Kunststoffe: Klassifizierung, Hauptmerkmale, Produktions- und Verarbeitungstechnologien

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Kunststoffe oder kurz Kunststoffe sind hochmolekulare Verbindungen aus natürlichen oder synthetischen Stoffen. Das Hauptmerkmal solcher Substanzen ist die Möglichkeit des Übergangs in einen plastischen Zustand unter dem Einfluss von zwei Faktoren - hoher Temperatur und Druck. Darüber hinaus ist es auch wichtig, dass die Masse danach in der Lage ist, die ihr gegebene Form beizubeh alten.

Allgemeine Beschreibung von Kunststoffen

Kunststoffmassen begannen vor etwa 50-60 Jahren hergestellt zu werden. Bis heute sind diese Produkte sowohl im Alltag als auch in der Industrie und anderen Bereichen der menschlichen Tätigkeit weit verbreitet. Zudem kann Kunststoff derzeit erfolgreich Holz, Glas und teilweise sogar Metall ersetzen. Bemerkenswert ist, dass Branchen wie der Maschinenbau, die Funktechnik, die Elektrotechnik und die chemische Industrie nicht mehr auf solche Produkte verzichten können.

Kunststoffmassen können die Festigkeit von Metallprodukten vereinen,mit dem Gewicht von Holz und der Transparenz von Glas. Bei all diesen Eigenschaften haben solche Substanzen nicht die Nachteile, die all diesen Materialien innewohnen. Sie korrodieren nicht wie Metall, verrotten wie Holz und können nicht zerbrechen wie Glas.

Allgemeine Nutzungsinformationen

Plastische Massen können zur Herstellung von Folienmaterialien verwendet werden. Sie wiederum werden zum Beispiel beim Gemüseanbau aktiv genutzt. Ideal, um einen geschützten Bereich im Boden zu schaffen, um Beeren, Blumen und mehr anzubauen.

Darüber hinaus nehmen Kunststoffbehälter, Behälter und andere Behälter auch einen der führenden Plätze in der Notwendigkeit ein, Pestizide, Düngemittel und landwirtschaftliche Produkte zu transportieren. Bis heute läuft bereits die Produktion einer Gasaustauschfolienstruktur. Solche Membranen werden verwendet, um Produkte in einer Umgebung mit kontrollierter Gasmenge zu lagern. Für ländliche Aktivitäten werden sogar reflektierende Folien hergestellt, um den Boden zu mulchen.

Grundlegende Verbindungen

Wenn wir allgemeine Informationen zu Kunststoffen geben, können wir folgendes sagen: Die Basis besteht aus einer hochmolekularen Verbindung oder nur einem Polymer, sowie natürlichen (Pech, Asph alt) oder synthetischen Zusatzstoffen. Am weitesten verbreitet und bedeutend sind bis heute synthetische Kunststoffe, die durch Polymerisation oder Polykondensation gewonnen werden.

Der Prozess der Polymerisation von Kunststoffen ist eine Reaktion der Kombination identischer Moleküle, diewerden als Monomere bezeichnet. Dabei werden keine einfachen Stoffe freigesetzt. Und das resultierende Polymer hat ein Molekulargewicht, das gleich der Masse der beiden Bestandteile ist, aus denen es besteht. Es ist zu beachten, dass mehrere Monomere gleichzeitig an der Kunststoffherstellungstechnologie teilnehmen können. In diesem Fall wird das Verfahren als Copolymerisation bezeichnet.

Wenn wir von Polykondensation sprechen, dann wird das Polymer durch die Kombination mehrerer funktioneller Gruppen verschiedener Substanzen erh alten. In diesem Fall werden einige einfache Substanzen freigesetzt. Daraus wird deutlich, dass das Gesamtmolekulargewicht des fertigen Polymers nicht gleich der Gesamtmasse der an der Bildung beteiligten Monomere sein wird.

Beschreibung makromolekularer Verbindungen

Die Verarbeitung dieser Verbindungen erfolgt durch Einwirkung von hoher Temperatur und Druck. Nach der Herstellung liegen solche Verbindungen entweder in Form einer viskosen Flüssigkeit oder eines Feststoffs vor. Darüber hinaus ist es erwähnenswert, dass Polymere in drei große Gruppen eingeteilt werden - entsprechend der chemischen Struktur des zur Bildung verwendeten Monomers.

Ergänzungen

Aufbau und Zweck von Kunststoffen hängen von ihren Eigenschaften ab. Daher ist es erwähnenswert, dass es spezielle Zusätze gibt, die einige Eigenschaften in die richtige Richtung verändern können.

Manche Fertigprodukte bestehen zu 100 % aus Polymeren – das sind Polyethylen oder Polyamide. Andere bestehen nur zu 20-60% aus Polymeren, und der Rest des Massenanteils wird von besetztspezielle Füllstoffe. Der Hauptzweck von Füllstoffen besteht darin, verschiedene Eigenschaften zu verändern: Erhöhung der Feuerbeständigkeit, Erhöhung der Festigkeit, Erhöhung der Härte und der mechanischen Festigkeit. Beispielsweise wird Gummi ein Füllstoff wie Ruß zugesetzt.

Ein weiterer Zusatzstoff, der beispielsweise in Kunststoffbehältern und vielen anderen festen Behältern vorkommt, sind Weichmacher. Je mehr Weichmacher jedoch zugesetzt wird, desto größer wird der Plastizitätskoeffizient. So ist es möglich, ein h altbares, aber eher plastisches Material zu erh alten.

Ein weiterer wichtiger Bestandteil ist der Stabilisator. Es wird der Zusammensetzung zugesetzt, um die Zersetzung des fertigen Produkts unter dem Einfluss von hohen Temperaturen, Sonnenlicht und anderen äußeren Faktoren zu vermeiden. In einigen Fällen wird ein wenig Farbstoff hinzugefügt, wenn Sie die Farbe des Produkts ändern möchten.

Detaillierte Stoffbeschreibung

Die Technologie zur Herstellung solcher Verbindungen impliziert das Vorhandensein einer anderen Komponente, die IUP genannt wird.

Navy ist das wichtigste Additiv, das viele verschiedene Elemente zusammenhält und auch Plastizität verleiht. Darüber hinaus fördert HMS auch die Formbarkeit, die elektrische Isolierung und die Korrosionsschutzleistung. Wenn wir über die allgemeine Klassifizierung von Kunststoffen sprechen, können sie ungefüllt und gefüllt sein.

Die erste Gruppe ist eine Masse aus reinem Polymer oder mit einer sehr geringen Menge an Zusatzstoffen. Die zweite Gruppe hingegen enthält sowohl Polymere als aucheine Vielzahl unterschiedlicher Zusatzstoffe, die im Bindemittel, meist im Harz, gleichmäßig verteilt sind.

Wie bereits erwähnt, werden Füllstoffe eingeführt, um die meisten Qualitäten zu verändern oder zu verbessern. Diese Komponenten selbst können entweder organische oder mineralische Verbindungen sein. Sie können in Form von Pulverfüllstoffen präsentiert werden - Holzpulver, Glimmer- oder Quarzmehl und andere. Und sie können durch faserige Elemente dargestellt werden, zum Beispiel Baumwolle. Die letzte Art von Füllstoffen ist Leinwand (Papier, Glimmer und andere).

Um genauer über Weichmacher zu sprechen, können sie wie folgt charakterisiert werden: Dies sind schwerflüchtige Komponenten, die am häufigsten durch eine Art Flüssigkeit dargestellt werden. Ihre Einführung in die Zusammensetzung erhöht nicht nur die Elastizität. Ein geformtes Produkt mit einer Erhöhung der Weichmacher in der Zusammensetzung verbessert die Frostbeständigkeit und Elastizität.

Es gibt noch eine andere Art von Zusatzstoffen - Härter. Ihre Konzentration ist meist sehr gering, und die Hauptaufgabe besteht darin, Polymere in eine dreidimensionale Struktur zu überführen. Tatsächlich werden einige Kunststoffe dadurch unschmelzbar.

Fehler

Es lohnt sich, auf einige der Mängel hinzuweisen, die dieses Material noch hat. Alle Arten von Kunststoffen haben eine deutlich geringere Hitzebeständigkeit als Metallprodukte. Die meisten Kunststoffprodukte können bei Temperaturen von nicht mehr als 150 Grad Celsius betrieben werden. Trotz ihrer langen Lebensdauer auch KunststoffprodukteAlterung unterliegen. Dieser Mangel äußert sich in Verdunkelung des Produkts, Oxidation, Verringerung der Festigkeitseigenschaften und Härte.

Gewinnung von Polyethylen

Sie können die Technologie zur Herstellung von Kunststoffen auf der Basis von Polyethylen betrachten. Dies ist eine dieser Substanzen, die durch Polymerisation gewonnen wird und auf dem Markt sehr gefragt ist.

Um Polyethylen in seiner üblichen Form zu erh alten, werden drei Polymerisationsverfahren verwendet:

1. Die erste Methode ist die Polymerisation unter einem Druck von 1000-2000 atm bei einer Temperatur von 180 bis 200 Grad Celsius. Als Initiator des Prozesses wird eine kleine Menge Sauerstoff verwendet - 0,005-0,05%.
2. Im Gegensatz dazu findet die zweite Variante der Polymerisation unter dem Einfluss von entweder atmosphärischem oder künstlich erzeugtem Druck von 2-6 atm und bei einer Temperatur von nur 60-70 Grad statt. In diesem Fall werden metallorganische Kohlenwasserstoffe als Katalysatoren in einer Ölumgebung in Abwesenheit von geringster Feuchtigkeit und Sauerstoff verwendet.
3. Die letzte Art der Polymerisation findet unter einem Druck von 20-50 atm und unter Beteiligung von Oxidkatalysatoren mit einer Temperatur von 110-140 Grad Celsius statt.

Arten von Kunststoffen

Bei der Herstellung und anschließenden Aushärtung lassen sich zwei weitere Arten von Kunststoffen unterscheiden. Das Hauptunterscheidungsmerkmal sind die Härtungsbedingungen oder ohne sie. Nach diesem Parameter stechen thermoplastische und duroplastische Kunststoffe hervor.

Was die erste Kategorie von Produkten betrifft, so werden sie beim Erhitzenbestimmte Veränderungen erfahren und von einem festen Zustand in einen plastischen, viskosen und flüssigen Zustand übergehen. Diese Art von Produkt verfestigt sich beim Abkühlen wieder. Thermoplastische Produkte umfassen Polyethylen, Polystyrol, Fluoroplaste und andere Typen.

Duroplastischer Kunststoff verändert sich irreversibel, wenn er auf eine Temperatur von 150-300 Grad erhitzt wird. Solche Massen werden unter oder ohne Druck fest, unlöslich und unschmelzbar. Sie enth alten Härter als Zusatz. Ein Beispiel ist Epoxid.

Produktion in Russland

Eines der ältesten und größten Unternehmen für die Herstellung dieses Produkts ist die Nelidovsky Plant of Plastics NZPM. Die Produktionsstätten dieses Unternehmens befinden sich im Südwesten der Region Tver.

Das Werk befindet sich auf einem 19 Hektar großen Grundstück, auf dem sich 25 Industrieanlagen befinden.

Die größte Produktionsfläche gehört zur Anlage zur Herstellung von Isonel-Polyethylenschaum (PPE). Die Fläche beträgt 24.500 Quadratmeter. Als nächstes kommt eine viel kleinere Fläche von Shop Nummer 2 - 7500 Quadratmeter. Meter, wo extrudierte Kunststoffplatten hergestellt werden. Der Standort für Vakuumformprodukte nimmt weitere 3.000 Quadratmeter ein. Meter. Darüber hinaus beschäftigt sich das Werk mit der Verarbeitung von Kunststoffen.