Plastiklerin kimyasal bileşimi. Plastik türleri

Plastik üretiminden kaynaklanan atıkların bertarafı, özel aside dayanıklı tesislerdeki geri dönüşüm tesislerinde yapılmalıdır, ancak atıksız üretim olasılığı varsa, plastik atıkların geri dönüşüme gönderilmesi daha iyidir.

Radyoaktif maddelerin salınımıyla ilgili çevre sorunları hakkında bilgi edinebilirsiniz.

Bölgedeki Rus turistler arasında en popüler tatil yerlerinden biri incelememizde ele alınmıştır.

Çevre felaketlerinin gezegenin dünya okyanuslarına etkisi, bağlantıyı okuyun.

Plastik kütlelerin üretimini gerçekleştirmek, üretici, işletme üzerindeki havadaki vinil klorür içeriğinin sıkı bir kontrolünü sağlamakla yükümlüdür.. Plastiği tıbba, sanayi ekonomisine sokmadan önce nitelikli bir inceleme yapmak gerekiyor. Atıklar geri dönüştürülmeli ve üretilen plastik ürünler, bu tür ürünlerin geleneksel yakma fırınlarında atılmasını yasaklayan bir etiketle damgalanmalıdır.

Girişimciler plastik kütlelerin üretiminde gerekliliklere uyarak sadece kendilerinin ve tüm insanlığın değil çevrenin de sağlığını güvence altına alacaklardır.

Çocuklarla çalışmak her zaman birçok yeni şeyin kapısını açar. Çevremdeki dünyayla ilgili dersler için materyal hazırlarken, Kuzey Yıldızı (özelliğinin ne olduğunu bile bilmiyordum) ve Evrenin büyüklüğü, tarihi hakkında birçok ilginç şey okudum. Olimpiyat Oyunları ve sonunda kendisi sürüngenlerle amfibileri karıştırmayı bıraktı :). Ama özellikle bir konu beni çok etkiledi.

plastik neyden yapılır

Şimdi "ekonomi" bölümünü inceliyoruz. Meslekler, ekmek üretimi ve benzeri konulara daha önce değindiğimiz için oldukça yüzeysel çalışıyoruz. Ancak, hatırlamak için plastik üretimi de dahil olmak üzere birkaç video izledik (Tatyana sayesinde).

Ve her şey iyi olacaktı. Video gayet net. Ama ondan önce, Varvara ve ben dünya okyanuslarının kirlenmesi konusuyla tanıştık ve birçok şey beni şok etti. Sadece hiç düşünmedim! Camı çöpe attığım için hep üzülürdüm ama plastiği hiç düşünmedim. Ve birçoğu sırıtmayı ve bundan vazgeçmeyi tercih edecek. Sonuçta, artık plastiği reddedemeyiz.

Plastik nereye gidiyor...

• Plastik, doğa için doğal olmayan bir malzemedir ve bu nedenle pratik olarak ayrışmaz. Plastik, dünya tarafından "sindirilmeyecek" ve dünyaya geri dönmeyecek.


• Polimerler yenilenemeyen maddelerden yapılır doğal kaynak- yağ ve gaz.


• Yılda yaklaşık 150 milyon ton plastik üretilmekte ve bu hacim giderek artmaktadır.


• Üretilenlerin neredeyse %90'ını hemen veya birkaç ay içinde çöpe atacağız (çanta, şişe, paket, çakmak vb.).


• Plastik atıklar saklanmamalı veya gömülmemelidir. Plastik sudaki zehirli maddeleri emer, bu bileşikler yeraltı suyuna sızar.


• Plastik atıkları yakmak tehlikelidir, yakıldığında insanlar ve atmosfer için tehlikeli olan zehirli gazlar oluşur.


• Plastik atıklar geri dönüştürülebilir, ancak yalnızca %5'i geri dönüştürülebilir ve geri dönüştürülmüş plastik maddeler üçüncü kez geri dönüştürülemez, ayrıca doğal olarak ayrışmazlar. Bu sadece küçük bir erteleme ve gönül rahatlığı. Hala daha iyi olmasına rağmen.


• "Biyobozunur" plastikler - pazarlama taktiklerinin çoğunda tamamen güvenli plastik atık yoktur.

...hangi şehirlere

Dünyada teknolojik ve elektronik atıkların Avrupa ve ABD'den döküldüğü çöplük şehirleri var. Bu yerlerdeki toprak, su ve havadaki zehirli maddeler akla gelebilecek tüm normları aşmaktadır. Ama bunu görmüyoruz. Çöpü poşete attık, poşeti arabaya yükledik ve temizliğin, rahatlığın ve tek kullanımlıkların keyfini çıkardık. Ve çöp kasabalarındaki insanlar nadiren 30'dan sonra yaşarlar.

Okyanusların plastik püresi

Ancak çoğu atık kendi başına hareket eder. Dünya okyanuslarında, dünya akıntısının plastik çöp taşıdığı beş büyük "çöp girdabı" vardır. En büyüğü Pasifik Çöp Yaması veya denildiği gibi Doğu Çöp Kıtasıdır. Bu, yüz milyon tondan fazla çöp içeren, yaklaşık 700 - 1.5 milyon kilometrekarelik bir alana sahip büyük ve küçük plastik parçacıkların süspansiyon noktasıdır.

• Bazı yerlerde suda planktondan birkaç kat daha fazla plastik var.


• Plastik ayrışmaz, ancak su ve güneşin etkisi altında parçalanır ve parçacıklarının her biri toksik hale gelir. Yüz binlerce deniz hayvanı zehirleniyor. Bazı toksinler hormonal bozulmalara neden olur.


• Kaplumbağalar denizanası sandıkları plastik poşetleri yutarak ölürler. Kuşlar civcivlerini plastik şişe kapaklarıyla besler.

Plastiksiz yaşamak mümkün mü?

Bilim insanları plastik ve elektronik atıkları bertaraf etmek için daha iyi ve ticari olarak daha uygun yollar ararken, biz de her yıl ve her gün yeniliyoruz. Ve artık reddedemeyiz.

Bir çocuk için, tüm bu bilgiler henüz net değildir ve algılanması zordur. Ama ailemizin, evimizin çevresinde neler yapabileceğimize dair birçok soruyu tartıştık.

Açılış videosunda çok fazla abartı var. Plastiğin yokluğu bizi Taş Devri'ne döndürmeyecek elbette. Her zaman sadece pamuklu ve ketenden kıyafet aldık, mobilyalarımız ahşap ama reddedemeyiz. Ev aletleri, diş macunu ve fırçalar, şampuan kavanozları, anahtarlar ve prizler ve evimizi dolduran yüzlerce başka şey.

Örneğin kocam atmayı sever. Onun için bir şeyleri satın alma ve değiştirme kolaylığı, kolaylık ve zenginlik sembolü gibi bir şeydir. Ve benim önerilerim, örneğin, şişeyi atmak değil, evde su döküp yanınıza almak, tekrar satın almak yerine, sadece cimrilik olarak algıladı.

Fakat! sonunda, Kinder sürprizlerinden ve McDonald's'tan küçük oyuncaklar olmadan yapmayı kabul ettik! Uzun zamandır onlarla savaşıyorum. Çoğu yaratıcılarına ticari gelir dışında herhangi bir fayda sağlamayan küçük ucuz oyuncakların sık sık satın alınmasıyla birlikte. Çocuklardan "ödeme yapmamıza" izin veren, sürekli satın almaları toplamayı amaçlayan devasa bir sahte oyuncak endüstrisi.

Alternatiflere daha fazla dikkat etmeye çalışacağız: ahşap ve tekstil oyuncaklar, teneke ve kağıt ambalaj(örneğin yumurtalar), yanınıza çanta almayı unutmayın, burada süpermarketlerde verilen bir düzine (!) çanta yerine, eşyaların ömrünü uzatmaya çalışın ve genellikle geçen her yeni şeyi tedavi edin. düşünceli bir şekilde evimizin eşiği.

Evet, okyanusta bir damla olacak, daha doğrusu çöplerle okyanusta. Ama bu hiçbir şey yapmamak için bir bahane değil.

Plastisite, plastiğin ana kalitesi, ayrılmaz parçasıdır. Bu malzeme, erimiş haldeyken gerekli herhangi bir formu çok kolay bir şekilde alır, ancak katılaştığında, gözlemcinin önünde katı bir monolit belirir. Yapıştırıcı ve dolgudan yapılan bir karışım zaten plastik olarak kabul edilebilir, ancak hem beton hem de sunta ve hatta papier-mâché bu kuralın kapsamına girer.

Tüm sentetiklere plastik de denilebilir, ancak üretimi sırasında, gücü arttırmak için ultra ince lifler ipliklere bükülür, daha sonra bunlardan dokuma bir kumaş yapılır.

Plastik bugün günlük yaşamda en popüler malzemelerden biridir. Düşük bir ağırlığa, nispeten yüksek mukavemete sahiptir. Tek dezavantajı, düşük sıcaklıkların bile etkisi altında deformasyon olasılığıdır. Plastik ürünlerin üretimi, bu malzemenin plastisitesine rağmen oldukça karmaşık bir süreçtir.

Plastik nasıl ortaya çıktı?

İki yüzyıl önce, bilim adamları tüm güçleriyle değerli ahşap ve süs malzemelerinin yerini alacak bir şey icat etmeye çalıştılar. Böylece, yüksek moleküler organik maddeler temelinde ilk plastik elde edildi. Daha sonra 1839'da Amerika'da yaşayan birinci sınıf bir kimyager olan Charles Goodyear eboniti icat etti.

Çoğu erken form plastik 1855'te ortaya çıktı ve "parkesine" olarak adlandırıldı. Kimyasal olarak değiştirilmiş doğal polimerlere dayanmaktadır ve İngiliz mucit Alexander Pirksom tarafından keşfedilmiştir.

Pirks araştırmasında inanılmaz sonuçlar elde ettikten kısa bir süre sonra kimyagerler plastik üretiminde sentetik molekülleri kullanmaya başladılar. Temel olarak kullanılan ilk malzemeler formaldehit ve fenol idi. 1909'da sentez yoluyla oldu. Ürüne “bakalit mastik” adı verildi ve keşfi Leo Endrik Bekeland'dı.

İkinci Dünya Savaşı sırasında, malzeme hak ettiği ticari gelişimini aldı. İnsanların hayatı mahvoldu ve standart yöntemlerle onu eski haline getirmek çok çaba gerektirdi. Plastik kurtarmaya geldi. Bilinen doğal malzemelerden çok daha ucuzdur ve ayrıca ev konforu konusunda yeni fikirlerin oluşmasının da kurucusu olmuştur.

Modern dünyada plastik o kadar yaygınlaştı ki otomotiv endüstrisinde bile kullanılıyor. Bu malzemenin çoğu sentetik polimerlerden yapılmıştır.

Stokta var!
Kaynak ve kesme sırasında radyasyona karşı koruma. Büyük seçim.
Rusya genelinde teslimat!

Kompozisyon ve özellikleri

plastik almak

Plastikler, sentetik veya doğal polimerlerden (reçineler) türetilen malzemelerdir. Katalizörlerin mevcudiyetinde monomerlerin katı bir şekilde tanımlanmış şartlar altında polimerizasyonu veya polikondensasyonu ile sentezlenen polimerler sıcaklık koşulları ve baskılar.

Polimerin içine çeşitli amaçlarla dolgu maddeleri, stabilizatörler, pigmentler katılabilir, organik ve inorganik lifler, ağlar ve kumaşların eklenmesiyle bileşimler yapılabilir.

Bu nedenle, çoğu durumda plastikler, kaynaklanabilirlik dahil olmak üzere teknolojik özelliklerin esas olarak polimerin özellikleri tarafından belirlendiği çok bileşenli karışımlar ve kompozit malzemelerdir.

Polimerin ısıtma sırasındaki davranışına bağlı olarak, iki tip plastik ayırt edilir - termoplastikler, tekrar tekrar ısıtılabilen ve katıdan viskoz-akışkan bir duruma geçebilen malzemeler ve bu işleme yalnızca bir kez girebilen termoplastikler.

Yapısal özellikler

Plastikler (polimerler), az ya da çok düzenli olarak birbirini izleyen makromoleküllerden oluşur. Büyük sayı kimyasal bağlarla uzun zincirlere bağlanan özdeş veya eşit olmayan atomik gruplar, şekli doğrusal polimerler, dallanmış ve ağ-uzaysal arasında ayrım yapar.

Makromoleküllerin bileşimine göre polimerler üç sınıfa ayrılır:

1) ana zincirleri yalnızca karbon atomlarından oluşan karbon zincirleri;

2) ana zincirlerinde karbon atomlarına ek olarak oksijen, azot ve kükürt atomlarının bulunduğu heterozincir;

3) ana zincirlerinde silikon, bor, alüminyum, titanyum ve diğer elementlerin atomlarını içeren organoelement polimerleri.

Makromoleküller esnektir ve etkisi altında şekil değiştirebilirler. termal hareket bağlantıları veya elektrik alanı. Bu özellik, molekülün tek tek parçalarının birbirine göre iç rotasyonu ile ilişkilidir. Uzayda hareket etmeden, her makromolekül, konformasyonlarındaki bir değişiklikle ifade edilen sürekli hareket halindedir.

Makromoleküllerin esnekliği, bir segmentin boyutu, yani, polimer üzerinde belirli bir spesifik etki koşulları altında, örneğin HDTV'de kinetik olarak bağımsız birimler olarak kendini gösteren, içindeki birimlerin sayısı ile karakterize edilir. dipol olarak alan. Dış elektrik alanlarına verilen reaksiyona göre polar (PE, PP) ve polar olmayan (PVC, poliaksilonitril) polimerler ayırt edilir. Çekici kuvvetler, van der Waals etkileşiminin yanı sıra hidrojen bağları, iyonik etkileşimin neden olduğu makromoleküller arasında hareket eder. Makromoleküller birbirine 0,3-0,4 nm yaklaştığında çekici kuvvetler ortaya çıkar.

Polar ve polar olmayan polimerler (plastikler) birbiriyle uyumsuzdur - makromolekülleri arasında etkileşim (çekim) yoktur, yani birbirine kaynak yapmazlar.

Supramoleküler yapı, oryantasyon

Yapıya göre iki tip plastik ayırt edilir - kristal ve amorf. Kristalde, amorfun aksine, sadece kısa menzilli değil, aynı zamanda uzun menzilli düzen de gözlenir. Viskoz-akışkan bir durumdan katı bir duruma geçişte, kristalli polimerlerin makromolekülleri, esas olarak sferülitler biçiminde düzenli birlikler-kristalitler oluşturur (Şekil 37.1). Termoplastik eriyiğin soğuma hızı ne kadar düşükse, kürecikler o kadar büyür. Bununla birlikte, amorf bölgeler her zaman kristalli polimerlerde kalır. Soğutma hızını değiştirerek yapıyı ve dolayısıyla kaynaklı bağlantının özelliklerini kontrol etmek mümkündür.

Makromoleküllerin boyuna ve enine boyutlarındaki keskin bir fark, polimerlere özgü yönlendirilmiş bir durumun varlığı olasılığına yol açar. Zincir makromoleküllerinin eksenlerinin esas olarak bir yön boyunca konumu ile karakterize edilir, bu da plastik bir ürünün özelliklerinde anizotropinin tezahürüne yol açar. Yönlendirilmiş plastiklerin elde edilmesi, oda veya mekanda tek eksenli (5-10 kat) çizimleri ile gerçekleştirilir. yükselmiş sıcaklık. Bununla birlikte, ısıtma üzerine (kaynak dahil), oryantasyon etkisi azalır veya kaybolur, çünkü makromoleküller, segmentlerin hareketinden kaynaklanan entropi esnekliğinden dolayı termodinamik olarak en olası konfigürasyonları (konformasyonları) tekrar alır.

Plastiklerin termomekanik döngüye tepkimesi

Tüm mühendislik termoplastikleri normal sıcaklıklar katı haldedir (kristal veya vitrifiye). Camsı geçiş sıcaklığının (T st) üzerinde, amorf plastikler elastik (kauçuk benzeri) bir duruma geçerler. Erime sıcaklığının (T pl) üzerinde daha fazla ısıtma ile kristalli polimerler amorf bir duruma geçer. Akma noktası TT'nin üstünde, hem kristal hem de amorf plastikler viskoz bir duruma geçer.Durumdaki tüm bu değişiklikler genellikle plastiklerin en önemli teknolojik özellikleri olan termomekanik eğrilerle (Şekil 37.2) tanımlanır. Kaynaklı bir bağlantının oluşumu, termoplastiklerin sünek durumu aralığında meydana gelir. Termoplastikler, T T'nin üzerinde ısıtıldığında radikal işlemlere tabi tutulur ve termoplastiklerin aksine, özel kimyasal katkı maddelerinin kullanılmasını gerektiren, yok edilmeden etkileşime giremeyen uzamsal polimer ağları oluşturur.

Kaynaklı yapılar için temel plastikler

En yaygın mühendislik plastikleri, poliolefinlere dayalı bir grup termoplastiktir: yüksek dereceli polietilen ve alçak basınç, polipropilen, poliizobütilen.

Polietilen [..-CH 2 -CH 2 -...] n yüksek ve düşük basınç - mukavemet, sertlik ve akma noktası bakımından birbirinden farklı kristalli termoplastikler. Polipropilen [-CH2-CH(CH 3)-]n, polietilenden daha fazla sıcaklığa dayanıklıdır ve daha fazla mukavemet ve sertliğe sahiptir.

Vinil klorür ve viniliden klorür polimerlerine ve kopolimerlerine dayanan klor içeren plastiklerde önemli hacimler kullanılır.

PVC(PVC) [-(CH2 -CHCl-)] n - doğrusal bir yapıya sahip amorf bir polimer, ilk durumda sert bir malzemedir.Bir plastikleştirici eklendiğinde, çok plastik ve iyi kaynaklanmış bir malzeme olabilir elde edilecek - plastik bir bileşik. Sert PVC - vinil plastik - levhalar, borular, çubuklar ve plastik bileşik - film, hortumlar ve diğer ürünlerden yapılır. Köpüklü malzemeler (polistirenler) de PVC'den yapılır.

Onlara dayalı önemli bir polimer ve plastik grubu poliamidler makromolekül zincirinde amid grupları [-CO-H-] içerir. Bunlar çoğunlukla iyi tanımlanmış bir erime noktasına sahip kristalli termoplastiklerdir. Yerli sanayi ağırlıklı olarak elyaf üretimi, makine parçalarının dökümü ve film için kullanılan alifatik poliamidleri üretmektedir. Poliamidler arasında özellikle iyi bilinen polikaprolaktam ve poliamid-66 (naylon) bulunur.

Politetrafloro-etilen-florolon-4 (floroplast 4), florolonlar grubundan en büyük popülariteyi aldı. Diğer termoplastiklerin aksine, ısıtıldığında bozunma sıcaklığında (yaklaşık 415 ° C) bile viskoz akışlı bir duruma dönüşmez, bu nedenle kaynak gerektirir özel numaralar. Şu anda kimya endüstrisi, iyi kaynaklı eriyebilir florolonların üretiminde uzmanlaştı; F-4M, F-40, F-42, vb. Flor içeren plastikten yapılmış kaynaklı yapılar, agresif ortamlara karşı son derece yüksek dirence sahiptir ve geniş bir sıcaklık aralığında iş yüklerine dayanabilir.

Akrilik ve metakrilik asit temelinde üretilir akrilik plastikler. Pratikte bunlara dayanan en iyi bilinen türev, polimetil metakrilat plastiktir ("Plexiglas" ticari markası). Bu son derece şeffaf plastikler, ışık ileten ürünler olarak kullanılır (levhalar, çubuklar vb. şeklinde) Daha fazla mukavemet ve sertliğe sahip olan metil metakrilat ve akrilonitril kopolimerleri de kullanım bulmuştur. Bu grubun tüm plastikleri iyi kaynaklanmıştır.

dayalı bir grup plastik polistiren. Bu lineer termoplastik, yüksek oranda ısıyla kaynaklanabilir.

Kaynaklı yapıların üretimi için, esas olarak elektrik endüstrisinde, metilstiren, akrilonitril, metil metakrilat ve özellikle akrilonitril bütadien stiren (ABS) plastikleri ile stiren kopolimerleri kullanılmaktadır. İkincisi, daha yüksek darbe dayanımı ve ısı direncinde kırılgan polistirenden farklıdır.

Kaynaklı yapılarda, plastik esaslı polikarbonatlar- karbonik asit polyesterleri. Diğer termoplastiklerden daha yüksek bir erime viskozitesine sahiptirler, ancak tatmin edici bir şekilde kaynak yaparlar. Filmler, levhalar, borular ve dekoratif olanlar da dahil olmak üzere çeşitli parçalar onlardan yapılır. Karakteristik özellikler yüksek dielektrik ve polarizasyon özellikleridir.

Plastik parçaların şekillendirilmesi

Termoplastikler, 3-5 mm granüller halinde işlenmek üzere tedarik edilir. Yarı mamul ürünlerin ve bunlardan parçaların üretimi için ana teknolojik işlemler şunlardır: viskoz akış durumunun sıcaklık aralığında üretilen ekstrüzyon, döküm, presleme, perdahlama.

Polietilen ve polivinil klorür borulardan yapılmış boru hatları, kimyasal üretimde hidrojen sülfür ve karbon dioksit ve kimyasal (aromatik olmayan) reaktifler içeren petrol ve gaz dahil agresif ürünleri taşımak için kullanılır. Asitlerin ve alkalilerin taşınması için rezervuarlar ve tanklar, asitleme banyoları ve diğer kaplar, kaynakla birbirine bağlanan plastik levhalarla kaplanır.İzotoplarla kirlenmiş odaların plastik bileşimi ile sızdırmazlığı, zeminlerin linolyum ile kaplanması da kaynak ile yapılır. koruma Gıda Ürünleri tüplerde, kutularda ve kavanozlarda, malların ambalajlanmasında ve posta paketleri kaynak kullanımı ile keskin bir şekilde hızlandı.

Makine yapım parçaları. Kimya mühendisliğinde, çeşitli tipteki karıştırıcıların gövdeleri ve kanatları kaynaklanır, agresif ortamları pompalamak için pompa gövdeleri ve rotorları, floroplastikten yapılmış filtreler, yataklar ve contalar, polistirenden aydınlatma armatürleri, iletken olmayan dişliler, silindirler, kaplinler, çubuklar naylondan, yağlanmayan yataklar florolondan, yakıt yer değiştiricilerden vb. yapılır.

Plastiklerin kaynaklanabilirlik değerlendirmesi

Kaynak işleminin ana aşamaları

Termoplastiklerin kaynak işlemi, kaynaklanacak parçaların, ya zaten temas halinde () ya da (, vb.) sonrasında temasa geçirilen veya etkinleştirme ile aynı anda (, ultrasonik kaynak) etkinleştirilmesinden oluşur.

Aktive edilmiş katmanların yakın temasında, moleküller arası etkileşim kuvvetleri gerçekleştirilmelidir.

Kaynaklı bağlantıların oluşumu sırasında (soğutma sırasında), kaynakta supramoleküler yapıların oluşumu, ayrıca kendi kendine stres alanlarının gelişimi ve gevşemeleri meydana gelir. Bu rekabet eden işlemler, kaynaklı bağlantının nihai özelliklerini belirler. Kaynağın teknolojik görevi, dikişin özelliklerini orijinaline - ana malzemeye mümkün olduğunca yaklaştırmaktır.

Kaynaklı bağlantıların oluşum mekanizması

reolojik kavram. Reolojik konsepte göre, kaynaklı bir bağlantının oluşum mekanizması iki aşamayı içerir - makroskopik ve mikroskobik seviyelerde. Birleştirilecek parçaların basınçla harekete geçen yüzeylerine kayma deformasyonları nedeniyle basınç altında yaklaşıldığında, polimer eriyiği akışı meydana gelir. Sonuç olarak, jüvenil makromoleküllerin yaklaşmasını ve etkileşimini engelleyen maddeler temas bölgesinden uzaklaştırılır (gaz, oksitlenmiş ara katmanlar boşaltılır). Eriyik akış hızlarındaki farklılık nedeniyle, temas bölgesindeki eriyik makro hacimlerinin karışması hariç tutulmaz. Ancak temas bölgesindeki kusurlu tabakaların kaldırılmasından veya yok edilmesinden sonra, genç makromoleküller van der Waals kuvvetlerinin etki mesafesinde yaklaştığında, birleştirilecek parçaların yüzeylerinin katmanlarının makromolekülleri arasında etkileşim (tutulma) meydana gelir. . Bu otohesif süreç mikro düzeyde gerçekleşir. Kaynak yapılacak yüzeyler alanındaki enerji potansiyeli ve sıcaklık gradyanının tekdüze olmaması nedeniyle makromoleküllerin interdifüzyonu eşlik eder.

Bu nedenle, iki yüzeyden kaynaklı bir bağlantı oluşturmak için öncelikle bu bölgede eriyiğin akışını sağlamak gerekir.

Kaynak bölgesindeki eriyiğin akışı viskozitesine bağlıdır: viskozite ne kadar düşükse, eriyikte o kadar aktif kesme deformasyonları meydana gelir - temas yüzeylerindeki kusurlu tabakaların yok edilmesi ve çıkarılması, bağlantı için daha az basınç uygulanmalıdır. parçalar.

Eriyiğin viskozitesi, plastiğin doğasına (molekül ağırlığı, polimer makromoleküllerinin dallanması) ve viskozite aralığındaki ısıtma sıcaklığına bağlıdır. Bu nedenle, viskozite, bir plastiğin kaynaklanabilirliğini belirleyen işaretlerden biri olarak hizmet edebilir: viskoz akış aralığında ne kadar düşükse, kaynaklanabilirlik o kadar iyi ve tersine, viskozite ne kadar yüksek olursa, yok edilmesi o kadar zor olur ve makromoleküllerin etkileşimini engelleyen bileşenleri temas bölgesinden çıkarın. Bununla birlikte, her polimer için ısıtma, üzerinde ayrışma - yıkımın meydana geldiği belirli bir imha sıcaklığı Td ile sınırlıdır. Termoplastikler, viskozite sıcaklık aralığının sınır değerlerinde, yani akış sıcaklıkları T T ve yıkım T d arasında farklılık gösterir (Tablo 37.2).

Termoplastiklerin kaynaklanabilirliklerine göre sınıflandırılması. Termoplastik viskozite aralığı (Şekil 37.3) ne kadar geniş olursa, uygulamada yüksek kaliteli kaynaklı bir bağlantı elde etmek o kadar kolay olur, çünkü kaynak bölgesindeki sıcaklık sapmaları viskoziteye daha az yansır. Viskoz akış aralığı ve içindeki minimum viskozite değerleri seviyesi ile birlikte, bu aralıktaki viskozite değişimi gradyanı, bir kaynağın oluşumu sırasında reolojik süreçlerde önemli bir rol oynar. Aşağıdakiler kaynaklanabilirliğin nicel göstergeleri olarak alınır: süneklik ΔT sıcaklık aralığı, minimum viskozite değeri η min ve bu aralıktaki viskozite değişimi gradyanı.

Kaynaklanabilirlik açısından, tüm termoplastik plastikler bu göstergelere göre dört gruba ayrılabilir (Tablo 37.3).

Termoplastik plastiklerin kaynağı, malzeme viskoz bir eriyik durumuna geçerse, viskoz akış sıcaklık aralığı yeterince genişse ve temas bölgesindeki makromoleküllerin etkileşimi nedeniyle bu aralıktaki viskozite değişikliği gradyanı minimumsa mümkündür. aynı viskoziteye sahip bir sınır boyunca meydana gelir.

Genel durumda, kaynak sıcaklığı, kaynak yapılan plastiğin termomekanik eğrisinin analizine göre atanır, bunu T d'nin 10-15 ° altına alırız.Basınç, yüzey tabakasının eriyiğini içine tahliye edecek şekilde alınır. Belirli penetrasyon derinliğine ve termofiziksel göstergelere bağlı olarak kaynaklı malzemeyi bir çapak veya yok edin. Tutma süresi t CB, yarı-durağan bir yeniden akış ve penetrasyon durumunun elde edilmesine dayalı olarak veya formülle belirlenir.

burada t 0, birleştirilen malzemenin kalınlığına ve ısıtma yöntemine bağlı olarak zaman boyutuna sahip bir sabittir; Q aktivasyon enerjisidir; R gaz sabitidir; T - kaynak sıcaklığı.

Plastiklerin kaynaklanabilirliğinin deneysel değerlendirmesinde, temel gösterge, ana malzemeye kıyasla belirli koşullar altında çalışan kaynaklı bağlantının uzun vadeli mukavemetidir.

Kaynaklı bir bağlantıdan delinmiş numuneler, tek eksenli gerilim için test edilir. Bu durumda, zaman faktörü sıcaklığa göre modellenir, yani belirli bir streste uzun vadeli mukavemet ve sıcaklık arasındaki ilişkinin açık olduğu varsayımına dayalı olarak sıcaklık-zaman süperpozisyonu ilkesi kullanılır (Larson-Miller yöntemi). ).

Kaynaklanabilirliği iyileştirme yöntemleri

Termoplastiklerde kaynaklı bağlantıların oluşum mekanizmasının şemaları. Kaynaklanabilirliklerinde bir artış, viskoz akışın sıcaklık aralığını genişleterek, bileşenlerin uzaklaştırılmasını yoğunlaştırarak veya temas bölgesindeki genç makromoleküllerin yaklaşmasını ve etkileşimini engelleyen kusurlu katmanları yok ederek gerçekleştirilebilir.

Birkaç yol mümkündür:

yetersiz miktarda eriyik olması durumunda (takviyeli filmlerin kaynağında) temas bölgesine bir katkı maddesinin eklenmesi, farklı termoplastiklerin kaynaklanması sırasında, bileşimdeki katkı maddesinin her iki kaynaklı malzeme için bir afiniteye sahip olması gerekir;

kaynak bölgesine bir solvent veya daha fazla plastikleştirilmiş bir katkı maddesi sokmak;

Birleştirilecek parçaların sadece üst üste binme hattı boyunca kaydırılmasıyla değil, aynı zamanda dikiş boyunca 1.5-2 mm ileri geri hareket ettirilerek veya ultrasonik titreşimler uygulanarak eriyiğin dikişte zorla karıştırılması. Eriyik karıştırma temas bölgesindeki aktivasyon, birleştirilen kenarlar, oluklu bir yüzeye sahip bir ısıtma aleti ile eritildikten sonra gerçekleştirilebilir. Kaynaklı bağlantının özellikleri sonraki işlemlerle geliştirilebilir. ısı tedavisi bağlantılar. Bu durumda, sadece artık gerilmeler ortadan kaldırılmaz, aynı zamanda özellikle kristalli polimerlerde, dikişteki ve ısıdan etkilenen bölgedeki yapıyı düzeltmek mümkündür. Ana hatlarıyla belirtilen önlemlerin çoğu, kaynaklı bağlantıların özelliklerini temel malzemenin özelliklerine yaklaştırır.

Kaynak yönlendirmeli plastikler, polimerin viskoz-akış durumuna ısıtıldığında yeniden yönlenme nedeniyle güçlerini kaybetmelerini önlemek için, kimyasal kaynak kullanılır, yani makromoleküller arasında radikal (kimyasal) bağların gerçekleştirildiği bir işlemdir. temas bölgesi. Yeniden ısıtıldığında parçaları viskoz bir duruma geçemeyen termosetlerin birleştirilmesinde kimyasal kaynak da kullanılır. Kimyasal reaksiyonları başlatmak için, birleştirilen plastiğin türüne bağlı olarak, bu tür kaynaklama sırasında bağlantı bölgesine çeşitli reaktifler verilir. Kimyasal kaynak işlemi, kural olarak, kaynak yerinin ısıtılmasıyla gerçekleştirilir.

Volchenko V.N. Kaynak ve kaynaklı malzemeler v.1. -M. 1991