interakcie (obr. 9a). Pre rozvetvený Polyméry sú charakterizované prítomnosťou monomérnych jednotiek rozvetvených z hlavného reťazca makromolekuly (obr. 9b). Sieťovina (trojrozmerná) Polymérne štruktúry sú charakteristické tým, že silné chemické väzby medzi reťazcami (ʼʼcross-linkingʼʼ jednotlivých lineárnych alebo rozvetvených polymérnych reťazcov) vedú k vytvoreniu jedinej priestorovej kostry (obr. 9c).

Polyméry s makromolekulami lineárnej alebo rozvetvenej štruktúry sa pri zahriatí so zmenou vlastností topia a rozpúšťajú vo vhodnom organickom rozpúšťadle a po ochladení opäť tuhnú. Takéto polyméry, ktoré môžu opakovane mäknúť pri zahriatí a stvrdnúť pri ochladzovaní, sa nazývajú termoplasty (termoplasty). Naopak polyméry s trojrozmernými makromolekulami majú zvýšenú odolnosť proti tepelnému a mechanickému namáhaniu, v rozpúšťadlách sa nerozpúšťajú, ale iba napučiavajú. Takéto polyméry nemôžu pri opätovnom zahriatí reverzibilne zmäknúť a nazývajú sa termosetové polyméry (termosety).

Vysokomolekulárne zlúčeniny sa vyznačujú nielen štruktúrou molekúl, ale aj molekulovej hmotnosti. Polyméry majú typicky molekulovú hmotnosť vyššiu ako 5000 jednotiek; zlúčeniny s vysokou molekulovou hmotnosťou s nižšou molekulovou hmotnosťou sa nazývajú oligoméry. So zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou polyméru klesá jeho rozpustnosť v organických rozpúšťadlách, elasticita sa o niečo znižuje, ale pevnosť výrazne stúpa.

Vlastnosti mnohých polymérov sú neoddeliteľne spojené s veľkosťou molekulovej hmotnosti a medzimolekulových síl, ktoré sú slabšie ako bežné valenčné väzby. So zvýšením molekulovej hmotnosti polyméru sa prejaví celkový účinok medzimolekulových síl, pretože každý atóm je ich zdrojom. V tomto ohľade zvyšujúca sa úloha medzimolekulových síl so zvyšujúcou sa molekulovou hmotnosťou kvalitatívne odlišuje polyméry od zlúčenín s nízkou molekulovou hmotnosťou.

v
a
b

Ryža. 9. Schématická štruktúra makromolekúl polymérov s lineárnou (a), rozvetvenou (b), sieťovou (c) štruktúrou

Na výrobu polymérov hlavná surovina monoméry slúžia, ᴛ.ᴇ. látky, ktoré sa môžu navzájom spájať a vytvárať polyméry. Monoméry sa získavajú spracovaním prírodných a ropných plynov, čierne uhlie, amoniak, oxid uhličitý a iné podobné látky. S prihliadnutím na závislosť od spôsobu prípravy sa polyméry delia na polymerizačné, polykondenzačné a modifikované prírodné.

polymerizácia polyméry sa získavajú v procese polymerizácie monomérov v dôsledku otvárania násobných väzieb (alebo otvárania kruhu) a spájania elementárnych jednotiek monomérov do dlhých reťazcov. Keďže počas polymerizačnej reakcie nedochádza k odštiepeniu atómov a ich skupín, nevznikajú žiadne vedľajšie produkty, chemické zloženie monoméru a polyméru je rovnaké.

Polykondenzácia polyméry sa získavajú v priebehu polykondenzačnej reakcie dvoch alebo viacerých látok s nízkou molekulovou hmotnosťou. Pri tejto reakcii spolu s hlavným produktom polykondenzácie vznikajú vedľajšie zlúčeniny (voda, alkoholy atď.) a chemické zloženie polyméru sa líši od chemické zloženie počiatočné produkty polykondenzácie.

Upravené polyméry sa získavajú z prírodných makromolekulových látok (celulóza, kazeín) chemickou úpravou, aby sa zmenili ich pôvodné vlastnosti v danom smere. Acetylcelulóza sa používa na výrobu odolných a vodeodolných lakov na lakovanie dreva a kovu.

Komu polymerizačné polyméry(termoplasty) zahŕňajú polyetylén, polypropylén, polyizobutylén, polyvinylchlorid, polystyrén, polymetylmetakrylát (organické sklo), polyvinylacetát atď.
Hostené na ref.rf
Polyetylén[-CH2-CH2-] P je produkt polymerizácie etylénu. Dostupné vo forme 3-4 mm granúl alebo bieleho prášku. Technické vlastnosti polyetylénu závisia od molekulovej hmotnosti, vetvenia reťazca a stupňa kryštalinity. Polyetylén je jedným z najľahších polymérov - jeho hustota je menšia ako hustota vody (0,92-0,97 g / cm 3). Vyznačuje sa vysokou pevnosťou v ťahu (12-32 MPa), miernou nasiakavosťou (0,03-0,04 %), vysokou chemickou odolnosťou a mrazuvzdornosťou. Je potrebné vziať do úvahy vlastnosti polyetylénu, ktoré sú charakteristické pre všetky polyméry s lineárnou štruktúrou: relatívne nízky modul pružnosti (150–800 MPa), nízka tvrdosť, obmedzená tepelná odolnosť (108–130 °C), a veľký koeficient tepelnej rozťažnosti. Polyetylén sa používa na výrobu rúr, fólií, tepelne izolačných materiálov plnených plynom, nádob a sanitárnych zariadení.

PVC(PVC) je produkt polymerizácie vinylchloridu (CH2=CHCl). Vysoké mechanické vlastnosti polyvinylchloridu určili hlavné oblasti jeho použitia v stavebníctve. Polyvinylchlorid sa používa na výrobu hydroizolačných a dokončovacích materiálov, soklových líšt, zábradlí, rámov okien a dverí, linolea atď.
Hostené na ref.rf
Cennou vlastnosťou polyvinylchloridu je odolnosť voči kyselinám, zásadám, alkoholu, benzínu, mazacím olejom. Z tohto dôvodu sa široko používa na výrobu rúr používaných vo vodovodných, kanalizačných a technologických potrubiach.

Nevýhody polyvinylchloridu sú prudké zníženie pevnosti so zvyšujúcou sa teplotou, ako aj tečenie pri dlhodobom zaťažení.

Polystyrén[-CH2-CHS6H5-] P- tuhý produkt polymerizácie styrénu (vinylbenzén). Polystyrén je pri bežných teplotách tvrdý priehľadný materiál, podobne ako sklo, prepúšťa až 90 % viditeľnej časti spektra. Polystyrén sa vyrába vo forme granúl (6-10 mm), jemného a hrubozrnného prášku, ako aj vo forme guľôčok (suspenzným spôsobom výroby) s obsahom vlhkosti do 0,2%.

Polystyrén má vysoké mechanické vlastnosti (pevnosť v tlaku 80-110 MPa), vodeodolný, dobre odoláva pôsobeniu koncentrovaných kyselín (okrem kyseliny dusičnej a ľadovej octovej), odoláva alkalickým roztokom (s koncentráciou do 40 %). Medzi nevýhody polystyrénu, ktoré obmedzujú jeho použitie, patrí: nízka tepelná odolnosť, krehkosť, ktorá sa prejavuje pri rázovom zaťažení.

Používajú sa na výrobu hydroizolačných fólií, obkladových dlaždíc, tepelnoizolačných materiálov, vodovodných potrubí a pod.

Medzi polykondenzačné polyméry(termoplasty) najvýznamnejšie sú fenolformaldehydové, karbamidové (močovinoformaldehydové), epoxidové, organokremičité polyméry, polyuretány atď.
Hostené na ref.rf
Fenol-formaldehyd polyméry sa získavajú polykondenzáciou fenolu s formaldehydom. Tieto polyméry sa dobre kombinujú s plnivami - drevené hobliny, papier, tkanina, sklenené vlákno, pričom sa získajú plasty, ktoré sú pevnejšie a menej krehké ako samotné polyméry. Z tohto dôvodu sú fenolformaldehydové polyméry široko používané ako spojivo pri výrobe drevotrieskových dosiek, papierových laminátov, sklených vlákien a rôznych produktov z minerálnej vlny. Zároveň sa používajú na výrobu lepidiel, vodeodolných preglejok, lakov na alkoholovej báze.

makromolekuly organokremičitý polyméry pozostávajú zo striedajúcich sa atómov kremíka a kyslíka a uhlík je len časťou skupín tvoriacich hlavný reťazec CH3. Prítomnosť siloxánovej väzby dáva vlastnosti vlastné silikátovým materiálom (pevnosť, tvrdosť, tepelná odolnosť) a uhľovodíkovým radikálom CH 3 - organickým polymérom (elasticita atď.).

Polyméry sa vyznačujú nasledujúcim technickým vlastnosti: tepelné (bod mäknutia a tepelná odolnosť, teplota skleného prechodu a tekutosť), mechanické (pevnosť, deformovateľnosť a tvrdosť povrchu), chemické (odolnosť voči poveternostným vplyvom a odolnosť voči deštrukcii).

Vo všeobecnosti spolu s pozitívnymi vlastnosťami polymérov - nízka priemerná hustota (asi 1 g / cm 3), nízka tepelná vodivosť, nepriepustnosť vody a plynov, chemická odolnosť, vysoký koeficient konštrukčnej kvality, prakticky neobmedzená surovinová základňa atď.
Hostené na ref.rf
Majú tiež množstvo nevýhod. Patria sem: nízka tepelná odolnosť, nízky modul pružnosti, výrazné dotvarovanie, náchylnosť na starnutie, čo v konečnom dôsledku podmieňuje nedostatočnú životnosť. Zároveň je mimoriadne dôležité brať do úvahy horľavosť a určitú toxicitu polymérov. Takže pri výrobe mnohých polymérnych materiálov sa ako spojivo používajú fenolformaldehydové živice obsahujúce až 9% voľného fenolu, až 11% voľného formaldehydu a 1,5-2,0% metanolu. Pri výrobe a prevádzke produktov sa značná časť týchto vysoko toxických látok uvoľňuje do ovzdušia. Expandovaný polystyrén za bežných prevádzkových podmienok (a najmä pri spaľovaní) uvoľňuje vysoko toxický styrén. Tepelnoizolačné materiály z polyuretánovej peny pri spaľovaní vytvárajú rôzne prchavé vysoko toxické zlúčeniny vrátane kyseliny kyanovodíkovej.

Plnidlá v plastoch, zníženie spotreby polyméru, zníženie nákladov na plasty. Zároveň štruktúrovaním polymérneho spojiva zlepšujú množstvo technických vlastností plastov: pevnosť, tvrdosť, tepelnú odolnosť, odolnosť proti zmršťovaniu a tečeniu atď.

Plnivá na základe chemickej povahy sa delia na organické a anorganické; na základe tvaru a štruktúry - práškové a vláknité. Organické a anorganické zlúčeniny sú široko používané pri výrobe polymérnych kompozitných materiálov. práškový plnivá (drevná múčka, odpad z výroby buničiny - lignín, mikrosľuda, kremenná múčka, mastenec atď.).

vláknité plnivá sú celulóza, azbest a sklo, ako aj syntetické (z nylonu, nylonu, lavsanu atď.) vlákna.

Ďalšie látky.Úvod zmäkčovadlá(estery alifatických a aromatických kyselín a alifatických alkoholov, glykolétery a estery kyseliny fosforečnej, epoxidované a chlórované zlúčeniny) zlepšuje podmienky spracovania polymérnych kompozícií a znižuje ich krehkosť. Prísady stabilizátory(antioxidanty, tepelné a svetelné stabilizátory) prispievajú k dlhodobému zachovaniu vlastností plastov pri ich prevádzke. Tvrdidlá(zosieťovacie a vulkanizačné činidlá) zabezpečujú proces vytvrdzovania polymérov (tvorbu ich priestorovej štruktúry). Používa sa na výrobu farebných plastov pigmenty. Zvýšte požiarnu odolnosť plastov spomaľovače horenia. Vytvorenie plynom plnených (bunkových) plastov sa dosahuje použitím nadúvadlá.

Celá škála plastov na báze destinácia v stavebníctve sa redukujú na skupiny: konštrukčné, strešné, hydroizolačné a tesniace; tepelne a zvukotesné; dokončovacie materiály (podlahové a stenové krytiny, laky, farby, lepidlá atď.), Ako aj materiály pre inžinierske komunikácie. Hlavné štrukturálne materiály na báze polymérov sú polymérbetón. Konštrukčné a dokončovacie materiály zahŕňajú sklolaminát, laminovaný papier, uhlík a iné plasty; drevovláknité dosky a drevotrieskové dosky (ktoré môžu byť aj konštrukčnými a tepelnoizolačnými materiálmi).

Polymérne betóny- kompozitné materiály vyrábané prevažne na báze termosetových polymérov: polyester, epoxid, fenolformaldehyd, furán atď.
Hostené na ref.rf
Agregáty sa vyberajú na základe typu agresívneho prevádzkového prostredia. Pre kyslé prostredie sa polymérové ​​betóny získavajú na kyselinovzdornom kamenive - kremennom piesku a drvenom kameni z kremenca, čadiča alebo žuly. Používajú sa aj kyselinovzdorné tehly, koks, antracit, grafit. Polymerbetóny majú najvyššie fyzikálne a mechanické vlastnosti na epoxidové živice. Na zníženie spotreby a nákladov na epoxidové živice sa modifikujú uhoľným dechtom (až do 35-50%). Široko používané sú polymérbetóny na báze furánových polymérov, ktoré sú na zlepšenie vlastností kompozícií modifikované epoxidovými živicami.

Spotreba spojiva je 100-200 kg na 1 m 3 polymérbetónu pri hmotnostnom pomere polymér k plnivu 1:5-1:12. Technológia prípravy a zhutňovania polymérneho betónu je rovnaká ako v prípade cementového betónu. Tepelné spracovanie pri 40-80 °C výrazne urýchľuje proces tvrdnutia. Polymerbetóny (polymérne roztoky) dobre priľnú k cementovému betónu, preto sa používajú na opravy železobetónových konštrukcií. Na zníženie krehkosti polymérneho betónu sa používajú vláknité plnivá - azbest, sklolaminát atď.
Hostené na ref.rf
Polymerbetón sa líši od bežného cementového betónu nielen chemická odolnosť(najmä pokiaľ ide o kyseliny), ale aj vysoká pevnosť, najmä v ťahu (7-20 MPa) a ohybe (16-40 MPa). Pevnosť v tlaku dosahuje 60-120 MPa. Mrazuvzdornosť polymérneho betónu môže mať 200-300 alebo viac cyklov zmrazovania a rozmrazovania; tepelná odolnosť 100-200 °С (do 300 °С). Ale ich cena je niekoľkonásobne vyššia ako cementový betón.

Polymérové ​​betóny sa používajú na chemicky odolné konštrukcie, nátery odolné proti opotrebovaniu, kde budú opodstatnené vysoké náklady na polymérové ​​betóny. Negatívne vlastnosti polymérového betónu sú ich vysoké dotvarovanie a starnutie, ktoré sa zvyšuje pôsobením striedavého zahrievania a chladenia. Pri práci s polymérmi a kyslými tvrdidlami, ktoré môžu spôsobiť popáleniny, je potrebné dodržiavať špeciálne pravidlá ochrany práce. Potrebné je najmä dobré vetranie, poskytnutie okuliarov, gumených rukavíc a kombinéz pracovníkom.

sklolaminát- ϶ᴛᴏ kompozitné plošné materiály vyrobené zo sklenených vlákien alebo tkanín spájaných polymérmi. Spojivom v sklených vláknach sú zvyčajne fenolformaldehydové, polyesterové a epoxidové polyméry. Vyrábajú sa tri druhy sklolaminátu: na báze orientovaných vlákien, sekaných vlákien a tkanín alebo rohoží. Sklolaminát s orientovanými vláknami(typ SVAM - sklovláknitý anizotropný materiál) majú vysokú pevnosť (v ťahu až 1000 MPa), ľahkosť (ich hustota je 1,8-2 g/cm 3), čo z nich v kombinácii s chemickou odolnosťou robí účinný materiál pre stavebné konštrukcie , nádrže a potrubia. Sklolaminát s nasekaným skleneným vláknom sa vyrábajú vo forme vláknitých alebo plochých listov na polyesterovom spojive s priesvitnosťou. Tieto výrobky sa používajú na zastrešenie, balkónové zábradlia, lodžie a priečky. Sklolaminát, vyrobený na báze sklenenej tkaniny (sklenené vlákno), sa získavajú lisovaním za tepla textilných panelov impregnovaných termosetovým polymérom pri vysokom tlaku a teplote. Sklolaminát sa používa na vonkajšie vrstvy trojvrstvových stenových panelov. Rovnaký materiál sa používa na stavbu plášťov a iných stavebných konštrukcií. Sklolaminát sa tiež získava lisovaním pastovitej hmoty z polyesterového polyméru, sklených vlákien, azbestu a práškového plniva. Z tohto materiálu sú lisované okenné a dverové bloky, doplnky, sanita.

Lamináty sú vyrobené z niekoľkých vrstiev špeciálneho papiera impregnovaného fenolformaldehydovým alebo karbamidovým polymérom. Plast sa vyrába vo forme dosiek s dĺžkou 1000-3000 mm, šírkou 600-1600 mm, hrúbkou 1-5 mm. Laminované plasty sú farebne a vzorovo rôznorodé, dobre spracované - možno ich píliť, vŕtať. Plast do hrúbky 1,6 mm sa fixuje bitúmenovo-kaučukovým a iným tmelom, epoxidovými a rezorcinol-formaldehydovými lepidlami. Hrubšie plastové dosky sa fixujú mechanicky.

Polymérne materiály a produkty - koncepcia a typy. Klasifikácia a vlastnosti kategórie "Polymérne materiály a výrobky" 2017, 2018.

Polymérne materiály sú chemické vysokomolekulárne zlúčeniny, ktoré pozostávajú z mnohých malomolekulových monomérov (jednotiek) rovnakej štruktúry. Na výrobu polymérov sa často používajú nasledujúce monomérne zložky: etylén, vinylchlorid, vinyldechlorid, vinylacetát, propylén, metylmetakrylát, tetrafluóretylén, styrén, močovina, melamín, formaldehyd, fenol. V tomto článku podrobne zvážime, aké sú polymérne materiály, aké sú ich chemické a fyzikálne vlastnosti, klasifikácia a typy.

Typy polymérov

Charakteristickým znakom molekúl tohto materiálu je veľká molekula, ktorá zodpovedá nasledujúcej hodnote: М>5*103. Zlúčeniny s nižšou úrovňou tohto parametra (M=500-5000) sa nazývajú oligoméry. V zlúčeninách s nízkou molekulovou hmotnosťou je hmotnosť menšia ako 500. Rozlišujú sa tieto typy polymérnych materiálov: syntetické a prírodné. Medzi posledné patria prírodný kaučuk, sľuda, vlna, azbest, celulóza atď. Hlavné miesto však zaujímajú syntetické polyméry, ktoré sa získavajú ako výsledok procesu chemickej syntézy zo zlúčenín s nízkou molekulovou hmotnosťou. Podľa spôsobu výroby vysokomolekulárnych materiálov sa rozlišujú polyméry, ktoré vznikajú buď polykondenzáciou alebo adičnou reakciou.

Polymerizácia

Tento proces je kombináciou zložiek s nízkou molekulovou hmotnosťou na zložky s vysokou molekulovou hmotnosťou na získanie dlhých reťazcov. Úroveň polymerizácie je počet "mérov" v molekulách daného zloženia. Polymérne materiály najčastejšie obsahujú tisíc až desaťtisíc svojich jednotiek. Polymerizáciou sa získavajú tieto bežne používané zlúčeniny: polyetylén, polypropylén, polyvinylchlorid, polytetrafluóretylén, polystyrén, polybutadién atď.

Polykondenzácia

Tento proces je postupná reakcia, ktorá spočíva v spojení buď veľkého počtu monomérov rovnakého typu, alebo páru rôznych skupín (A a B) do polykondenzátorov (makromolekúl) so súčasným vznikom nasledujúcich vedľajších produktov: uhlík oxid, chlorovodík, amoniak, voda atď. Keď Pomocou polykondenzácie sa získajú silikóny, polysulfóny, polykarbonáty, aminoplasty, fenolové plasty, polyestery, polyamidy a iné polymérne materiály.

Polyadícia

Pod týmto procesom sa rozumie tvorba polymérov ako výsledok reakcií viacnásobnej adície monomérnych zložiek, ktoré obsahujú limitujúce reakčné kombinácie na monoméry nenasýtených skupín (aktívne cykly alebo dvojité väzby). Na rozdiel od polykondenzácie prebieha polyadičná reakcia bez akýchkoľvek vedľajších produktov. Najdôležitejším procesom tejto technológie je vytvrdzovanie a výroba polyuretánov.

Klasifikácia polymérov

Podľa zloženia sú všetky polymérne materiály rozdelené na anorganické, organické a organoprvkové. Prvé z nich (sľuda, azbest, keramika atď.) neobsahujú atómový uhlík. Sú založené na oxidoch hliníka, horčíka, kremíka atď. Najrozsiahlejšiu triedu tvoria organické polyméry, ktoré obsahujú atómy uhlíka, vodíka, dusíka, síry, halogénu a kyslíka. Organoprvkové polymérne materiály sú zlúčeniny, ktoré majú v hlavných reťazcoch okrem uvedených atómov kremíka, hliníka, titánu a iných prvkov, ktoré sa môžu spájať s organickými radikálmi. Takéto kombinácie sa v prírode nevyskytujú. Ide výlučne o syntetické polyméry. charakteristických predstaviteľov z tejto skupiny sú zlúčeniny na báze organokremičitých zlúčenín, ktorých hlavný reťazec je vytvorený z atómov kyslíka a kremíka.

Na získanie polymérov s požadovanými vlastnosťami sa v technológii často nepoužívajú „čisté“ látky, ale ich kombinácie s organickými alebo anorganickými zložkami. Dobrým príkladom sú polyméry. Konštrukčné materiály: kovoplasty, plasty, sklolaminát, polymérbetón.

Štruktúra polymérov

Zvláštnosť vlastností týchto materiálov je spôsobená ich štruktúrou, ktorá je zase rozdelená do nasledujúcich typov: lineárne rozvetvené, lineárne, priestorové s veľkými molekulovými skupinami a veľmi špecifickými geometrickými štruktúrami, ako aj rebrík. Stručne zvážime každý z nich.

Polymérne materiály s lineárne rozvetvenou štruktúrou majú okrem hlavného reťazca molekúl bočné vetvy. Tieto polyméry zahŕňajú polypropylén a polyizobutylén.

Materiály s lineárnou štruktúrou majú dlhé cikcakové alebo špirálové reťaze. Ich makromolekuly sú primárne charakterizované opakovaním miest v jednej štruktúrnej skupine článku alebo chemickej jednotky reťazca. Polyméry s lineárnou štruktúrou sa vyznačujú prítomnosťou veľmi dlhých makromolekúl s výrazným rozdielom v povahe väzieb pozdĺž reťazca a medzi nimi. To sa týka medzimolekulových a chemických väzieb. Makromolekuly takýchto materiálov sú veľmi flexibilné. A táto vlastnosť je základom polymérnych reťazcov, čo vedie ku kvalitatívne novým vlastnostiam: vysokej elasticite, ako aj absencii krehkosti v tvrdenom stave.

Teraz poďme zistiť, aké sú polymérne materiály s priestorovou štruktúrou. Tieto látky vytvárajú, keď sa makromolekuly navzájom spájajú, silné chemické väzby v priečnom smere. V dôsledku toho sa získa sieťová štruktúra, ktorá má nerovnomerný alebo priestorový základ sieťoviny. Polyméry tohto typu majú väčšiu tepelnú odolnosť a tuhosť ako lineárne. Tieto materiály sú základom mnohých štruktúrnych nekovových látok.

Molekuly polymérnych materiálov s rebríčkovou štruktúrou pozostávajú z páru reťazcov, ktoré sú spojené chemickou väzbou. Patria sem organokremičité polyméry, ktoré sa vyznačujú zvýšenou tuhosťou, tepelnou odolnosťou, navyše neinteragujú s organickými rozpúšťadlami.

Fázové zloženie polymérov

Tieto materiály sú systémy, ktoré pozostávajú z amorfných a kryštalických oblastí. Prvý z nich pomáha znižovať tuhosť, robí polymér elastickým, to znamená, že je schopný veľkých reverzibilných deformácií. Kryštalická fáza zvyšuje ich pevnosť, tvrdosť, modul pružnosti a ďalšie parametre, pričom znižuje molekulárnu flexibilitu látky. Pomer objemu všetkých takýchto plôch k celkovému objemu sa nazýva stupeň kryštalizácie, kde maximálnu úroveň (až 80%) má polypropylény, fluoroplasty, polyetylény s vysokou hustotou. Polyvinylchloridy, polyetylény s nízkou hustotou majú nižší stupeň kryštalizácie.

Podľa toho, ako sa polymérne materiály správajú pri zahrievaní, sa zvyčajne delia na termosetové a termoplastické.

Termosetové polyméry

Tieto materiály majú predovšetkým lineárnu štruktúru. Pri zahrievaní zmäknú, ale v dôsledku chemických reakcií, ktoré sa v nich vyskytujú, sa štruktúra zmení na priestorovú a látka sa zmení na pevnú látku. V budúcnosti je táto kvalita zachovaná. Na tomto princípe sú postavené polymérne polyméry, ktorých následným zahrievaním sa látka nezmäkčuje, ale vedie len k jej rozkladu. Hotová termosetová zmes sa nerozpúšťa ani neroztopí, preto je jej opätovné spracovanie neprijateľné. Tento typ materiálu zahŕňa epoxidový silikón, fenolformaldehyd a iné živice.

Termoplastické polyméry

Tieto materiály pri zahriatí najskôr zmäknú a potom sa roztavia a po následnom ochladení stvrdnú. Termoplastické polyméry počas tejto úpravy nepodliehajú chemickým zmenám. Vďaka tomu je proces úplne reverzibilný. Látky tohto typu majú lineárne rozvetvenú alebo lineárnu štruktúru makromolekúl, medzi ktorými pôsobia malé sily a neexistujú absolútne žiadne chemické väzby. Patria sem polyetylény, polyamidy, polystyrény atď. Technológia polymérnych materiálov termoplastického typu zabezpečuje ich výrobu vstrekovaním do foriem chladených vodou, lisovaním, vytláčaním, vyfukovaním a inými spôsobmi.

Chemické vlastnosti

Polyméry môžu byť v týchto stavoch: tuhá, kvapalná, amorfná, kryštalická fáza, ako aj vysoko elastická, viskózna a sklovitá deformácia. Široké použitie polymérnych materiálov je spôsobené ich vysokou odolnosťou voči rôznym agresívnym médiám, ako sú koncentrované kyseliny a zásady. Nie sú ovplyvnené.Navyše so zvyšovaním ich molekulovej hmotnosti klesá rozpustnosť materiálu v organických rozpúšťadlách. A polyméry s priestorovou štruktúrou spravidla nie sú ovplyvnené spomínanými kvapalinami.

Fyzikálne vlastnosti

Väčšina polymérov sú dielektriká, okrem toho sú to nemagnetické materiály. Zo všetkých použitých štruktúrne látky len majú najnižšiu tepelnú vodivosť a najvyššiu tepelnú kapacitu, ako aj tepelné zmrštenie (asi dvadsaťkrát väčšie ako kov). Príčinou straty tesnosti rôznych tesniacich zostáv v podmienkach nízkych teplôt je takzvaný sklený prechod kaučuku, ako aj prudký rozdiel medzi koeficientmi rozťažnosti kovov a kaučukov v sklenom stave.

Mechanické vlastnosti

Polymérne materiály sa vyznačujú širokou škálou mechanických vlastností, ktoré silne závisia od ich štruktúry. Okrem tohto nastavenia veľký vplyv mechanické vlastnosti látky môžu byť ovplyvnené rôznymi vonkajšie faktory. Patria sem: teplota, frekvencia, trvanie alebo rýchlosť zaťaženia, typ namáhania, tlak, charakter prostredia, tepelné spracovanie atď. mechanické vlastnosti polymérnych materiálov je ich relatívne vysoká pevnosť pri veľmi nízkej tuhosti (v porovnaní s kovmi).

Polyméry sa zvyčajne delia na pevné, ktorých modul pružnosti zodpovedá E=1-10 GPa (vlákna, fólie, plasty) a mäkké vysokoelastické látky, ktorých modul pružnosti je E=1-10 MPa (gumy). . Zákonitosti a mechanizmus ničenia týchto a iných sú rôzne.

Polymérne materiály sa vyznačujú výraznou anizotropiou vlastností, ako aj poklesom pevnosti, rozvojom tečenia v podmienkach dlhodobého zaťaženia. Spolu s tým majú pomerne vysokú odolnosť voči únave. V porovnaní s kovmi sa líšia výraznejšou závislosťou mechanických vlastností od teploty. Jednou z hlavných charakteristík polymérnych materiálov je deformovateľnosť (poddajnosť). Podľa tohto parametra je v širokom rozsahu teplôt zvykom hodnotiť ich hlavné prevádzkové a technologické vlastnosti.

Polymérové ​​podlahové materiály

Teraz zvážte jednu z možností praktické uplatnenie polyméry, odhaľujúce celú škálu týchto materiálov. Tieto látky sa široko používajú pri stavebných, opravárenských a dokončovacích prácach, najmä pri podlahách. Obrovskú popularitu vysvetľujú vlastnosti príslušných látok: sú odolné voči oderu, majú nízku tepelnú vodivosť, majú malú absorpciu vody, sú dosť pevné a tvrdé a majú vysokú kvalitu farieb a lakov. Výrobu polymérnych materiálov možno podmienečne rozdeliť do troch skupín: linoleá (valcované), výrobky z dlaždíc a zmesi pre bezšvíkové podlahy. Teraz sa stručne pozrime na každú z nich.

Linoleá sa vyrábajú na báze rôznych druhov plnív a polymérov. Môžu tiež zahŕňať zmäkčovadlá, pomocné látky na spracovanie a pigmenty. V závislosti od typu polymérneho materiálu sa rozlišujú polyesterové (glyftalové), polyvinylchloridové, kaučukové, koloxylínové a iné povlaky. Okrem toho sa podľa štruktúry delia na bezpodkladové a so zvukovo a tepelne izolačným podkladom, jednovrstvové a viacvrstvové, s hladkým, vlnitým a vlnitým povrchom, ako aj jedno- a viacfarebné.

Materiály pre bezšvíkové podlahy sú v prevádzke najpohodlnejšie a najhygienickejšie, majú vysokú pevnosť. Tieto zmesi sa zvyčajne delia na polymércement, polymérbetón a polyvinylacetát.

Zvážte Všeobecné charakteristiky polymérne produkty.

Plast je materiál, ktorého hlavnou zložkou sú polyméry a ich zmesi, ktorý má schopnosť byť spracovaný na výrobky vo viskózno-tekutom alebo vysoko elastickom stave.

Polymér je skupina materiálov, ktorých hlavnou zložkou sú makromolekulové zlúčeniny.

Kopolymér - homopolyméry modifikované zavedením iných necharakteristických skupín alebo monomérov. (Rozlišuje sa medzi blokovým kopolymérom alebo očkovaným kopolymérom).

Homopolymér je polymér vyrobený z rovnakých monomérov. (Čistý polymér).

Monoméry sú látky s nízkou molekulovou hmotnosťou, ktoré sú základom polymérov.

Polymérové ​​obaly sú vyrobené z nasledujúcich typov

Celofán (CL) sa získava chemickým spracovaním celulózy. Používa sa vo forme filmov a vlákien. Výhody: vysoké hygienické vlastnosti, relatívne nízka priepustnosť plynov, vysoká priepustnosť vodných pár, odolnosť voči tukom. Nevýhody: nízka pevnosť za mokra, vysoká zmáčavosť. Získajú sa rôzne filmy širokého použitia, ktoré sa používajú s prihliadnutím na vlastnosti vlastné CL.

Étery celulózy, deriváty sa získavajú esterifikáciou celulózy. Získavajú: diacetáty, triacetáty, acetobutyráty, etroly atď. Fólie na ich základe dobre prijímajú tlač, preto sú zdobené.

Polyetylén (PE) sa prvýkrát vyrábal polymerizáciou plynného etylénu. Je považovaný za najobjemnejší vo výrobe a najlacnejší polymér.

Vyrábajú sa tri druhy PE:

1) Vysokotlakový PE HDPE sa získava pri tlaku 1500 atmosfér a teplote 200 °C. Líši sa nižšou hustotou, rozvetvenou formou molekúl, elasticitou, mäkkosťou, hygienou. V podstate ide o filmy a vlákna;

2) nízkotlakový polyetylén HDPE - pri tlaku 6 atmosfér a normálnej teplote, ale v prítomnosti katalyzátora Ziegler Natta. Vyznačuje sa vysokou hustotou, lineárnym tvarom molekúl, tvrdosťou, menšou hygienou v porovnaní s LDPE. Vyrábajú vedrá, kanistre a iné pevné výrobky;

3) PE stredný tlak PESD - pri tlaku 30-40 atmosfér.

Vo všeobecnosti je PE dosť mrazuvzdorný, odolný voči nízkym teplotám, podlieha procesu starnutia, v dôsledku čoho sa pridávajú stabilizátory vo forme amínov. Je široko používaný na výrobu pevných nádob a jednovrstvových alebo kombinovaných obalových fólií. LDPE sa častejšie používa na výrobu spotrebiteľského balenia, HDPE - na výrobu prepravných obalov (sudy, krabice, palety a pod.).

Polypropylén (PP) sa začal vyrábať polymerizáciou plynného propylénu s katalyzátorom Ziegler Natta (horľavý, výbušný). Od PE sa líši väčšou transparentnosťou, hladkosťou, lesklým povrchom, tvrdosťou a tuhosťou,

rovnako ako tepelná odolnosť, ale menšia mrazuvzdornosť, spôsobuje menšie zmršťovanie počas chladenia hotové výrobky, je náchylnejší na starnutie. Tieto vlastnosti určujú široký rozsah použitia PP.

Vyrábajú orientovaný a biaxiálne orientovaný polypropylén.

Polyvinylchlorid (PVC) sa vyrába kvapalnou polymerizáciou vinylchloridu. Vyrába sa v dvoch typoch:

1) tvrdý vinylový plast - používa sa ako konštrukčný materiál;

2) PVC zmes - keď sa pridá PVC živica veľké množstvo 50-60% zmäkčovadla. Našlo uplatnenie pri výrobe filmov.

Známe kopolyméry PVC:

1) PVC a akrylonitril - potravinové fólie na balenie;

2) PVC a vinylidénchlorid - fólie nazývané kopolymér vinylchloridu, saranové fólie - zmršťovacie fólie na balenie potravín zložitý tvar;

3) PVC a vinylacetát - získajte mäkkú živicu na výrobu fólií, lakovacie materiály, lepidlá, gramoplatne a pod.

Vo všeobecnosti má PVC nízku tepelnú odolnosť (do +70 °C). Jeho mrazuvzdornosť závisí od typu zmäkčovadla, má vysokú chemickú odolnosť, dobré dielektrikum. Rozsah polyméru je spôsobený jeho vlastnosťami.

Polystyrén (PS) sa vyrába polymerizáciou styrénu. Klasický PS je veľmi transparentný, má vysoký lom svetla, chemickú odolnosť, ale je krehký a slabo tepelne odolný (do +80 °C) s vysokými izolačnými vlastnosťami. Na výrobu obalov sa používa PS vysokej molekulovej hmotnosti, ktorý má vysoké optické vlastnosti, priehľadnosť, odolnosť voči vode, roztokom kyselín a zásad a odolnosť voči niektorým organickým rozpúšťadlám. Fólie vyrobené z PS sú priehľadné, ale tuhé, preto sa častejšie vyrábajú tuhé obaly vyrobené z PS. PS sa ľahko formuje, dobre zdobí a zvára.

PS kopolyméry sa vyrábajú:

1) nárazuvzdorný PS a kaučuky akrylonitril, butadién. Výroba sanitárneho vybavenia;

2) akryl butadién styrén - tvrdý, nárazuvzdorný, ľahko zašpinený materiál na televízne skrinky, časti vybavenia domácnosti.

Polystyrén a jeho kopolyméry uvoľňujú styrén (toxická látka), preto je jeho obsah obmedzený. Vyrábajú značky „potravinových“ a „nepotravinových“ PS, ako aj penové PS či polystyrén. Pre svoje vysoké mrazuvzdorné a tepelne odolné vlastnosti našiel pomerne široké uplatnenie pri výrobe poréznych podnosov na potraviny, ktoré vyžadujú mrazenie, ako aj horúcich šálok (polievky rýchle občerstvenie).

Polyetyléntereftalát (PET) patrí do triedy polyesterov, vyrába sa syntézou kyseliny tereftalovej a etylénglykolu alebo zmesi etylénglykolu a dietylénglykolu. Je chemicky inertný, čo umožňuje použitie obalov z neho pre chemickú skupinu tovarov. PET fólie sú veľmi pevné, priehľadné, lesklé, odolávajú veľkým teplotným výkyvom, a preto sa dajú použiť na výrobky podrobené hlbokému zmrazeniu alebo sterilizácii. Vyrábajú sa kombinované fólie: lavsan, PE, lavsan, kopolyméry PE, PP atď. Umožňujú znížiť teplotu zatavovania fólie, preto sa používajú ako obaly pre širokú skupinu tovaru. Ďalšou výhodou PET je jeho nízka priepustnosť pre oxid uhličitý, v dôsledku čoho sa PET fľaše široko používajú na balenie a skladovanie sýtených nápojov.

Polyamidy (PA) sú polárne polyméry vyznačujúce sa vysokou mechanickou pevnosťou najmä v orientovanom stave, elasticitou, tepelnou, tukovou a chemickou odolnosťou, nízkou priepustnosťou pre plyny, ale ich nevýhodou je vysoká hygroskopickosť a paropriepustnosť. PA majú široké využitie pri výrobe fólií na balenie potravín, obalov na oleje živočíšneho a rastlinného pôvodu, obalov na údeniny a párky.

Vďaka vysokým bariérovým vlastnostiam PA môžu byť použité ako medzivrstva vo viacvrstvových fóliách.

Polykarbonát (PC) – podľa chemickej štruktúry ide o derivát kyseliny uhličitej, v ktorej sú atómy vodíka nahradené organickými radikálmi. Fólie z nej vyrobené sa vyznačujú vysokou pevnosťou, nízkou priepustnosťou pre pary a plyny, širokým rozsahom teplotných výkyvov (od -100 °C do +200 °C) a sú odolné voči ohybu. Tieto vlastnosti určujú rozsah použitia PC obalov. Široko sa používajú na balenie výrobkov, ktoré sú sterilizované, mrazené a tiež ohrievané v mikrovlnnej rúre.

Polyuretány (PU) sa získavajú syntézou diizokyanitov (tvrdý blok) a polyesterov (mäkký blok). Môžu byť vo vysoko elastickom (elastoméry) alebo tvrdom sklovitom stave. Penový PU (penová guma) sa používa ako tlmiče nárazov, odpruženie, pomocné materiály pre prepravné kontajnery.

Uvedené typy polymérov sú hlavné pri výrobe polymérových obalov.