Основными способами производства поливинилхлорида, поливинилиденхлорида и их сополимеров являются суспензионный и эмульсионный.
Полимеризация винилхлорида в массе связана с трудностью отвода теплоты и нерастворимостью полимера в мономере. Однако этот способ применяется в виде ступенчатого двухстадийного процесса. На первой стадии образуется форполимер в обычном автоклаве, а заканчивается полимеризация в горизонтальном цилиндрическом аппарате, обеспечивающем интенсивное измельчение полимера и отвод теплоты. Инициирование осуществляется инициаторами, растворимыми в мономере. Полимеризация в суспензии протекает как обычно, в водной среде в присутствии инициаторов (пероксидов лаурила и капроила, пероксидикарбонатов, динитрила азо-бис-изомасляной кислоты и др.) Средний размер частиц суспензии от 75 — 150 до 600 мкм.
Важнейшим параметром в производстве поливинилхлорида всеми способами является температура, определяющая степень разветвленности, термостабильность полимера, молекулярно-массовое распределение. Важное влияние на светостойкость, термостойкость оказывает природа инициатора, эмульгатора, чистота исходных веществ. Молекулярная масса суспензионного поливинилхлорида колеблется в пределах от 12 000 до 120 000. Для получения суспензионного поливинилхлорида используется умягченная вода. Процесс осуществляется в автоклаве с рубашкой и мешалкой при 40 — 50°С, давлении 0,5 — 1,4МПа в течение 20 — 30 ч до степени конверсии 80 — 90%. Окончание процесса сопровождается падением давления в автоклаве. Гранулы отделяют от водной фазы, промывают и сушат.
Эмульсионная полимеризация осуществляется непрерывным методом в двух автоклавах, вращающихся со скоростью 120 об/мин, вертикальных или горизонтальных, в присутствии эмульгаторов и регуляторов рН. Автоклавы снабжены мешалками и рубашками для обогрева и охлаждения. Температура реакции 50°С, давление 0,49 МПа, рН среды 8 — 8,5; продолжительность реакции 15 — 20 ч, степень конверсии после первого автоклава 87 — 88%, а после второго 92 — 95%. Инициирование осуществляется гидропероксидами, персульфатами, пероксидом водорода и другими водорастворимыми инициаторами. Размер частиц латекса 0,1 — 3 мкм. Высушивание латекса осуществляется в распылительных сушилках.
Если полимер выделяется коагуляцией, то его промывают, центрифугируют и высушивают. Промышленность выпускает различные марки поливинилхлорида, применяющиеся для изготовления пленок и пластикатов различного назначения (кабельный пластикат, медицинские пластикат и пленка, гофрированная, винипластовая, пластифицированная прозрачная пленка и т. д.), профильных изделий, искусственной кожи, технических паст, формо- и пенопластов, лаков.
четверг, 4 июня 2009 г.
Температурный режим нагревательного цилиндра при литье термопластов.
Нагревательный (инжекционный) цилиндр является основным технологическим узлом машины, определяющим ее производительность и качество изделий. К нагревательному цилиндру предъявляются следующие требования:
-высокий коэффициент теплопередачи от источников нагрева к материалу при небольших разностях температур стенок цилиндра и материала;
-равномерный нагрев материала и отсутствие местных перегревов.
Эти требования должны быть учтены при конструировании. Используются различные варианты:
нагревательный цилиндр с торпедой, нагревательный цилиндр с внутренней обогревающей гильзой. Хорошие результаты дает шнековая предпластикация, особенно в машинах большой мощности, где необходим прогрев значительных количеств пластмассы. Вращением шнека пластмасса увлекается из зоны бункера, уплотняется и разогревается при транспортировании к соплу. Разогрев пластмассы осуществляется в благоприятных условиях (несколько зон нагрева, малые толщины нагреваемого слоя, перемешивание). При шнековой пластикации уменьшается удельное давление литья. Эти конструктивные решения позволяют улучшить технологию литья, увеличить производительность машины и снизить расход электроэнергии. Изменение температуры материала в процессе литья ломаной линией, где t1 — комнатная температура термопласта. С продвижением по обогревательному цилиндру от загрузочной части к мундштуку материал нагревается до температуры t2 вязкотекучего состояния (температуры литья или впрыскивания). В форме в период впрыска температура термопласта понижается до t3 — температуры формы к моменту ее разъема.
Температурный режим формы.
Режим охлаждения изделия в форме влияет как на производительность машины, так и на качество изделий. Интенсивное охлаждение увеличивает производительность машины, но может привести к снижению качества изделий из-за появления внутренних напряжений. Чем выше температура затвердевания термопласта, тем выше должна быть температура формы. Температура формы перед заполнением U обычно ниже температуры литья t2 на 100—150 град. Практика показала также, что наличие разности температур на формующих поверхностях в различных точках формы вредно сказывается на качестве изделий. Оптимально допустимая разность температур на поверхности формы не должна превышать 5—6 град. Отсюда вытекает необходимость установки контрольных и регулирующих приборов температуры формы.
-высокий коэффициент теплопередачи от источников нагрева к материалу при небольших разностях температур стенок цилиндра и материала;
-равномерный нагрев материала и отсутствие местных перегревов.
Эти требования должны быть учтены при конструировании. Используются различные варианты:
нагревательный цилиндр с торпедой, нагревательный цилиндр с внутренней обогревающей гильзой. Хорошие результаты дает шнековая предпластикация, особенно в машинах большой мощности, где необходим прогрев значительных количеств пластмассы. Вращением шнека пластмасса увлекается из зоны бункера, уплотняется и разогревается при транспортировании к соплу. Разогрев пластмассы осуществляется в благоприятных условиях (несколько зон нагрева, малые толщины нагреваемого слоя, перемешивание). При шнековой пластикации уменьшается удельное давление литья. Эти конструктивные решения позволяют улучшить технологию литья, увеличить производительность машины и снизить расход электроэнергии. Изменение температуры материала в процессе литья ломаной линией, где t1 — комнатная температура термопласта. С продвижением по обогревательному цилиндру от загрузочной части к мундштуку материал нагревается до температуры t2 вязкотекучего состояния (температуры литья или впрыскивания). В форме в период впрыска температура термопласта понижается до t3 — температуры формы к моменту ее разъема.
Температурный режим формы.
Режим охлаждения изделия в форме влияет как на производительность машины, так и на качество изделий. Интенсивное охлаждение увеличивает производительность машины, но может привести к снижению качества изделий из-за появления внутренних напряжений. Чем выше температура затвердевания термопласта, тем выше должна быть температура формы. Температура формы перед заполнением U обычно ниже температуры литья t2 на 100—150 град. Практика показала также, что наличие разности температур на формующих поверхностях в различных точках формы вредно сказывается на качестве изделий. Оптимально допустимая разность температур на поверхности формы не должна превышать 5—6 град. Отсюда вытекает необходимость установки контрольных и регулирующих приборов температуры формы.
среда, 3 июня 2009 г.
История углеродного волокна
Впервые получение и применение углеродных волокон (УВ) (точнее, нитей) было предложено и запатентовано известным американским изобретателем — Томасом Алва Эдисоном в 1880 г. в качестве нитей накаливания в электрических лампах.
Эти волокна получались в результате пиролиза хлопкового или вискозного волокна и отличались хрупкостью и высокой пористостью и впоследствии были заменены вольфрамовыми нитями.
В течение последующих 20 лет он же предложил получать углеродные и графитированные волокна на основе различных природных волокон. Вторично интерес к углеродным волокнам появился в середине XX в., когда велись поиски материалов, пригодных для использования в качестве компонентов композитов для изготовления ракетных двигателей. УВ по своим качествам оказались одними из наиболее подходящих для такой роли армирующими материалами, поскольку они обладают высокой термостойкостью, хорошими теплоизоляционными свойствами, коррозионной стойкостью к воздействию газовых и жидких сред, высокими удельными прочностью и жесткостью.
В 1958 г. в США были получены УВ на основе вискозных волокон. При изготовлении углеродных волокон нового поколения применялась ступенчатая высокотемпературная обработка ГТЦ-волокон (900 °C, 2500 °C), что позволило достичь значений предела прочности при растяжении 330—1030 МПа и модуля упругости 40 ГПа. Несколько позднее (в 1960 г.) была предложена технология производства коротких монокристаллических волокон («усов») графита с прочностью 20 ГПа и модулем упругости 690 ГПа. «Усы» выращивались в электрической дуге при температуре 3600 °C и давлении 0,27 МПа (2,7 атм). Совершенствованию этой технологии уделялось много времени и внимания на протяжении ряда лет, однако в настоящее время она применяется редко ввиду своей высокой стоимости по сравнению с другими методами получения углеродных волокон.
Почти в то же время в России и несколько позже, в 1961 г., в Японии были получены УВ на основе полиакрилонитрильных (ПАН) волокон. Характеристики первых углеродных волокон на основе ПАН были невысоки, но постепенно технология совершенствовалась и уже через 10 лет (к 1970 г.) были получены углеродные волокна на основе ПАН-волокон с пределом прочности 2070 МПа и модулем упругости 480 ГПа.
Тогда же была показана возможность получения углеродных волокон по этой технологии с еще более высокими механическими характеристиками: модулем упругости до 800 ГПа и пределом прочности более 3 ГПа. УВ на основе нефтяных пеков были получены в 1970 г. также в Японии. За счет специальных технологических приемов механические свойства УВ из пеков могут быть повышены до уровня волокон на основе ПАН. С этого времени разработки УВ развивались во многих фирмах и организациях мира, которые соревновались в достижении наиболее высоких механических свойств. Это соревнование продолжается и сегодня, однако, достигнув рекордных значений, повышать дальше показатели механических свойств оказалось весьма трудно.
Эти волокна получались в результате пиролиза хлопкового или вискозного волокна и отличались хрупкостью и высокой пористостью и впоследствии были заменены вольфрамовыми нитями.
В течение последующих 20 лет он же предложил получать углеродные и графитированные волокна на основе различных природных волокон. Вторично интерес к углеродным волокнам появился в середине XX в., когда велись поиски материалов, пригодных для использования в качестве компонентов композитов для изготовления ракетных двигателей. УВ по своим качествам оказались одними из наиболее подходящих для такой роли армирующими материалами, поскольку они обладают высокой термостойкостью, хорошими теплоизоляционными свойствами, коррозионной стойкостью к воздействию газовых и жидких сред, высокими удельными прочностью и жесткостью.
В 1958 г. в США были получены УВ на основе вискозных волокон. При изготовлении углеродных волокон нового поколения применялась ступенчатая высокотемпературная обработка ГТЦ-волокон (900 °C, 2500 °C), что позволило достичь значений предела прочности при растяжении 330—1030 МПа и модуля упругости 40 ГПа. Несколько позднее (в 1960 г.) была предложена технология производства коротких монокристаллических волокон («усов») графита с прочностью 20 ГПа и модулем упругости 690 ГПа. «Усы» выращивались в электрической дуге при температуре 3600 °C и давлении 0,27 МПа (2,7 атм). Совершенствованию этой технологии уделялось много времени и внимания на протяжении ряда лет, однако в настоящее время она применяется редко ввиду своей высокой стоимости по сравнению с другими методами получения углеродных волокон.
Почти в то же время в России и несколько позже, в 1961 г., в Японии были получены УВ на основе полиакрилонитрильных (ПАН) волокон. Характеристики первых углеродных волокон на основе ПАН были невысоки, но постепенно технология совершенствовалась и уже через 10 лет (к 1970 г.) были получены углеродные волокна на основе ПАН-волокон с пределом прочности 2070 МПа и модулем упругости 480 ГПа.
Тогда же была показана возможность получения углеродных волокон по этой технологии с еще более высокими механическими характеристиками: модулем упругости до 800 ГПа и пределом прочности более 3 ГПа. УВ на основе нефтяных пеков были получены в 1970 г. также в Японии. За счет специальных технологических приемов механические свойства УВ из пеков могут быть повышены до уровня волокон на основе ПАН. С этого времени разработки УВ развивались во многих фирмах и организациях мира, которые соревновались в достижении наиболее высоких механических свойств. Это соревнование продолжается и сегодня, однако, достигнув рекордных значений, повышать дальше показатели механических свойств оказалось весьма трудно.
Продолжительность цикла литья
Продолжительность цикла литья складывается из времени смыкания формы, впрыскивания, выдержки под давлением и раскрытия формы.
Время впрыскивания зависит от веса отливки, формы изделия, сечения впускных каналов, текучести термопласта, температуры и давления расплава в материальном цилиндре и интенсивности охлаждения изделия в форме. Для различных термопластов, при равных условиях, длительность впрыскивания разная и колеблется в пределах от 2—3 сек для полистирола до 40—60 сек для поли-амида-54 на 1 мм толщины изделия.
Чем больше отливка по весу, чем тоньше стенки изделия и сложнее его форма и чем меньше сечение впускных каналов формы, тем продолжительнее время впрыскивания.
Чем больше текучесть термопласта и выше давление и температура расплава в материальном цилиндре машины, тем меньше время впрыскивания.
Время срабатывания подвижных частей литьевой машины зависит от производительности гидронасосов машины и конструкции узла смыкания формы. По продолжительности цикла литья определяют производительность процесса.
В связи с возрастающими потребностями в машинах высокой производительности большое значение приобретает сокращение времени срабатывания узла смыкания формы и скорости движения инжекционного цилиндра.
Время впрыскивания зависит от веса отливки, формы изделия, сечения впускных каналов, текучести термопласта, температуры и давления расплава в материальном цилиндре и интенсивности охлаждения изделия в форме. Для различных термопластов, при равных условиях, длительность впрыскивания разная и колеблется в пределах от 2—3 сек для полистирола до 40—60 сек для поли-амида-54 на 1 мм толщины изделия.
Чем больше отливка по весу, чем тоньше стенки изделия и сложнее его форма и чем меньше сечение впускных каналов формы, тем продолжительнее время впрыскивания.
Чем больше текучесть термопласта и выше давление и температура расплава в материальном цилиндре машины, тем меньше время впрыскивания.
Время срабатывания подвижных частей литьевой машины зависит от производительности гидронасосов машины и конструкции узла смыкания формы. По продолжительности цикла литья определяют производительность процесса.
В связи с возрастающими потребностями в машинах высокой производительности большое значение приобретает сокращение времени срабатывания узла смыкания формы и скорости движения инжекционного цилиндра.
ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ
Преимуществами труб из полимеров по сравнению с трубами из других материалов являются легкость, устойчивость к почвенной коррозии, высокие диэлектрические свойства, постоянство пропускной способности, хорошая транспортабельность. Полимерные трубы легко режутся, склеиваются и свариваются. Применение их позволяет повысить производительность труда, сократить транспортные расходы, упростить монтажные работы. Полимерные трубы для закрытых оросительных систем и фасонные части к этим трубам изготавливают из полиэтилена высокой плотности (ПВП), низкий плотности (ПНП), поливинилхлорида (ПВХ) и полипропилена (ПП). При транспортировке воды с температурой до 30 (дня труб из ПВП и ПНИ) и до 28°С (для труб из ПВХ и ПП) давление в трубопроводе не должно превышать: для полиэтиленовых и поливинилхлоридных труб легкого типа — 0,25 МПа, среднелегкого — 0,4, среднего — 0,6 и тяжелого—1 МПа; для полипропиленовых труб легкого и среднего типов соответственно 0,32 и 0,6 МПа.
В гидромелиоративном строительстве наиболее распространены полиэтиленовые трубы диаметром от 10 до 630 мм (трубы из ПВП — от 10 до 160 мм) с толщиной стенок от 2 до 25 мм и длиной 6—12 м. Трубы из полиэтилена высокой плотности диаметром до 40 мм и низкой плотности диаметром до 63 мм изготавливают также в бухтах, что позволяет свести к минимуму число стыков при монтаже.
Ориентировочный срок службы полиэтиленовых труб 50 лет. При проектировании и строительстве трубопроводов из полиэтиленовых труб необходимо учитывать их развивающуюся уже при 20 °С ползучесть и высокий коэффициент линейного расширения, который в 10—15 раз больше, чем у стали.
Трубы из поливинилхлорида выпускаются длиной от 1,5 до 8 м. Они сохраняют механическую прочность в интервале от 10 до 40 °С. При повышении температуры увеличивается пластичность и уменьшается прочность, а при понижении — уменьшается ударная вязкость поливинилхлорида. При отрицательных температурах поливинилхлоридные трубы необходимо предохранять от ударов и толчков. Удельная ударная вязкость резко снижается также при надрезах и царапинах, в местах сварки. Коэффициент линейного расширения поливинилхлоридных труб в 5—6 раз больше, чем стальных.
Полипропиленовые трубы так же, как полиэтиленовые, изготавливают длиной 6—12 м. Их характерные положительные особенности: высокая теплостойкость (температура плавления 165 °С), легкость (плотность 0,9—0,91 г/см3), способность хорошо воспринимать статические нагрузки, высокая стойкость к истиранию (большая, чем у труб из других термопластов). Основной недостаток этих труб — хрупкость при низких температурах.
Для полимерных труб применяют неразъемные и разъемные соединения. Для полиэтиленовых и полипропиленовых труб неразъемные соединения выполняют при помощи сварки контактным нагревом, а для поливинилхлоридных — склеиванием, Разъемные соединения — фланцевые или с накидной гайкой применяют обычно для присоединения к арматуре, металлическим фасонным частям и трубам.
Полимерные трубы для закрытых осушительных систем могут заменять гончарные и другие виды дренажных труб на всех типах переувлажненных почв. Особенно эффективно применяются полимерные дренажные трубы в плывунах, малоустойчивых не реувлажненных грунтах, в торфяных почвах с неустойчивым основанием, т. е. в тех условиях, где гончарный дренаж трудно осуществить. При значительном содержании в грунтовых водах железистых соединений (более 3 мг/л) полимерные трубы необходимо защищать от заиления. Полимерные дренажные трубы и соединительные детали к ним выпускают из полиэтилена высокой плотности и поливинилхлорида.
В гидромелиоративном строительстве наиболее распространены полиэтиленовые трубы диаметром от 10 до 630 мм (трубы из ПВП — от 10 до 160 мм) с толщиной стенок от 2 до 25 мм и длиной 6—12 м. Трубы из полиэтилена высокой плотности диаметром до 40 мм и низкой плотности диаметром до 63 мм изготавливают также в бухтах, что позволяет свести к минимуму число стыков при монтаже.
Ориентировочный срок службы полиэтиленовых труб 50 лет. При проектировании и строительстве трубопроводов из полиэтиленовых труб необходимо учитывать их развивающуюся уже при 20 °С ползучесть и высокий коэффициент линейного расширения, который в 10—15 раз больше, чем у стали.
Трубы из поливинилхлорида выпускаются длиной от 1,5 до 8 м. Они сохраняют механическую прочность в интервале от 10 до 40 °С. При повышении температуры увеличивается пластичность и уменьшается прочность, а при понижении — уменьшается ударная вязкость поливинилхлорида. При отрицательных температурах поливинилхлоридные трубы необходимо предохранять от ударов и толчков. Удельная ударная вязкость резко снижается также при надрезах и царапинах, в местах сварки. Коэффициент линейного расширения поливинилхлоридных труб в 5—6 раз больше, чем стальных.
Полипропиленовые трубы так же, как полиэтиленовые, изготавливают длиной 6—12 м. Их характерные положительные особенности: высокая теплостойкость (температура плавления 165 °С), легкость (плотность 0,9—0,91 г/см3), способность хорошо воспринимать статические нагрузки, высокая стойкость к истиранию (большая, чем у труб из других термопластов). Основной недостаток этих труб — хрупкость при низких температурах.
Для полимерных труб применяют неразъемные и разъемные соединения. Для полиэтиленовых и полипропиленовых труб неразъемные соединения выполняют при помощи сварки контактным нагревом, а для поливинилхлоридных — склеиванием, Разъемные соединения — фланцевые или с накидной гайкой применяют обычно для присоединения к арматуре, металлическим фасонным частям и трубам.
Полимерные трубы для закрытых осушительных систем могут заменять гончарные и другие виды дренажных труб на всех типах переувлажненных почв. Особенно эффективно применяются полимерные дренажные трубы в плывунах, малоустойчивых не реувлажненных грунтах, в торфяных почвах с неустойчивым основанием, т. е. в тех условиях, где гончарный дренаж трудно осуществить. При значительном содержании в грунтовых водах железистых соединений (более 3 мг/л) полимерные трубы необходимо защищать от заиления. Полимерные дренажные трубы и соединительные детали к ним выпускают из полиэтилена высокой плотности и поливинилхлорида.
Подготовка материала при литье термопласта под давлением.
Большинство термопластов не нуждается в особой предварительной обработке перед загрузкой в литьевую машину, если не считать окрашивания в нужный цвет.
Полиамиды, этролы и поликарбонат, способные при хранении увлажняться, необходимо подсушивать. При переработке увлажненных материалов образуются пузыри, утяжины, пятна, серебристость на поверхности изделий. Подсушивание производят непосредственно перед переработкой. Литники, бракованные изделия и другие отходы термопластов подлежат предварительной разборке, очистке и дроблению. После этого они могут быть использованы в качестве добавок к свежему материалу.
Полиамиды, этролы и поликарбонат, способные при хранении увлажняться, необходимо подсушивать. При переработке увлажненных материалов образуются пузыри, утяжины, пятна, серебристость на поверхности изделий. Подсушивание производят непосредственно перед переработкой. Литники, бракованные изделия и другие отходы термопластов подлежат предварительной разборке, очистке и дроблению. После этого они могут быть использованы в качестве добавок к свежему материалу.
понедельник, 1 июня 2009 г.
Поведение термопласта в процессе литья
Поведение термопласта в процессе литья.
Переход аморфных полимеров в вязкотекучее состояние происходит в широком интервале температур. Подобные термопласты перерабатываются без особых затруднений. Колебания температуры расплава не вызывают резкого изменения процесса литья; термопласт не вытекает через зазоры в форме. Усадка аморфных термопластов обычно 0,4-0.6%. В противоположность аморфным кристаллические термопласты (капрон, полиэтилен) имеют узкий интервал температур перехода в вязкотекучее состояние, низкую, вязкость и, соответственно, высокую текучесть. Это несколько усложняет их переработку, вызывает необходимость точнее поддерживать температуру расплава, делать запорные устройства к мундштуку, обеспечивать плотную посадку поршня в цилиндре. Термопласты кристаллического строения при затвердевании имеют значительно большую усадку, доходящую до 3%. Чем выше температура термопласта, тем больший объем он занимает и тем больше усадка при охлаждении. Кроме термической усадки может происходить усадка вследствие изменения структуры полимера. Усадка проявляется не только в изменении размеров, но и в появлении углублений, внутренних пустот. Чем ниже температура термопласта и чем выше давление в процессе литья, тем меньше усадка, тем больше плотность материала в изделии.
Переход аморфных полимеров в вязкотекучее состояние происходит в широком интервале температур. Подобные термопласты перерабатываются без особых затруднений. Колебания температуры расплава не вызывают резкого изменения процесса литья; термопласт не вытекает через зазоры в форме. Усадка аморфных термопластов обычно 0,4-0.6%. В противоположность аморфным кристаллические термопласты (капрон, полиэтилен) имеют узкий интервал температур перехода в вязкотекучее состояние, низкую, вязкость и, соответственно, высокую текучесть. Это несколько усложняет их переработку, вызывает необходимость точнее поддерживать температуру расплава, делать запорные устройства к мундштуку, обеспечивать плотную посадку поршня в цилиндре. Термопласты кристаллического строения при затвердевании имеют значительно большую усадку, доходящую до 3%. Чем выше температура термопласта, тем больший объем он занимает и тем больше усадка при охлаждении. Кроме термической усадки может происходить усадка вследствие изменения структуры полимера. Усадка проявляется не только в изменении размеров, но и в появлении углублений, внутренних пустот. Чем ниже температура термопласта и чем выше давление в процессе литья, тем меньше усадка, тем больше плотность материала в изделии.
Основное назначение полимерных пленок в гидромелиоративном строительстве
Основное назначение полимерных пленок в гидромелиоративном строительстве это — устройство противофильтрационных экранов при строительстве оросительных каналов и водохранилищ, плотин, дамб и других гидротехнических сооружений. Наибольшее распространение получили полиэтиленовые и поливинилхлоридные пленки. Полиэтиленовую пленку получают экструзией из полиэтилена низкой плотности. Толщина ее 0,03—0,2, а ширина до 1420 мм. Длина пленки в рулонах обычно не более 150 м. Полиэтиленовая пленка водонепроницаема, химически стойка, может эксплуатироваться при температурах от —70 до +60 °С. Предел прочности ее при растяжении превышает 16 МПа, относительное удлинение при разрыве—более 300 %- Плотность пленки 920 кг/м3, водопоглощение за 24 ч не превышает 0,01% по массе. Недостатками полиэтиленовой пленки являются склонность к старению и поражаемость грызунами. Для противофильтрационных устройств рекомендуется стабилизированная полиэтиленовая пленка. Применение нестабилизированного полиэтилена допускается, если срок эксплуатации противофильтрационного устройства не превышает 5 лет. Пленочные экраны составляются из полотнищ, сваренных из отдельных полос пленки. Сварка может производиться с помощью
-горячего воздуха
-инфракрасного излучения
-ультразвука
-аппаратами контактного нагрева.
Способ и режим сварки зависят от вида пленки, ее свойств, сроков и условий хранения. Прочность шва должна быть не менее 70% прочности основного материала. Разрывы пленки и дефекты сварки устраняются наклейкой пластыря из полиэтиленовой липкой ленты. Наклеивают заплаты при ремонте экранов. К бетону пленку приклеивают резинобитумной мастикой. Поливинилхлоридная пленка представляет собой термопластичный материал, изготовленный на основе поливинилхлорида (ПВХ) с добавкой пластификаторов и стабилизаторов. По устойчивости к старению под действием тепла и света и морозостойкости пленка из ПВХ уступает полиэтиленовой. Поливинилхлоридные пленки так же, как и полиэтиленовые, обладают высокими гидроизоляционными свойствами. Их положительная особенность-—способность к склеиванию. Поливинилхлорид склеивается клеем, содержащим 10—12% перхлорвиниловой смолы, растворенной в дихлорэтане или метиленхлориде. Для ремонта пленочных экранов могут быть использованы липкие поливинилхлоридные ленты.
-горячего воздуха
-инфракрасного излучения
-ультразвука
-аппаратами контактного нагрева.
Способ и режим сварки зависят от вида пленки, ее свойств, сроков и условий хранения. Прочность шва должна быть не менее 70% прочности основного материала. Разрывы пленки и дефекты сварки устраняются наклейкой пластыря из полиэтиленовой липкой ленты. Наклеивают заплаты при ремонте экранов. К бетону пленку приклеивают резинобитумной мастикой. Поливинилхлоридная пленка представляет собой термопластичный материал, изготовленный на основе поливинилхлорида (ПВХ) с добавкой пластификаторов и стабилизаторов. По устойчивости к старению под действием тепла и света и морозостойкости пленка из ПВХ уступает полиэтиленовой. Поливинилхлоридные пленки так же, как и полиэтиленовые, обладают высокими гидроизоляционными свойствами. Их положительная особенность-—способность к склеиванию. Поливинилхлорид склеивается клеем, содержащим 10—12% перхлорвиниловой смолы, растворенной в дихлорэтане или метиленхлориде. Для ремонта пленочных экранов могут быть использованы липкие поливинилхлоридные ленты.
Названия марок поливинилхлорида
Названия марок поливинилхлорида образуют из названия полимера (ПВХ), буквы, обозначающей метод его получения (С — суспензионный, Е — эмульсионный, М — массовый и т. д.), и номера. Номер соответствуюет его молекулярной массе, выраженной константой Фикентчера (К), которая является основной характеристикой той или иной марки поливинилхлорида.
Буквы после цифры означают:
-Т — термостабилизированный
-М — мягкий
-П — пастообразующий.
Например: ПВХ С61, ПВХ Е74П и др.
Большое практическое значение имеют эмульсионные и суспензионные сополимеры винилхлорида с другими мономерами:
-винилацетатом - «винилит» (ГОСТ 12099 — 75), в недалеком прошлом применяющийся для изготовления грампластинок, рельефных карт и т. д.
-метилакрилатом - «хловинит». Хловинит МА-20 (ТУ 6-01-130 — 75) получают при соотношении мономеров 80:20 и применяют для изготовления листового материала и прокладочных жгутов. На основе МА-20 выпускают листовой материал «винипроз», матированный и прозрачный (ТУ 6-02-764 — 73), применяющийся для защиты фотосхем, светокопировальных работ в картографии и т. п.
Создание сополимеров винилхлорида с винилиденхлоридом (ВХВД) было вызвано тем, что поливинилиденхлорид плохо растворим в растворителях. Сополимеры же винилиденхлорида с винилхлоридом (а также бутилметакрилатом, акрилонитрилом) оказались более ценны и нашли большое распространение. Сополимеры ВХВД выпускаются с высоким (более 70% ), средним (30 —60% ) и малым (20% ) содержанием винилиденхлорида. При содержании винилиденхлорида более 70% его сополимеры с винилхлоридом кристалличны. Кристаллические сополимеры имеют сравнительно низкую вязкость расплава и легко перерабатываются в изделия. Полимеры и сополимеры винилиденхлорида в виде порошков, латексов применяются в основном для производства труб, стойких к действию агрессивных сред, разнообразных деталей химической аппаратуры, пропиточных составов. Пленки применяются для упаковки химических товаров и пищевых продуктов. Моноволокно, изготовляемое экструзией, применяется для изготовления фильтровальных тканей, рыболовных сетей, щетины, декоративных и обивочных тканей. Сополимеры, как и гомополимеры, необходимо стабилизировать кислотоакцепторными стабилизаторами. Сополимеры винилиденхлорида с акрилонитрилом обладают повышенной термостабильностью, легко пластифицируются и растворяются в циклогексаноле, метилэтилкетоне и др. Растворы используют в качестве лаков для нанесения покрытий на металл и бумагу.
Буквы после цифры означают:
-Т — термостабилизированный
-М — мягкий
-П — пастообразующий.
Например: ПВХ С61, ПВХ Е74П и др.
Большое практическое значение имеют эмульсионные и суспензионные сополимеры винилхлорида с другими мономерами:
-винилацетатом - «винилит» (ГОСТ 12099 — 75), в недалеком прошлом применяющийся для изготовления грампластинок, рельефных карт и т. д.
-метилакрилатом - «хловинит». Хловинит МА-20 (ТУ 6-01-130 — 75) получают при соотношении мономеров 80:20 и применяют для изготовления листового материала и прокладочных жгутов. На основе МА-20 выпускают листовой материал «винипроз», матированный и прозрачный (ТУ 6-02-764 — 73), применяющийся для защиты фотосхем, светокопировальных работ в картографии и т. п.
Создание сополимеров винилхлорида с винилиденхлоридом (ВХВД) было вызвано тем, что поливинилиденхлорид плохо растворим в растворителях. Сополимеры же винилиденхлорида с винилхлоридом (а также бутилметакрилатом, акрилонитрилом) оказались более ценны и нашли большое распространение. Сополимеры ВХВД выпускаются с высоким (более 70% ), средним (30 —60% ) и малым (20% ) содержанием винилиденхлорида. При содержании винилиденхлорида более 70% его сополимеры с винилхлоридом кристалличны. Кристаллические сополимеры имеют сравнительно низкую вязкость расплава и легко перерабатываются в изделия. Полимеры и сополимеры винилиденхлорида в виде порошков, латексов применяются в основном для производства труб, стойких к действию агрессивных сред, разнообразных деталей химической аппаратуры, пропиточных составов. Пленки применяются для упаковки химических товаров и пищевых продуктов. Моноволокно, изготовляемое экструзией, применяется для изготовления фильтровальных тканей, рыболовных сетей, щетины, декоративных и обивочных тканей. Сополимеры, как и гомополимеры, необходимо стабилизировать кислотоакцепторными стабилизаторами. Сополимеры винилиденхлорида с акрилонитрилом обладают повышенной термостабильностью, легко пластифицируются и растворяются в циклогексаноле, метилэтилкетоне и др. Растворы используют в качестве лаков для нанесения покрытий на металл и бумагу.
Политетрафторэтилен (тефлон)
Политетрафторэтилен (Тефлон, фторопласт-4) (-C2F4-)n — полимер тетрафторэтилена (ПТФЭ), пластмасса, обладающая уникальными физико-химическими свойствами и применяемая в разных областях науки, техники и в быту. Патент на изобретение тефлона принадлежит американской компании DuPont.
Свойства.
Физические. Тефлон — белое, в тонком слое прозрачное вещество, по виду напоминающее парафин или полиэтилен. Обладает высокой тепло- и морозостойкостью, остается гибким и эластичным при температурах от —70 до +270 °C, прекрасный изоляционный материал. Тефлон обладает очень низкими поверхностным натяжением и адгезией и не смачивается ни водой, ни жирами, ни большинством органических растворителей.
Химические. По своей химической стойкости превышает все известные синтетические материалы и благородные металлы. Не разрушается под влиянием щелочей, кислот и даже смеси азотной и соляной кислот. Разрушается расплавами щелочных металлов, фтором и трифторидом хлора.
Применение
Тефлон применяют в химической, электротехнической и пищевой промышленности, в медицине.Электроника. Тефлон широко используется в высокочастотной технике, так как, в отличие от близких по свойствам, полиэтилена или полипропилена, имеет очень низкий коэффициент изменения коэффициента диэлектрической проницаемости в зависимости от температуры, а также крайне низкими диэлектрическими потерями. Эти свойства, наряду с теплостойкостью, обуславливает его широкое применение в военной и аэрокосмической технике. Тефлон очень тугоплавок; провод в тефлоновой изоляции невозможно проплавить паяльником. Впрочем, недостатком тефлона является высокая текучесть. Если держать провод во фторопластовой изоляции под нагрузкой (например, поставить на него ножку мебели), провод через некоторое время может оголиться.
Смазка
Фторопласт (тефлон) — великолепный антифрикционный материал, с коэффициентом трения скольжения наименьшим из известных доступных конструкционных материалов (даже меньше, чем у тающего льда). Однако из-за мягкости и текучести он неприменим для тяжело нагруженных подшипников и в основном используется в приборостроении. Известны смазки со введённым в их состав мелкодисперсным фторопластом, их отличает то, что наполнитель, оседая на трущихся металлических поверхностях, позволяет в ряде случаев некоторое время работать механизмам с полностью отказавшей системой смазки, только за счёт антифрикционных свойств фторопласта. Из-за низкого трения и несмачиваемости насекомые не способны ползти по тефлоновой стене. В частности, тефлоновая защита применяется при содержании нелетающих насекомых, чтобы они не смогли вылезти наружу.
Пищевая промышленность и быт.
Благодаря низкой адгезии, несмачиваемости и термостойкости тефлон в виде покрытия широко применяется для изготовления экструзионных форм и форм для выпечки, а также сковород и кастрюль.
Свойства.
Физические. Тефлон — белое, в тонком слое прозрачное вещество, по виду напоминающее парафин или полиэтилен. Обладает высокой тепло- и морозостойкостью, остается гибким и эластичным при температурах от —70 до +270 °C, прекрасный изоляционный материал. Тефлон обладает очень низкими поверхностным натяжением и адгезией и не смачивается ни водой, ни жирами, ни большинством органических растворителей.
Химические. По своей химической стойкости превышает все известные синтетические материалы и благородные металлы. Не разрушается под влиянием щелочей, кислот и даже смеси азотной и соляной кислот. Разрушается расплавами щелочных металлов, фтором и трифторидом хлора.
Применение
Тефлон применяют в химической, электротехнической и пищевой промышленности, в медицине.Электроника. Тефлон широко используется в высокочастотной технике, так как, в отличие от близких по свойствам, полиэтилена или полипропилена, имеет очень низкий коэффициент изменения коэффициента диэлектрической проницаемости в зависимости от температуры, а также крайне низкими диэлектрическими потерями. Эти свойства, наряду с теплостойкостью, обуславливает его широкое применение в военной и аэрокосмической технике. Тефлон очень тугоплавок; провод в тефлоновой изоляции невозможно проплавить паяльником. Впрочем, недостатком тефлона является высокая текучесть. Если держать провод во фторопластовой изоляции под нагрузкой (например, поставить на него ножку мебели), провод через некоторое время может оголиться.
Смазка
Фторопласт (тефлон) — великолепный антифрикционный материал, с коэффициентом трения скольжения наименьшим из известных доступных конструкционных материалов (даже меньше, чем у тающего льда). Однако из-за мягкости и текучести он неприменим для тяжело нагруженных подшипников и в основном используется в приборостроении. Известны смазки со введённым в их состав мелкодисперсным фторопластом, их отличает то, что наполнитель, оседая на трущихся металлических поверхностях, позволяет в ряде случаев некоторое время работать механизмам с полностью отказавшей системой смазки, только за счёт антифрикционных свойств фторопласта. Из-за низкого трения и несмачиваемости насекомые не способны ползти по тефлоновой стене. В частности, тефлоновая защита применяется при содержании нелетающих насекомых, чтобы они не смогли вылезти наружу.
Пищевая промышленность и быт.
Благодаря низкой адгезии, несмачиваемости и термостойкости тефлон в виде покрытия широко применяется для изготовления экструзионных форм и форм для выпечки, а также сковород и кастрюль.
Силикон
Силиконы (более точно называемые полимеризированными силоксанами, или полисилоксанами) – это смешанные неорганически-органические полимеры с химической формулой [R2SiO] n, где R – это органические группы типа метила, этила и фенила. Эти материалы состоят из неорганической основы кремниевого кислорода (…-Si-O-Si-O-Si-O-…) с органическими группами, приложенными к кремниевым атомам с четырьмя координатами.
В некоторых случаях органические группы могут использоваться, чтобы связать две или больше этих Si-O-основ вместе. Изменяя длину цепочки Si-O, группы и перекрестные связи, силиконы могут синтезироваться с широким разнообразием свойств и составов. Они могут изменяться в последовательности - от жидкости до геля к каучуку до твердой пластмассы. Самый распространенный силикон - это линейный полидиметилсилоксан (PDMS), силиконовое масло. Вторая по величине группа материалов силикона базируется на смолах силикона, которые сформированы разветвленными олигосилоксанами.
Некоторые из самых полезных свойств силикона включают:
-Тепловую стабильность (постоянство свойств в рамках широкого операционного диапазона 100 - 250 °C)
-Силиконы не являются липофильным. Наличие способности отторгать воду и формировать водонепроницаемые печати.
-Превосходное сопротивление кислороду, озону и солнечному свету
-Гибкость
-Хорошую электрическую изоляцию
-Антиадгезивность
-Низкую химическую реактивность
-Низкую токсичность
-Высокую газовую проходимость: при комнатной температуре (25 °C) (проходимость каучука силикона для газов подобна кислороду - приблизительно в 400 раз больше, чем проходимость бутилкаучука, что делает силикон полезным для медицинских применений).
В Волжском открыто новое производство силиконовых колец.
В некоторых случаях органические группы могут использоваться, чтобы связать две или больше этих Si-O-основ вместе. Изменяя длину цепочки Si-O, группы и перекрестные связи, силиконы могут синтезироваться с широким разнообразием свойств и составов. Они могут изменяться в последовательности - от жидкости до геля к каучуку до твердой пластмассы. Самый распространенный силикон - это линейный полидиметилсилоксан (PDMS), силиконовое масло. Вторая по величине группа материалов силикона базируется на смолах силикона, которые сформированы разветвленными олигосилоксанами.
Некоторые из самых полезных свойств силикона включают:
-Тепловую стабильность (постоянство свойств в рамках широкого операционного диапазона 100 - 250 °C)
-Силиконы не являются липофильным. Наличие способности отторгать воду и формировать водонепроницаемые печати.
-Превосходное сопротивление кислороду, озону и солнечному свету
-Гибкость
-Хорошую электрическую изоляцию
-Антиадгезивность
-Низкую химическую реактивность
-Низкую токсичность
-Высокую газовую проходимость: при комнатной температуре (25 °C) (проходимость каучука силикона для газов подобна кислороду - приблизительно в 400 раз больше, чем проходимость бутилкаучука, что делает силикон полезным для медицинских применений).
В Волжском открыто новое производство силиконовых колец.
Полиуретан
Полиуретаны — класс синтетических эластомеров с программируемыми свойствами. Полиуретаны широко применяются в промышленности как эффективные заменители резины — для изготовления деталей, работающих в агрессивных средах, в условиях больших знакопеременных нагрузок и температур. Рабочая температура для большинства полиуретанов — от -60° С до +80° С. Допустим кратковременный (до 24 часов) нагрев до 120° С.
Полиуретаны мало подвержены старению, имеют низкую температуру стеклования и высокую стойкость к воздействию окружающей среды. Полиуретаны стойки к абразивному износу, обладают устойчивостью к большинству органических растворителей, к озону и ультрафиолетовым лучам, морской воде. Прочность связи полиуретан-металл значительно выше, чем между резиной и металлом.
Полиуретаны мало подвержены старению, имеют низкую температуру стеклования и высокую стойкость к воздействию окружающей среды. Полиуретаны стойки к абразивному износу, обладают устойчивостью к большинству органических растворителей, к озону и ультрафиолетовым лучам, морской воде. Прочность связи полиуретан-металл значительно выше, чем между резиной и металлом.
Полиэтилентерефталат
Полиэтилентерефталат (ПЭТФ, ПЭТ) — термопластик, именуемый также полиэфиром, лавсаном и т. д. Продукт поликонденсации этиленгликоля с терефталевой кислотой (или ее диметиловым эфиром); твердое, бесцветное, прозрачное вещество в аморфном состоянии и белое, непрозрачное в кристаллическом состоянии. Переходит в прозрачное состояние при нагреве до температуры стеклования и остается в нем при резком охлаждении и быстром проходе через т.н. "зону кристаллизации". Одним из важных параметров ПЭТ является "присущая вязкость" определяемая длиной молекулы полимера. С увеличением присущей вязкости скорость кристаллизации снижается. Прочен, износостоек, хороший диэлектрик.
Применения
Полиэтилентерефталат используют главным образом для изготовления заготовок (преформ) различного вида, из которых затем изготавливаются (выдуваются после нагрева) пластиковые контейнеры различного вида и назначения (в первую очередь, пластиковые бутылки). В меньшей степени применяется для переработки в волокна (см. Полиэфирное волокно), плёнки, а также литьём в различные изделия.
Названия
В СССР полиэтилентерфталат и получаемое из него волокно называли лавсаном, в честь места разработки — ЛАборатории Высокомолекулярных Соединений Академии Наук. Аналогичные волоконные материалы, изготавливаемые в других странах, получили другие названия: терилен (Великобритания), дакрон (США), тергал (Франция), тревира (ФРГ), теторон (Япония), полиэстер, мелинекс, милар (майлар) и т. д.
Применения
Полиэтилентерефталат используют главным образом для изготовления заготовок (преформ) различного вида, из которых затем изготавливаются (выдуваются после нагрева) пластиковые контейнеры различного вида и назначения (в первую очередь, пластиковые бутылки). В меньшей степени применяется для переработки в волокна (см. Полиэфирное волокно), плёнки, а также литьём в различные изделия.
Названия
В СССР полиэтилентерфталат и получаемое из него волокно называли лавсаном, в честь места разработки — ЛАборатории Высокомолекулярных Соединений Академии Наук. Аналогичные волоконные материалы, изготавливаемые в других странах, получили другие названия: терилен (Великобритания), дакрон (США), тергал (Франция), тревира (ФРГ), теторон (Япония), полиэстер, мелинекс, милар (майлар) и т. д.
Пластики на основе полиэтилентерефталата называются ПЭТФ (в российской традиции) либо PET/ПЭТ (в англоязычных странах). В настоящее время в русском языке употребляются оба сокращения, однако когда речь идет о полимере, чаще используется название ПЭТФ, а когда об изделиях из него - ПЭТ.
Полистирол
Полистирол — твердое, упругое, бесцветное вещество. Фенильные группы препятствуют упорядоченному расположению макромолекул и формированию кристаллических образований. Это жесткий, аморфный полимер с невысокой механической прочностью при растяжении и изгибе. Полистирол имеет низкую плотность, термическую стойкость, обладает отличными диэлектрическими свойствами и весьма низкой прочностью при ударе. Он легко деформируется при относительно невысоких температурах (80 °C). Не обладает химической стойкостью. При контакте с жирами выделяет мономер стирола. Для улучшения свойств полистирола его модифицируют различными сополимерами и подвергают сшиванию.
Широкое применение полистирола и пластиков на его основе базируется на огромном ассортименте этого продукта. Производят полистирол общего назначения, представляющий собой продукт полимеризации стирола блочным методом.
Широкое промышленное значение (более 60% производства полистирольных пластиков) имеют ударопрочные полистиролы, представляющие собой сополимеры стирола с бутадиеновым и бутадиен-стирольным каучуком.
В настоящее время созданы многочисленные модификации сополимеров стирола.
В мире используются следующие стандартные аббревиатуры: PS - polystyrene GPPS - general purpose polystyrene (полистирол общего назначения, неударопрочный, блочный, иногда называемый "кристаллическим") MIPS - medium-impact polystyrene (средней ударопрочности) HIPS - high-impact polystyrene (ударопрочный) Аббревиатура MIPS используется сравнительно редко.
Получение
Эмульсионный полистирол получают в результате реакции полимеризации в водном растворе щелочных веществ при температуре 85-95°C. Остатки щелочных веществ влияют на свойства полученного материала. Блочный полистирол полимеризуют в 2 этапа:
-Первый этап — при температуре 95-105°C в присутсвтии катализатора.
-Второй этап — густая прозрачная масса разливается в металические формы, нагретые до 60°C. При остывании заканчивается реакция полимеризации.
Применение
Основные методы переработки - экструзия, литьё под давлением. Из полистирола получают пластические массы, которые широко применяют в электротехнической промышленности, для изготовления предметов бытового назначения (посуда, статуэтки, детские игрушки и т. д.), линз, облицовочных плиток и несъемной опалубки (термоблоков) для строительства и т.д.
Так же полистирол марки ПСВ-С после температурной обработки водой или паром может использоваться в качестве фильтрующего материала в водоподготовке и очистке сточных вод. Высокое применение в технике сверхвысоких частот — диэлектрические антенны, опоры в коаксиальных кабелях. Могут быть получены очень тонкие пленки (до 100 мк).
Широкое применение полистирола и пластиков на его основе базируется на огромном ассортименте этого продукта. Производят полистирол общего назначения, представляющий собой продукт полимеризации стирола блочным методом.
Широкое промышленное значение (более 60% производства полистирольных пластиков) имеют ударопрочные полистиролы, представляющие собой сополимеры стирола с бутадиеновым и бутадиен-стирольным каучуком.
В настоящее время созданы многочисленные модификации сополимеров стирола.
В мире используются следующие стандартные аббревиатуры: PS - polystyrene GPPS - general purpose polystyrene (полистирол общего назначения, неударопрочный, блочный, иногда называемый "кристаллическим") MIPS - medium-impact polystyrene (средней ударопрочности) HIPS - high-impact polystyrene (ударопрочный) Аббревиатура MIPS используется сравнительно редко.
Получение
Эмульсионный полистирол получают в результате реакции полимеризации в водном растворе щелочных веществ при температуре 85-95°C. Остатки щелочных веществ влияют на свойства полученного материала. Блочный полистирол полимеризуют в 2 этапа:
-Первый этап — при температуре 95-105°C в присутсвтии катализатора.
-Второй этап — густая прозрачная масса разливается в металические формы, нагретые до 60°C. При остывании заканчивается реакция полимеризации.
Применение
Основные методы переработки - экструзия, литьё под давлением. Из полистирола получают пластические массы, которые широко применяют в электротехнической промышленности, для изготовления предметов бытового назначения (посуда, статуэтки, детские игрушки и т. д.), линз, облицовочных плиток и несъемной опалубки (термоблоков) для строительства и т.д.
Так же полистирол марки ПСВ-С после температурной обработки водой или паром может использоваться в качестве фильтрующего материала в водоподготовке и очистке сточных вод. Высокое применение в технике сверхвысоких частот — диэлектрические антенны, опоры в коаксиальных кабелях. Могут быть получены очень тонкие пленки (до 100 мк).
Давление в цилиндре и форме при литье термопластов
Давление на материал создается поршнем нагревательного цилиндра. Под давлением поршня материал проходит через обогревательный цилиндр, каналы формы и заполняет полость формы. По мере продвижения материала к полости формы давление уменьшается из-за противодействия сил трения. Давление, испытываемое расплавом в форме, всегда меньше давления, создаваемого поршнем. В процессе отливки и затвердевания изделия давление еще больше уменьшается. В зависимости от условий проведения процесса литья давление в форме к моменту ее открытия становится равным атмосферному или несколько больше его (остаточное давление). Максимальное давление в форме создается в конце хода поршня вперед и зависит от давления поршня, температуры расплава и сопротивления продвижению материала. Сопротивление обусловливается вязкостью термопласта, сужением и расширением материального потока, шероховатостью поверхностей, ограничивающих поток расплава, и др. Поэтому для создания максимального давления в форме необходимо стремиться к увеличению давления поршня, увеличению температуры расплава, сокращению длины литниковых каналов, увеличению их сечения, уменьшению шероховатости поверхности цилиндра, введению в пластмассу смазывающих веществ. Обычно давление поршня в литьевых машинах для разных пластмасс колеблется в пределах 800—1500 кгс/см2. Иногда при отводе формы из нее вытекает материал. Для предотвращения- этого необходима определенная выдержка материала после впрыскивания для охлаждения расплава в литниковом канале (затвердение литника, закупорка формы).
суббота, 30 мая 2009 г.
Полипропилен
Полипропилен — полимер пропилена (пропена).
Получение.
Полипропилен получают полимеризацией пропилена в присутствии металлокомплексных катализаторов, например, катализаторов Циглера—Натта (смесь TiCl4 и AlR3):
nCH2=CH(CH3) > [-CH2-CH(CH3)-]n
Параметры, необходимые для получения полипропилена близки к тем, при которых получают полиэтилен низкого давления. При этом, в зависимости от конкретного катализатора, может получаться любой тип полимера или их смеси.
Полипропилен выпускается в виде порошка белого цвета или гранул с насыпной плотностью 0,4—0,5г/см3. Полипропилен выпускается стабилизированным, окрашенным и неокрашенным.
По типу молекулярной структуры можно выделить три основных типа: изотактический, синдиотактический и атактический. Изотактический и синдиотактический полипропилены относятся к т.н. стереорегулярным полимерам. Изотактический полипропилен - полимер, в котором метильные группы направлены в одну сторону от воображаемой плоскости основной цепи; синдиотактический - метильные группы строго чередуются. Aтактический - метильные группы расположены случайным образом.
Свойства
В зависимости от молекулярного веса и содержания изотактической части свойства полипропилена могут изменяться в широких пределах. Наибольший промышленный интерес представляет полипропилен с молекулярным весом 80000—200000 и содержанием изотактической части 80—98%. Полипропилен во многом похож на полиэтилен.
Физико-механические свойства.
В отличие от полиэтилена, полипропилен менее плотный (плотность 0,90 г/см3, что является наименьшим значением вообще для всех пластмасс), более твёрдый (стоек к истиранию), более термостойкий (начинает размягчаться при 140°C, температура плавления 175°C), почти не подвергается коррозионному растрескиванию. Обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду (чувствительность понижается при введении стабилизаторов). Поведение полипропилена при растяжении ещё в большей степени, чем полиэтилена, зависит от скорости приложения нагрузки и от температуры. Чем ниже скорость растяжения полипропилена, тем выше значение показателей механических свойств. При высоких скоростях растяжения разрушающее напряжение при растяжении полипропилена значительно ниже его предела текучести при растяжении. Химические свойства.
Полипропилен химически стойкий материал. Заметное воздействие на него оказывают только сильные окислители — хлорсульфоновая кислота, дымящая азотная кислота, галогены, олеум. Концентрированная 58%-ная серная кислота и 30%-ная перекись водорода при комнатной температуре действуют незначительно. Продолжительный контакт с этими реагентами при 60 градусах C и выше приводит к деструкции полипропилена. В органических растворителях полипропилен при комнатной температуре незначительно набухает. Выше 100 градусов C он растворяется в ароматических углеводородах, таких, как бензол, толуол.
Вследствие наличия третичных углеродных атомов полипропилен более чувствителен к действию кислорода, особенно при повышенных температурах. Этим и объясняется значительно большая склонность полипропилена к старению по сравнению с полиэтиленом.
Старение полипропилена протекает с более высокими скоростями и сопровождается резким ухудшением его механических свойств. Поэтому полипропилен применяется только в стабилизированном виде. Стабилизаторы предохраняют полипропилен от разрушения как в процессе переработки, так и во время эксплуатации. Полипропилен меньше, чем полиэтилен подвержен растрескиванию под воздействием агрессивных сред. Он успешно выдерживает стандартные испытания на растрескивание под напряжением, проводимые в самых разнообразных средах. Стойкость к растрескиванию в 20%-ном водном растворе эмульгатора ОП-7 при 50?C для полипропилена с показателем текучести расплава 0,5—2,0 г/10 мин, находящегося в напряженном состоянии, более 2000 ч.
Полипропилен — водостойкий материал. Даже после длительного контакта с водой в течение 6 месяцев (при комнатной температуре) водопоглощение полипропилена составляет менее 0,5%, а при 60 град. С — менее 2%.
Теплофизические свойства.
Полипропилен имеет более высокую температуру плавления, чем полиэтилен, и соответственно более высокую температуру разложения. Чистый изотактический полипропилен плавится при 176 град.C. Максимальна температура эксплуатации полипропилена 120—140?С. Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут подвергаться стерилизации паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств. Превосходя полиэтилен по теплостойкости, полипропилен уступает ему по морозостойкости. Его температура хрупкости ( морозостойкости) колеблется от -5 до -15?С. Морозостойкость можно повысить введением в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена (например, при сополимеризации пропилена с этиленом).
Переработка
Формование методами экструзии, вакуум- и пневмоформования, экструзионно-выдувного, инжекционно-выдувного, инжекционного, компрессионного формования, литье под давлением.
Применение
Материал для производства плёнок (особенно упаковочных), тары, труб, деталей технической аппаратуры, предметов домашнего обихода, нетканых материалов и др.; электроизоляционный материал, в строительстве для вибро шумо изоляции межэтажных перекрытий в системах "плавающий пол". При сополимеризации пропилена с этиленом получают некристаллизующиеся сополимеры, которые проявляют свойства каучука, отличающиеся повышенной химической стойкостью и сопротивлением старению.
Получение.
Полипропилен получают полимеризацией пропилена в присутствии металлокомплексных катализаторов, например, катализаторов Циглера—Натта (смесь TiCl4 и AlR3):
nCH2=CH(CH3) > [-CH2-CH(CH3)-]n
Параметры, необходимые для получения полипропилена близки к тем, при которых получают полиэтилен низкого давления. При этом, в зависимости от конкретного катализатора, может получаться любой тип полимера или их смеси.
Полипропилен выпускается в виде порошка белого цвета или гранул с насыпной плотностью 0,4—0,5г/см3. Полипропилен выпускается стабилизированным, окрашенным и неокрашенным.
По типу молекулярной структуры можно выделить три основных типа: изотактический, синдиотактический и атактический. Изотактический и синдиотактический полипропилены относятся к т.н. стереорегулярным полимерам. Изотактический полипропилен - полимер, в котором метильные группы направлены в одну сторону от воображаемой плоскости основной цепи; синдиотактический - метильные группы строго чередуются. Aтактический - метильные группы расположены случайным образом.
Свойства
В зависимости от молекулярного веса и содержания изотактической части свойства полипропилена могут изменяться в широких пределах. Наибольший промышленный интерес представляет полипропилен с молекулярным весом 80000—200000 и содержанием изотактической части 80—98%. Полипропилен во многом похож на полиэтилен.
Физико-механические свойства.
В отличие от полиэтилена, полипропилен менее плотный (плотность 0,90 г/см3, что является наименьшим значением вообще для всех пластмасс), более твёрдый (стоек к истиранию), более термостойкий (начинает размягчаться при 140°C, температура плавления 175°C), почти не подвергается коррозионному растрескиванию. Обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду (чувствительность понижается при введении стабилизаторов). Поведение полипропилена при растяжении ещё в большей степени, чем полиэтилена, зависит от скорости приложения нагрузки и от температуры. Чем ниже скорость растяжения полипропилена, тем выше значение показателей механических свойств. При высоких скоростях растяжения разрушающее напряжение при растяжении полипропилена значительно ниже его предела текучести при растяжении. Химические свойства.
Полипропилен химически стойкий материал. Заметное воздействие на него оказывают только сильные окислители — хлорсульфоновая кислота, дымящая азотная кислота, галогены, олеум. Концентрированная 58%-ная серная кислота и 30%-ная перекись водорода при комнатной температуре действуют незначительно. Продолжительный контакт с этими реагентами при 60 градусах C и выше приводит к деструкции полипропилена. В органических растворителях полипропилен при комнатной температуре незначительно набухает. Выше 100 градусов C он растворяется в ароматических углеводородах, таких, как бензол, толуол.
Вследствие наличия третичных углеродных атомов полипропилен более чувствителен к действию кислорода, особенно при повышенных температурах. Этим и объясняется значительно большая склонность полипропилена к старению по сравнению с полиэтиленом.
Старение полипропилена протекает с более высокими скоростями и сопровождается резким ухудшением его механических свойств. Поэтому полипропилен применяется только в стабилизированном виде. Стабилизаторы предохраняют полипропилен от разрушения как в процессе переработки, так и во время эксплуатации. Полипропилен меньше, чем полиэтилен подвержен растрескиванию под воздействием агрессивных сред. Он успешно выдерживает стандартные испытания на растрескивание под напряжением, проводимые в самых разнообразных средах. Стойкость к растрескиванию в 20%-ном водном растворе эмульгатора ОП-7 при 50?C для полипропилена с показателем текучести расплава 0,5—2,0 г/10 мин, находящегося в напряженном состоянии, более 2000 ч.
Полипропилен — водостойкий материал. Даже после длительного контакта с водой в течение 6 месяцев (при комнатной температуре) водопоглощение полипропилена составляет менее 0,5%, а при 60 град. С — менее 2%.
Теплофизические свойства.
Полипропилен имеет более высокую температуру плавления, чем полиэтилен, и соответственно более высокую температуру разложения. Чистый изотактический полипропилен плавится при 176 град.C. Максимальна температура эксплуатации полипропилена 120—140?С. Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут подвергаться стерилизации паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств. Превосходя полиэтилен по теплостойкости, полипропилен уступает ему по морозостойкости. Его температура хрупкости ( морозостойкости) колеблется от -5 до -15?С. Морозостойкость можно повысить введением в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена (например, при сополимеризации пропилена с этиленом).
Переработка
Формование методами экструзии, вакуум- и пневмоформования, экструзионно-выдувного, инжекционно-выдувного, инжекционного, компрессионного формования, литье под давлением.
Применение
Материал для производства плёнок (особенно упаковочных), тары, труб, деталей технической аппаратуры, предметов домашнего обихода, нетканых материалов и др.; электроизоляционный материал, в строительстве для вибро шумо изоляции межэтажных перекрытий в системах "плавающий пол". При сополимеризации пропилена с этиленом получают некристаллизующиеся сополимеры, которые проявляют свойства каучука, отличающиеся повышенной химической стойкостью и сопротивлением старению.
Поликарбонаты
Поликарбонаты — группа термопластиков. Они легко обрабатываются, формуются, в том числе горячим способом - эти пластмассы очень широко используются в современном производстве. Их называют поликарбонатами, потому что они — полимеры, в которых остатки мономеров соединяются карбонатными группами (-O-CO-O-) в длинной молекулярной цепи.
Самый распространённый тип поликарбонатной пластмассы — получаемый из Бисфенола А, где группы Бисфенола А соединены группами карбоната в полимерную цепь. Этот поликарбонат — очень стойкий материал, он может быть слоистым и применяться для изготовления пуленепробиваемого стекла. Свойства поликарбоната весьма схожи со свойствами полиметилметакрилата (известного также как акрил), но поликарбонат более прочен и более дорог. Этот чаще всего прозрачный полимер имеет лучшие характеристики светопроницаемости, чем традиционное стекло.
екоторые характеристики поликарбоната:
-Плотность — 1,20 г/см3
-Температура применения — от —100°C до +135°C
-Температура плавления около 250°C
-Температура возгорания около 610°C
-Показатель преломления равняется 1,585 ± 0,001
-Способность к пропусканию света — около 90 % ± 1 %
-Поликарбонаты находят всё более широкое применение как при производстве предметов бытового назначения, так и в лабораторных изделиях или в промышленности. Они часто применяются вместо стекла там, где нужна повышенная прочность и устойчивость к вандализму: например в банках, при изготовлении наружных окон и плафонов уличного освещения в публичных местах.
Другие примеры его применения — сделанные из поликарбоната линзы для солнцезащитных и обычных очков, а также известные всем компакт-диски.
Самый распространённый тип поликарбонатной пластмассы — получаемый из Бисфенола А, где группы Бисфенола А соединены группами карбоната в полимерную цепь. Этот поликарбонат — очень стойкий материал, он может быть слоистым и применяться для изготовления пуленепробиваемого стекла. Свойства поликарбоната весьма схожи со свойствами полиметилметакрилата (известного также как акрил), но поликарбонат более прочен и более дорог. Этот чаще всего прозрачный полимер имеет лучшие характеристики светопроницаемости, чем традиционное стекло.
екоторые характеристики поликарбоната:
-Плотность — 1,20 г/см3
-Температура применения — от —100°C до +135°C
-Температура плавления около 250°C
-Температура возгорания около 610°C
-Показатель преломления равняется 1,585 ± 0,001
-Способность к пропусканию света — около 90 % ± 1 %
-Поликарбонаты находят всё более широкое применение как при производстве предметов бытового назначения, так и в лабораторных изделиях или в промышленности. Они часто применяются вместо стекла там, где нужна повышенная прочность и устойчивость к вандализму: например в банках, при изготовлении наружных окон и плафонов уличного освещения в публичных местах.
Другие примеры его применения — сделанные из поликарбоната линзы для солнцезащитных и обычных очков, а также известные всем компакт-диски.
среда, 27 мая 2009 г.
Полиэтилен
Полиэтилен — полимер этилена (этена).
Получение
На обработку поступает в виде гранул от 2 до 5 мм. Полиэтилен получают полимеризацией этилена:
Получение полиэтилена высокого давления.
Полиэтилен высокого давления (ПЭВД), или Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) образуется при следующих условиях:
-температура 150—320°C;
-давление 150—300 МПа;
-присутствие инициатора (кислород или органический пероксид); в автоклавном или трубчатом реакторах. Реакция идёт по радикальному механизму. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 80 000-500 000 и степень кристалличности 50-60 %. Жидкий продукт впоследствии гранулируют. Реакция идёт в расплаве.
Получение полиэтилена среднего давления
Полиэтилен среднего давления (ПЭСД) образуется при следующих условиях:
-температура около 150°C;
-давление 3—4 МПа;
-присутствие катализатора (катализаторы Циглера—Натта (англ.), например, смесь TiCl4 и AlR3); продукт выпадает из раствора в виде хлопьев. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 300 000-400 000, степень кристалличности 80-90 %.
Получение полиэтилена низкого давления
Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) или Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) образуется при следующих условиях:
-температура около 80°C;
-давление ниже 4 МПа;
-присутствие катализатора (катализаторы Циглера—Натта, например, смесь TiCl4 и AlR3); Полимеризация идёт в суспензии по ионно-координационному механизму. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 80 000—3 000 000, степень кристалличности 75-85 %.
Следует иметь в виду, что названия "полиэтилен низкого давления", "среднего давления", "высокой плотности" и т. д. имеют чисто историческое значение. Так, полиэтилен, получаемый по 2- и 3-му методам, имеет одинаковую плотность и молекулярный вес. Давление в процессе полимеризации при так называемых низком и среднем давлениях в ряде случаев одно и то же.
Другие способы получения полиэтилена
Существуют и другие способы полимеризации этилена, например под влиянием радиоактивного излучения, однако они не получили промышленного распространения.
Модификации полиэтилена
Ассортимент полимеров этилена может быть значительно расширен получением сополимеров его с другими мономерами, а также путем получения композиций при компаундировании полиэтилена одного типа с полиэтиленом другого типа, полипропиленом, полиизобутиленом, каучуками и т. п. На основе полиэтилена и других полиолефинов могут быть получены многочисленные модификации — привитые сополимеры с активными группами, улучшающими адгезию полиолефинов к металлам, окрашиваемость, снижающими его горючесть и т. д. Особняком стоят модификации так называемого "сшитого" полиэтилена ПЕх (PEx). Суть сшивки состоит в том, что молекулы в цепочке соединяются не только последовательно, но и образуются боковые связи которые соединяют цепочки между собой, за счет этого достаточно сильно изменяются физические и в меньшей степени химические свойства изделий. Различают 4 вида сшитого полиэтилена (по способу производства): пероксидный (а), силановый (b), радиационный (с) и азотный (d). Наибольшее распространение получил РЕх-b, как наиболее быстрый и дешёвый в производстве.
Молекулярное строение
Макромолекулы полиэтилена высокого давления (n1000) содержат боковые углеводородные цепи C1—С4, молекулы полиэтилена среднего давления практически неразветвлённые, в нём больше доля кристаллической фазы, поэтому этот материал более плотный; молекулы полиэтилена низкого давления занимают промежуточное положение. Большим количеством боковых ответвлений объясняется более низкая кристалличность и соответственно более низкая плотность ПЭВД по сравнению с ПЭНД и ПЭСД.
Общие свойства
Термопласт белого цвета, легко окрашивается во все цвета, тонкие листы прозрачны и бесцветны. Воскообразный на ощупь. Не чувствителен к удару, плохо склеивается. При повышении плотности возрастают жёсткость, предел прочности на разрыв, поверхностная твёрдость, температура начала размягчения (80—120°С).
Полиэтилен высокого давления
С увеличением скорости растяжения образца разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве уменьшаются, а предел текучести при растяжении возрастает. С повышением температуры разрушающее напряжение полиэтилена при растяжении, сжатии, изгибе и срезе понижается. а относительное удлинение при разрыве возрастает до определенного предела, после которого также начинает снижаться
Необходимо отметить, что свойства изделий из полиэтилена будут существенно зависеть от режимов их изготовления (скорости и равномерности охлаждения) и условий эксплуатации (температуры, давления, продолжительности. воздействия нагрузки и т. п.).
Переработка
Формование методами экструзии, литья под давлением, пневматического формования и обработка резанием.
Применение
Материал для производства плёнок (особенно упаковочных), тары, труб, деталей технической аппаратуры, диэлектрических антенн, предметов домашнего обихода и др.; электроизоляционный материал.
Получение
На обработку поступает в виде гранул от 2 до 5 мм. Полиэтилен получают полимеризацией этилена:
Получение полиэтилена высокого давления.
Полиэтилен высокого давления (ПЭВД), или Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) образуется при следующих условиях:
-температура 150—320°C;
-давление 150—300 МПа;
-присутствие инициатора (кислород или органический пероксид); в автоклавном или трубчатом реакторах. Реакция идёт по радикальному механизму. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 80 000-500 000 и степень кристалличности 50-60 %. Жидкий продукт впоследствии гранулируют. Реакция идёт в расплаве.
Получение полиэтилена среднего давления
Полиэтилен среднего давления (ПЭСД) образуется при следующих условиях:
-температура около 150°C;
-давление 3—4 МПа;
-присутствие катализатора (катализаторы Циглера—Натта (англ.), например, смесь TiCl4 и AlR3); продукт выпадает из раствора в виде хлопьев. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 300 000-400 000, степень кристалличности 80-90 %.
Получение полиэтилена низкого давления
Полиэтилен низкого давления (ПЭНД) или Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) образуется при следующих условиях:
-температура около 80°C;
-давление ниже 4 МПа;
-присутствие катализатора (катализаторы Циглера—Натта, например, смесь TiCl4 и AlR3); Полимеризация идёт в суспензии по ионно-координационному механизму. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 80 000—3 000 000, степень кристалличности 75-85 %.
Следует иметь в виду, что названия "полиэтилен низкого давления", "среднего давления", "высокой плотности" и т. д. имеют чисто историческое значение. Так, полиэтилен, получаемый по 2- и 3-му методам, имеет одинаковую плотность и молекулярный вес. Давление в процессе полимеризации при так называемых низком и среднем давлениях в ряде случаев одно и то же.
Другие способы получения полиэтилена
Существуют и другие способы полимеризации этилена, например под влиянием радиоактивного излучения, однако они не получили промышленного распространения.
Модификации полиэтилена
Ассортимент полимеров этилена может быть значительно расширен получением сополимеров его с другими мономерами, а также путем получения композиций при компаундировании полиэтилена одного типа с полиэтиленом другого типа, полипропиленом, полиизобутиленом, каучуками и т. п. На основе полиэтилена и других полиолефинов могут быть получены многочисленные модификации — привитые сополимеры с активными группами, улучшающими адгезию полиолефинов к металлам, окрашиваемость, снижающими его горючесть и т. д. Особняком стоят модификации так называемого "сшитого" полиэтилена ПЕх (PEx). Суть сшивки состоит в том, что молекулы в цепочке соединяются не только последовательно, но и образуются боковые связи которые соединяют цепочки между собой, за счет этого достаточно сильно изменяются физические и в меньшей степени химические свойства изделий. Различают 4 вида сшитого полиэтилена (по способу производства): пероксидный (а), силановый (b), радиационный (с) и азотный (d). Наибольшее распространение получил РЕх-b, как наиболее быстрый и дешёвый в производстве.
Молекулярное строение
Макромолекулы полиэтилена высокого давления (n1000) содержат боковые углеводородные цепи C1—С4, молекулы полиэтилена среднего давления практически неразветвлённые, в нём больше доля кристаллической фазы, поэтому этот материал более плотный; молекулы полиэтилена низкого давления занимают промежуточное положение. Большим количеством боковых ответвлений объясняется более низкая кристалличность и соответственно более низкая плотность ПЭВД по сравнению с ПЭНД и ПЭСД.
Общие свойства
Термопласт белого цвета, легко окрашивается во все цвета, тонкие листы прозрачны и бесцветны. Воскообразный на ощупь. Не чувствителен к удару, плохо склеивается. При повышении плотности возрастают жёсткость, предел прочности на разрыв, поверхностная твёрдость, температура начала размягчения (80—120°С).
Полиэтилен высокого давления
С увеличением скорости растяжения образца разрушающее напряжение при растяжении и относительное удлинение при разрыве уменьшаются, а предел текучести при растяжении возрастает. С повышением температуры разрушающее напряжение полиэтилена при растяжении, сжатии, изгибе и срезе понижается. а относительное удлинение при разрыве возрастает до определенного предела, после которого также начинает снижаться
Необходимо отметить, что свойства изделий из полиэтилена будут существенно зависеть от режимов их изготовления (скорости и равномерности охлаждения) и условий эксплуатации (температуры, давления, продолжительности. воздействия нагрузки и т. п.).
Переработка
Формование методами экструзии, литья под давлением, пневматического формования и обработка резанием.
Применение
Материал для производства плёнок (особенно упаковочных), тары, труб, деталей технической аппаратуры, диэлектрических антенн, предметов домашнего обихода и др.; электроизоляционный материал.
Полиэфиры
Полиэфиры или полиэстеры — высокомолекулярные соединения, получаемые поликонденсацией многоосновных кислот или их альдегидов с многоатомными спиртами. Известны природные (янтарь и др.) и искусственные полиэфиры.
Практическое применение получили глифталевые смолы, полиэтилентерефталат, полиэфирмалеинаты и полиэфиракрилаты.
Полиэфирное волокно — синтетическое волокно, формируемое из расплава полиэтилентерефталата или его производных.
Достоинства — незначительная сминаемость, отличная свето- и атмосферостойкость, высокая прочность, хорошая стойкость к истиранию и к органическим растворителям; недостатки — трудность крашения, сильная электризуемость, жесткость — устраняется химическим модифицированием.
Применяется, например, в производстве различных тканей, искусственного меха, канатов, для армирования шин.
Основные торговые названия: лавсан, терилен, дакрон, тетерон, элана, тергаль, тесил.
В зависимости от вида выделяют следующие полиэфирмые волокна:
-штапельные (волокна конечной штапельной длины, как правило не более 40—45 мм (волокна хлопковой штапельной диаграммы), используемые в текстильной промышленности для выработки пряжи;
-филаментные (они же: комплексные нити, непрерывные волокна) — представляют из себя нити, образованные состоящие из отдельных бесконечных полиэфирых нитей малой линейной плотности (десятые доли текса и ниже): характеризуются линейной плотностью (как правило — тексом — весом в граммах одного километра нити), филаментарностью — количеством элементарных нитей, из которых оно состоит, титром — средней линейной плотностью одного филамента;
-текстурированные — как правило филаментные волокна, подвергнутые специальному извитию филаментов для: придания объема — или — соединения (компактирования) филаментов вместе и т. п.;
-мононити;
-объемные нити (BCF).
В настоящее время в мировой текстильной промышленности полиэфирные волокна занимают доминирующую позицию среди волокон искусственного происхождения.
Производство
Как правило, формование полиэфирных волокон происходит методом экструзии (продавливания через фильеры) из расплава полимера (полиэтилентерефталат) и воздушного охлаждения. Затем волокна подвергаются вытяжке для достижения необходимой штапельной линейной плотности и прочности. Для получения штапельных (дискретных) волокон осуществляется штапелирование волокнистого жгута путем резки или разрыва (на разрывно-штапелирующей машине, процесс «Tow-to-Top»).
Практическое применение получили глифталевые смолы, полиэтилентерефталат, полиэфирмалеинаты и полиэфиракрилаты.
Полиэфирное волокно — синтетическое волокно, формируемое из расплава полиэтилентерефталата или его производных.
Достоинства — незначительная сминаемость, отличная свето- и атмосферостойкость, высокая прочность, хорошая стойкость к истиранию и к органическим растворителям; недостатки — трудность крашения, сильная электризуемость, жесткость — устраняется химическим модифицированием.
Применяется, например, в производстве различных тканей, искусственного меха, канатов, для армирования шин.
Основные торговые названия: лавсан, терилен, дакрон, тетерон, элана, тергаль, тесил.
В зависимости от вида выделяют следующие полиэфирмые волокна:
-штапельные (волокна конечной штапельной длины, как правило не более 40—45 мм (волокна хлопковой штапельной диаграммы), используемые в текстильной промышленности для выработки пряжи;
-филаментные (они же: комплексные нити, непрерывные волокна) — представляют из себя нити, образованные состоящие из отдельных бесконечных полиэфирых нитей малой линейной плотности (десятые доли текса и ниже): характеризуются линейной плотностью (как правило — тексом — весом в граммах одного километра нити), филаментарностью — количеством элементарных нитей, из которых оно состоит, титром — средней линейной плотностью одного филамента;
-текстурированные — как правило филаментные волокна, подвергнутые специальному извитию филаментов для: придания объема — или — соединения (компактирования) филаментов вместе и т. п.;
-мононити;
-объемные нити (BCF).
В настоящее время в мировой текстильной промышленности полиэфирные волокна занимают доминирующую позицию среди волокон искусственного происхождения.
Производство
Как правило, формование полиэфирных волокон происходит методом экструзии (продавливания через фильеры) из расплава полимера (полиэтилентерефталат) и воздушного охлаждения. Затем волокна подвергаются вытяжке для достижения необходимой штапельной линейной плотности и прочности. Для получения штапельных (дискретных) волокон осуществляется штапелирование волокнистого жгута путем резки или разрыва (на разрывно-штапелирующей машине, процесс «Tow-to-Top»).
Полиамиды
Полиамиды — пластмассы на основе синтетических высокомолекулярных соединений, содержащих в основной цепи амидные группы —CONH—.
Полиамиды получают поликонденсацией амидов многоосновных кислот с альдегидами, поликонденсацией высших аминокислот или диаминов с дикарбоновыми кислотами, конденсацией капролактама и солей диаминов дикарбоновых кислот и др.
Полиамиды применяют в виде волокон типа капрон, найлон, пленок, клеев и покрытий, как антикоррозийные материалы для защиты металлов и бетонов, в медицине (для хирургических швов, в глазной хирургии, для искусственных кровеносных сосудов, как заменители костей), как заменители кожи.
Полиамиды получают поликонденсацией амидов многоосновных кислот с альдегидами, поликонденсацией высших аминокислот или диаминов с дикарбоновыми кислотами, конденсацией капролактама и солей диаминов дикарбоновых кислот и др.
Полиамиды применяют в виде волокон типа капрон, найлон, пленок, клеев и покрытий, как антикоррозийные материалы для защиты металлов и бетонов, в медицине (для хирургических швов, в глазной хирургии, для искусственных кровеносных сосудов, как заменители костей), как заменители кожи.
вторник, 26 мая 2009 г.
Органическое стекло
Органическое стекло (оргстекло), или полиметилметакрилат (ПММА) — синтетический полимер метилметакрилата, термопластичный прозрачный пластик, продаваемый под торговыми марками плексиглас, лимакрил, перспекс, плазкрил, акрилекс, акрилайт, акрипласт и др., также известный под названием акриловое стекло или акрил.
Появление органического стекла (в то время "плексиглас") в период между двумя мировыми войнами было востребовано бурным развитием авиации, непрерывным ростом скоростей полёта всех типов самолётов и появлением машин с закрытой кабиной пилота (экипажа). Необходимым элементом таких конструкций является фонарь кабины пилота. Для применения в авиации органическое стекло обладает удачным сочетанием необходимых свойст: оптически прозрачное, безосколочное, т.е безопасное для лётчика, легко формуется при нагревании, водостойкое, нечувствительное к свету, метео-условиям, действию авиационного бензина и масел
Существуют органические альтернативы акриловому стеклу — прозрачные поликарбонат, поливинилхлорид и полистирол.
Свойства
Материал часто используется как альтернатива силикатному стеклу.
Различия в свойствах этих двух материалов следующие:
ПММА легче: его плотность (1190 кг/м?) приблизительно в два раза меньше плотности обычного стекла;
ПММА очень устойчив к внешним воздействиям (влага, холод и т. д.);
ПММА более мягок чем обычное стекло и чувствителен к царапинам (этот недостаток исправляется нанесением стойких к царапинам покрытий);
ПММА может быть легко деформирован при температурах выше 100 °C; при охлаждении в воде приданная форма сохраняется;
ПММА легко поддаётся механической обработке обычным металлорежущим инструментом;
ПММА легко режется лазером и удобен для гравировки;
ПММА лучше пропускает ультрафиолетовое и рентгеновское излучения, отражая при этом инфракрасное; светопропускание оргстекла несколько ниже (92—93 % против 99 % у лучших сортов силикатного);
ПММА не устойчив к действию спиртов, ацетона и бензола.
Существует два типа оргстекла — литьевое и экструзионное.
Применение
Главные области применения пересекаются с минеральным (силикатным) стеклом, но оргстекло значительно проще обрабатывается и формуется, а также обладает меньшим весом. Это определяет его преимущество для изготовления различных деталей интерьера, указателей, рекламной продукции и аквариумов. Из необычных областей применения оргстекла следует отметить:
Изготовление клея-растворителя для самого себя путём получения мономера (метилметакрилата) перегонкой;
В сантехнике (акриловые ванны), в торговом оборудовании.
ПММА нашёл широкое применение в офтальмологии: из него делаются жёсткие интраокулярные линзы (ИОЛ), которых в настоящее время имплантируется в мире до нескольких миллионов штук в год.
Характеристики
Примерные характеристики акрилового оргстекла: плотность-г/см3-1,19, светопропускание - 92%, модуль упругости при растяжении 3300 МПа, предел прочности при растяжении 76 МПа, ударная вязкость по Шарпи кДж/м 11, коэффициент линейного теплового расширения 0,065 мм/мС, температура размягчения 110 °С, твёрдость по Роквеллу 95 M, диапазон рабочей температуры -40...+80 °C.
Методы обработки
Фрезерование и обработка по заданному профилю
Резка
Сверление
Склеивание
Полирование срезов
Горячая штамповка
Нагревание
Формование
Уход и очистка
Для регулярной чистки оргстекла используется обычная вода, в случае более серьёзного загрязнения можно использовать тёплую воду с мягким моющим средством. Во избежание царапин не следует допускать сухого трения. Окна часто очищают с помощью распылителей высокого давления.
Появление органического стекла (в то время "плексиглас") в период между двумя мировыми войнами было востребовано бурным развитием авиации, непрерывным ростом скоростей полёта всех типов самолётов и появлением машин с закрытой кабиной пилота (экипажа). Необходимым элементом таких конструкций является фонарь кабины пилота. Для применения в авиации органическое стекло обладает удачным сочетанием необходимых свойст: оптически прозрачное, безосколочное, т.е безопасное для лётчика, легко формуется при нагревании, водостойкое, нечувствительное к свету, метео-условиям, действию авиационного бензина и масел
Существуют органические альтернативы акриловому стеклу — прозрачные поликарбонат, поливинилхлорид и полистирол.
Свойства
Материал часто используется как альтернатива силикатному стеклу.
Различия в свойствах этих двух материалов следующие:
ПММА легче: его плотность (1190 кг/м?) приблизительно в два раза меньше плотности обычного стекла;
ПММА очень устойчив к внешним воздействиям (влага, холод и т. д.);
ПММА более мягок чем обычное стекло и чувствителен к царапинам (этот недостаток исправляется нанесением стойких к царапинам покрытий);
ПММА может быть легко деформирован при температурах выше 100 °C; при охлаждении в воде приданная форма сохраняется;
ПММА легко поддаётся механической обработке обычным металлорежущим инструментом;
ПММА легко режется лазером и удобен для гравировки;
ПММА лучше пропускает ультрафиолетовое и рентгеновское излучения, отражая при этом инфракрасное; светопропускание оргстекла несколько ниже (92—93 % против 99 % у лучших сортов силикатного);
ПММА не устойчив к действию спиртов, ацетона и бензола.
Существует два типа оргстекла — литьевое и экструзионное.
Применение
Главные области применения пересекаются с минеральным (силикатным) стеклом, но оргстекло значительно проще обрабатывается и формуется, а также обладает меньшим весом. Это определяет его преимущество для изготовления различных деталей интерьера, указателей, рекламной продукции и аквариумов. Из необычных областей применения оргстекла следует отметить:
Изготовление клея-растворителя для самого себя путём получения мономера (метилметакрилата) перегонкой;
В сантехнике (акриловые ванны), в торговом оборудовании.
ПММА нашёл широкое применение в офтальмологии: из него делаются жёсткие интраокулярные линзы (ИОЛ), которых в настоящее время имплантируется в мире до нескольких миллионов штук в год.
Характеристики
Примерные характеристики акрилового оргстекла: плотность-г/см3-1,19, светопропускание - 92%, модуль упругости при растяжении 3300 МПа, предел прочности при растяжении 76 МПа, ударная вязкость по Шарпи кДж/м 11, коэффициент линейного теплового расширения 0,065 мм/мС, температура размягчения 110 °С, твёрдость по Роквеллу 95 M, диапазон рабочей температуры -40...+80 °C.
Методы обработки
Фрезерование и обработка по заданному профилю
Резка
Сверление
Склеивание
Полирование срезов
Горячая штамповка
Нагревание
Формование
Уход и очистка
Для регулярной чистки оргстекла используется обычная вода, в случае более серьёзного загрязнения можно использовать тёплую воду с мягким моющим средством. Во избежание царапин не следует допускать сухого трения. Окна часто очищают с помощью распылителей высокого давления.
Фенолформальдегидная смола
Фенолформальдегидная смола (PF) — синтетическая смола, продукт поликонденсации фенола с формальдегидом.
Реакция проводится в присутствии кислых (соляная, серная, щавелевая и другие кислоты) или щелочных катализаторов (аммиак, гидроксид натрия, гидроксид бария, триэтиламин).
Свойства фенолформальдегидной смолы:
-механическая устойчивость, прочность
-коррозионная устойчивость
-высокие электроизоляционные свойства
-отличная растворимость в алифатических и ароматических углеводородах, хлорсодержащих растворителях и кетонах.
Применение фенолформальдегидной смолы
Применяются для получения пластических масс (отвержденные смолы называют резитами, отвержденные в присутствии нефтяных сульфокислот — карболитами, молочной кислоты — неолейкоритами), синтетических клеев, лаков, выключателей, тормозных накладок, подшипников.
Реакция проводится в присутствии кислых (соляная, серная, щавелевая и другие кислоты) или щелочных катализаторов (аммиак, гидроксид натрия, гидроксид бария, триэтиламин).
Свойства фенолформальдегидной смолы:
-механическая устойчивость, прочность
-коррозионная устойчивость
-высокие электроизоляционные свойства
-отличная растворимость в алифатических и ароматических углеводородах, хлорсодержащих растворителях и кетонах.
Применение фенолформальдегидной смолы
Применяются для получения пластических масс (отвержденные смолы называют резитами, отвержденные в присутствии нефтяных сульфокислот — карболитами, молочной кислоты — неолейкоритами), синтетических клеев, лаков, выключателей, тормозных накладок, подшипников.
Синтетические каучуки
Исторически первым синтетическим каучуком, имевшим промышленное значение, был полибутадиеновый (дивиниловый) каучук, производившийся синтезом по методу С. В. Лебедева (анионная полимеризация жидкого бутадиена в присутствии натрия), однако ввиду невысоких механических качеств нашел ограниченное применение.
В Германии бутадиен-натриевый каучук нашёл довольно широкое применение под названием "Буна".
Изопреновые каучуки — синтетические каучуки, получаемые полимеризацией изопрена в присутствии катализаторов — металлического лития, перекисных соединений. В отличие от других синтетических каучуков изопреновые каучуки, подобно натуральному каучуку, обладают высокой клейкостью и незначительно ему уступают в эластичности.
В настоящее время большая часть производимых каучуков является бутадиен-стирольными или бутадиен-стирол-акрилонитрильными сополимерами.
Каучуки с гетероатомами в качестве заместителей или в основной цепи часто обладают такими свойствами, как характеризующиеся высокой стойкостью к действию растворителей, топлив и масел, устойчивостью к действию солнечного света, но обладают худшими механическими свойствами. Наиболее массовым в производстве и применении каучуками с гетерозаместителями являются хлоропреновые каучуки (неопрен) — полимеры 2-хлорбутадиена.
В ограниченном масштабе производятся и используются тиоколы — полисульфидные каучуки, получаемые поликонденсацией дигалогеналканов (1,2-дихлорэтана, 1,2-дихлорпропана) и полисульфидов щелочных металлов.
Основные типы синтетических каучуков:
Изопреновый
Бутадиеновый
Бутадиен-метилстирольный
Бутилкаучук (изобутилен-изопреновый сополимер)
Этилен-пропиленовый (этилен-пропиленовый сополимер)
Бутадиен-нитрильный (бутадиен-акрилонитрильный сополимер)
Хлоропреновый (поли-2-хлорбутадиен)
Силоксановый
Фторкаучуки
Тиоколы
Промышленное применение
Наиболее массовое применение каучуков — это производство резин для автомобильных, авиационных и велосипедных шин.
Из каучуков изготавливаются специальные резины и резиновые смеси, огромное разнообразие уплотнений для целей тепло- звуко- воздухо- гидроизоляции разъёмных элементов зданий, в санитарной и вентиляционной технике, в гидравлической, пневматической и вакуумной технике.
Каучуки применяют для электроизоляции, производства медицинских приборов.
В ракетной технике синтетические каучуки используются в качестве полимерной основы при изготовлении твердого ракетного топлива, в котором они играют роль горючего, а в качестве наполнителя используется порошок селитры (калийной или аммиачной) или перхлората аммония, который в топливе играет роль окислителя.
В Германии бутадиен-натриевый каучук нашёл довольно широкое применение под названием "Буна".
Изопреновые каучуки — синтетические каучуки, получаемые полимеризацией изопрена в присутствии катализаторов — металлического лития, перекисных соединений. В отличие от других синтетических каучуков изопреновые каучуки, подобно натуральному каучуку, обладают высокой клейкостью и незначительно ему уступают в эластичности.
В настоящее время большая часть производимых каучуков является бутадиен-стирольными или бутадиен-стирол-акрилонитрильными сополимерами.
Каучуки с гетероатомами в качестве заместителей или в основной цепи часто обладают такими свойствами, как характеризующиеся высокой стойкостью к действию растворителей, топлив и масел, устойчивостью к действию солнечного света, но обладают худшими механическими свойствами. Наиболее массовым в производстве и применении каучуками с гетерозаместителями являются хлоропреновые каучуки (неопрен) — полимеры 2-хлорбутадиена.
В ограниченном масштабе производятся и используются тиоколы — полисульфидные каучуки, получаемые поликонденсацией дигалогеналканов (1,2-дихлорэтана, 1,2-дихлорпропана) и полисульфидов щелочных металлов.
Основные типы синтетических каучуков:
Изопреновый
Бутадиеновый
Бутадиен-метилстирольный
Бутилкаучук (изобутилен-изопреновый сополимер)
Этилен-пропиленовый (этилен-пропиленовый сополимер)
Бутадиен-нитрильный (бутадиен-акрилонитрильный сополимер)
Хлоропреновый (поли-2-хлорбутадиен)
Силоксановый
Фторкаучуки
Тиоколы
Промышленное применение
Наиболее массовое применение каучуков — это производство резин для автомобильных, авиационных и велосипедных шин.
Из каучуков изготавливаются специальные резины и резиновые смеси, огромное разнообразие уплотнений для целей тепло- звуко- воздухо- гидроизоляции разъёмных элементов зданий, в санитарной и вентиляционной технике, в гидравлической, пневматической и вакуумной технике.
Каучуки применяют для электроизоляции, производства медицинских приборов.
В ракетной технике синтетические каучуки используются в качестве полимерной основы при изготовлении твердого ракетного топлива, в котором они играют роль горючего, а в качестве наполнителя используется порошок селитры (калийной или аммиачной) или перхлората аммония, который в топливе играет роль окислителя.
Каучук
Каучуки — натуральные или синтетические эластомеры, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и хорошими электроизоляционными свойствами, из которых путём вулканизации получают резины и эбониты.
Высокомолекулярный углеводород (C5H8)n, цис- полимер изопрена; содержится в млечном соке (латексе) гевеи, кок-сагыза (разновидности одуванчика) и других растений.
Растворим в углеводородах и их производных (бензине, бензоле, хлороформе, сероуглероде). В воде, спирте, ацетоне натуральный каучук практически не набухает и не растворяется. Уже при комнатной температуре натуральный каучук присоединяет кислород, происходит окислительная деструкция (старение каучука), при этом уменьшается его прочность и эластичность. При температуре выше 200°С натуральный каучук разлагается с образованием низкомолекулярных углеводородов.
При взаимодействии натурального каучука с серой, хлористой серой, органическими пероксидами (вулканизация) происходит соединение через атомы серы длинных макромолекулярных связей с образованием сетчатых структур. Это придает каучуку высокую эластичность в широком интервале температур.
Практически весь натуральный каучук перерабатывают в резину. В сыром виде применяют не более 1% добываемого натурального каучука (резиновый клей, подошва для обуви). Более 60% натурального каучука используют для изготовления автомобильных шин.
Высокомолекулярный углеводород (C5H8)n, цис- полимер изопрена; содержится в млечном соке (латексе) гевеи, кок-сагыза (разновидности одуванчика) и других растений.
Растворим в углеводородах и их производных (бензине, бензоле, хлороформе, сероуглероде). В воде, спирте, ацетоне натуральный каучук практически не набухает и не растворяется. Уже при комнатной температуре натуральный каучук присоединяет кислород, происходит окислительная деструкция (старение каучука), при этом уменьшается его прочность и эластичность. При температуре выше 200°С натуральный каучук разлагается с образованием низкомолекулярных углеводородов.
При взаимодействии натурального каучука с серой, хлористой серой, органическими пероксидами (вулканизация) происходит соединение через атомы серы длинных макромолекулярных связей с образованием сетчатых структур. Это придает каучуку высокую эластичность в широком интервале температур.
Практически весь натуральный каучук перерабатывают в резину. В сыром виде применяют не более 1% добываемого натурального каучука (резиновый клей, подошва для обуви). Более 60% натурального каучука используют для изготовления автомобильных шин.
четверг, 21 мая 2009 г.
Капрон
Капрон, отечественное торговое название полиамидных волокон из поли-e-капроамида. В других странах аналогичное волокно выпускается под названиями: перлон (Германия), найлон-6, капролан (США), амилан (Япония), боданил (Швейцария), целон (Великобритания).
Нити биологически инертны, непирогенны, вызывают умеренную реакцию тканей, имеют высокую прочность хорошие манипуляционные свойства. Очень гибки, надежно держат узел, имеют низкую шероховатость поверхности, хорошо удаляются и отличаются легкостью обращения по сравнению с другими монофиламентами. Нити имеют белый или синий цвет.
Подробнее о капроне
Высокая прочность и сопротивляемость неблагоприятным условиям внешней среды послужили причиной, по которой капрон является одним из самых широко применяемых волокон в текстильной промышленности. Тот факт, что капрон прекрасно сохраняет свою форму, нашел применение в области производства спортивной экипировки, а также простого трикотажа. Наиболее часто капрон используется в комбинации с шерстяными и хлопковыми тканями, помимо этого данный материал встречается во многих сувенирных изделиях из ткани, например, в тесьме и кружеве, однако все минусы полиамидных волокон в полной мере отражены и в капроне.
Один из видов обработки
Один из методов получения изделий различной длины вплоть до бесконечно длинных таких как трубы, профиль и подобные материалы.Этот метод обусловлен выдавливанием пластмассы через горячую пресс-форму у которой открыты входное и выходное отверстия.
Технология довольно таки проста, для этого используют горизонтальный пресс с пресс-формой нужной фактурой и диаметром, плунжер преса совершает поступательный оборот после чего моментально возвращается в рабочее положение. Вся операция разделяется на циклы, во время каждого из них выдавливаеться не вся масса пластика, остаток возвращается на подогрев , сваривается со следующей порцией и в следующем цыкле выдавливается обратно в пресс-форму, это и обуславливает непреравные процесс производства. Этот процесс проходит при давлении в 250—400 Мн/м2 и при температуре от 65—80 °С в загрузочном секторе пресс-формы до 150—200 °С на выходе изделия из камеры. Таким образом поддерживается постоянная производительность Штранг-прессование пластмасс около 15—20 м/ч.
Нити биологически инертны, непирогенны, вызывают умеренную реакцию тканей, имеют высокую прочность хорошие манипуляционные свойства. Очень гибки, надежно держат узел, имеют низкую шероховатость поверхности, хорошо удаляются и отличаются легкостью обращения по сравнению с другими монофиламентами. Нити имеют белый или синий цвет.
Подробнее о капроне
Высокая прочность и сопротивляемость неблагоприятным условиям внешней среды послужили причиной, по которой капрон является одним из самых широко применяемых волокон в текстильной промышленности. Тот факт, что капрон прекрасно сохраняет свою форму, нашел применение в области производства спортивной экипировки, а также простого трикотажа. Наиболее часто капрон используется в комбинации с шерстяными и хлопковыми тканями, помимо этого данный материал встречается во многих сувенирных изделиях из ткани, например, в тесьме и кружеве, однако все минусы полиамидных волокон в полной мере отражены и в капроне.
Один из видов обработки
Один из методов получения изделий различной длины вплоть до бесконечно длинных таких как трубы, профиль и подобные материалы.Этот метод обусловлен выдавливанием пластмассы через горячую пресс-форму у которой открыты входное и выходное отверстия.
Технология довольно таки проста, для этого используют горизонтальный пресс с пресс-формой нужной фактурой и диаметром, плунжер преса совершает поступательный оборот после чего моментально возвращается в рабочее положение. Вся операция разделяется на циклы, во время каждого из них выдавливаеться не вся масса пластика, остаток возвращается на подогрев , сваривается со следующей порцией и в следующем цыкле выдавливается обратно в пресс-форму, это и обуславливает непреравные процесс производства. Этот процесс проходит при давлении в 250—400 Мн/м2 и при температуре от 65—80 °С в загрузочном секторе пресс-формы до 150—200 °С на выходе изделия из камеры. Таким образом поддерживается постоянная производительность Штранг-прессование пластмасс около 15—20 м/ч.
Фторопласт
Фторопласт — полимерный материал, получаемый химическим путём.
Фторопласт содержит атомы фтора, благодаря чему имеет высокую химическую стойкость. Плохо растворяется или не растворяется во многих органических растворителях, не растворим в воде и не смачивается ею.
Фторопласты характеризуются широким диапазоном механических свойств, хорошими диэлектрическими свойствами, высокой электрической прочностью, низким коэффициентом трения, низкими значениями износа; стойки к действию различных агрессивных сред при комнатной и повышенной температуре, атмосферо-, коррозионно- и радиационностойки, слабо газопроницаемы, не горючи или самозатухают при возгорании. Очень высокая нагревостойкость (до 300°С). Материал обладает холодной текучестью.
В результате полимеризации Фторопласт-4 получается в виде белого порошка, затем прессуется и спекается при температуре 375°С. Можно проводить закалку.
Примеры фторопластов
-PTFE политетрафторэтиле н, -[-CF2-CF2-]n-, патент принадлежит DuPont под названием Teflon
-PFA , патент принадлежит DuPont под названием Teflon
-FEP фторированный этилен-пропилен, патент принадлежит DuPont под названием Teflon
-ETFE сополимер ТФЭ с этиленом, -[-CF2-CF2-CH2-CH2]n-, коммерческие названия: Tefzel от DuPont, Fluon от Asahi Glass
-PVF, -(CH2CHF)n-, коммерческое название Tedlar, DuPont
-ECTFE или PCTFE, Политрифторхлорэтилен, коммерческие названия: Halar от Solvay, Kel-F и др.
-PVDF, -(CH2CF2)n-, коммерческие названия: Kynar (Arkema), Solef (Solvay)
-FFKM, коммерческие названия: Kalrez, DuPont и Tecnoflon, Solvay
-FPM/FKM, коммерческие названия: Viton, DuPont и Tecnoflon, Solvay
-гексафторпропилен (Hexafluoropropylene), CF3CF=CF2
Фторопласт содержит атомы фтора, благодаря чему имеет высокую химическую стойкость. Плохо растворяется или не растворяется во многих органических растворителях, не растворим в воде и не смачивается ею.
Фторопласты характеризуются широким диапазоном механических свойств, хорошими диэлектрическими свойствами, высокой электрической прочностью, низким коэффициентом трения, низкими значениями износа; стойки к действию различных агрессивных сред при комнатной и повышенной температуре, атмосферо-, коррозионно- и радиационностойки, слабо газопроницаемы, не горючи или самозатухают при возгорании. Очень высокая нагревостойкость (до 300°С). Материал обладает холодной текучестью.
В результате полимеризации Фторопласт-4 получается в виде белого порошка, затем прессуется и спекается при температуре 375°С. Можно проводить закалку.
Примеры фторопластов
-PTFE политетрафторэтиле н, -[-CF2-CF2-]n-, патент принадлежит DuPont под названием Teflon
-PFA , патент принадлежит DuPont под названием Teflon
-FEP фторированный этилен-пропилен, патент принадлежит DuPont под названием Teflon
-ETFE сополимер ТФЭ с этиленом, -[-CF2-CF2-CH2-CH2]n-, коммерческие названия: Tefzel от DuPont, Fluon от Asahi Glass
-PVF, -(CH2CHF)n-, коммерческое название Tedlar, DuPont
-ECTFE или PCTFE, Политрифторхлорэтилен, коммерческие названия: Halar от Solvay, Kel-F и др.
-PVDF, -(CH2CF2)n-, коммерческие названия: Kynar (Arkema), Solef (Solvay)
-FFKM, коммерческие названия: Kalrez, DuPont и Tecnoflon, Solvay
-FPM/FKM, коммерческие названия: Viton, DuPont и Tecnoflon, Solvay
-гексафторпропилен (Hexafluoropropylene), CF3CF=CF2
воскресенье, 10 мая 2009 г.
Этиленвинилацетат
Этиленвинилацетат — это вещество относится к полиолефинам, получается в результате сополимеризации этилена и мономера винилацетата. Группы ацетокси распределяются в этиленовой группе произвольно. Содержание винилацетата определяет механические свойства сополимера, а также его тип (эластомер или термопласт). Чаще всего используют этиленвинилацетат с 10-50 %м содержанием винилацетата. При 100 % винилацетата получается поливинилацетат (PVAC). Из-за высокого содержания винила этиленвинилацетат приобретает высокую устойчивость к маслам, растворителям, озону и высокой температуре. Сополимеры с низким содержанием ацетата обладают свойствами, близкими к свойствам полиэтилена низкой плотности. К тому же свойства сополимеров этиленвинилацетата зависят от образования боковых цепочек и молекулярной массы. Этиленвинилацетат легкий и упругий материал, обладающий хорошими амортизирующими свойствами, превосходит полиэтилен по прозрачности и эластичности при низких температурах, обладает повышенной адгезией к различным материалам.
Способ переработки и область применения этиленвинилацетата:
экструзия: пленки, листы, шланги, кабельная оболочка;
литье под давлением: обувная подошва, игрушки, изоматы;
производство клеев — расплавов.
Также стоит отметить, что сополимер этиленвинилацетата нашел широкое применение и в приготовлении компаундов с другими полимерами, например, каучуком, ПВХ или полиэтиленом, а также смесей с наполнителями и добавками.
Мировой рынок этиленвинилацетата
Самыми крупными поставщиками этиленвинилацетата являются ExxonMobil, Polimeri Europa, Arkema, Repsol, DuPont(Elvax) и Total.
Способ переработки и область применения этиленвинилацетата:
экструзия: пленки, листы, шланги, кабельная оболочка;
литье под давлением: обувная подошва, игрушки, изоматы;
производство клеев — расплавов.
Также стоит отметить, что сополимер этиленвинилацетата нашел широкое применение и в приготовлении компаундов с другими полимерами, например, каучуком, ПВХ или полиэтиленом, а также смесей с наполнителями и добавками.
Мировой рынок этиленвинилацетата
Самыми крупными поставщиками этиленвинилацетата являются ExxonMobil, Polimeri Europa, Arkema, Repsol, DuPont(Elvax) и Total.
Этилен
Этилен (этен) — простейший из алкенов, H2C=CH2, ненасыщенный углеводород, бесцветный газ. Этилен и его гомологи встречаются в природных и нефтяных газах. Этилен — бесцветный газ со слабым приятным запахом, легче воздуха, плохо растворим в воде, горит светящимся пламенем: С2Н4+ 3О2= 2СО2+ 2Н2О.
Для этилена характерны реакции присоединения: при пропускании этилена через раствор перманганата калия исчезает фиолетовая окраска раствора, так как KMnO4 восстанавливается, а этилен, присоединяя кислород и воду, переходит в двухатомный спирт — этиленгликоль: СН2=СН2 + [О] + Н20 > НО—СН2—СН2—ОН
Присоединяет водород в присутствии катализатора (Pt, Pd или Ni): СН2=СН2 + Н2 > СН3-СН3
Радикалом этилена является винил.
Получение этилена
Источником промышленного получения этилена является пиролиз различного углеводородного сырья, например, этана, пропана, бутана, содержащихся в попутных газах нефтедобычи; из жидких углеводородов — низкооктановые фракции прямой перегонки нефти.
Использование этилена
Этилен применяют для получения полиэтилена, окиси этилена, этилбензола и этилового спирта. Этилен в смеси с кислородом используют в медицине для наркоза. Этилен является фитогормоном у практически всех растений.
Для этилена характерны реакции присоединения: при пропускании этилена через раствор перманганата калия исчезает фиолетовая окраска раствора, так как KMnO4 восстанавливается, а этилен, присоединяя кислород и воду, переходит в двухатомный спирт — этиленгликоль: СН2=СН2 + [О] + Н20 > НО—СН2—СН2—ОН
Присоединяет водород в присутствии катализатора (Pt, Pd или Ni): СН2=СН2 + Н2 > СН3-СН3
Радикалом этилена является винил.
Получение этилена
Источником промышленного получения этилена является пиролиз различного углеводородного сырья, например, этана, пропана, бутана, содержащихся в попутных газах нефтедобычи; из жидких углеводородов — низкооктановые фракции прямой перегонки нефти.
Использование этилена
Этилен применяют для получения полиэтилена, окиси этилена, этилбензола и этилового спирта. Этилен в смеси с кислородом используют в медицине для наркоза. Этилен является фитогормоном у практически всех растений.
Этилен-пропиленовый каучук
Этилен-пропиленовые каучуки: [-CH2CH2-]n-[-CH(CH3)CH2-]m
Содержат 40-70 мол.% этиленовых звеньев. Выпускают также тройные сополимеры (СКЭПТ) с 1-2 мол.% диена, например 2-этилиден-5-норборнена, дициклопентадиена. Растворяются во многих углеводородах и их хлорпроизводных. СКЭП получают сополимеризацией этилена с пропиленом (и диеном) на катализаторе Циглера-Натта в растворе или избытке полипропилена. Не пластифицируются. Вулканизируются органическими пероксидами (СКЭП), серой, фенол-формальдегидными смолами (СКЭПТ). Этилен-пропиленовые каучуки имеют превосходную атмосферо- и озоностойкость, высокую термо-, масло- и износостойкость, но также и высокую воздухопроницаемость, устойчивы в агрессивных средах, обладают хорошими диэлектрическими свойствами; предел прочности при растяжении 20-28 МПа, относительное удлинение 400-600%, эластичность по отскоку 40-52 % (наполнитель - активная сажа).
Этилен-пропиленовый каучуки применение.
Применяются в производстве ударопрочного полипропилена, резино-технических изделий, губчатых изделий, для изоляции проводов и кабелей; СКЭПТ в комбинации с другими каучуками — также для изготовления шин и ряда полипропиленовых деталей; в жилищном строительстве — в качестве уплотнителя, гидроизоляционного и кровельного (рулонного) материала.
Международное обозначение — EPDM (ethylene propylene diene monomer rubber).
Торговые марки:
висталон (Exxon Mobil, Enjay Chemical)
нордель (DuPont)
эпкар (B. F. Goodrich Co.)
дютрал (Montecatini)
АРТК (ФРГ)
келтан (Nothing Compares(Netherlands),SABIC(Germany))
эспрен EPDM (Sumitomo Chemical Co.)
роялин (Uniroyal Chemical).
Содержат 40-70 мол.% этиленовых звеньев. Выпускают также тройные сополимеры (СКЭПТ) с 1-2 мол.% диена, например 2-этилиден-5-норборнена, дициклопентадиена. Растворяются во многих углеводородах и их хлорпроизводных. СКЭП получают сополимеризацией этилена с пропиленом (и диеном) на катализаторе Циглера-Натта в растворе или избытке полипропилена. Не пластифицируются. Вулканизируются органическими пероксидами (СКЭП), серой, фенол-формальдегидными смолами (СКЭПТ). Этилен-пропиленовые каучуки имеют превосходную атмосферо- и озоностойкость, высокую термо-, масло- и износостойкость, но также и высокую воздухопроницаемость, устойчивы в агрессивных средах, обладают хорошими диэлектрическими свойствами; предел прочности при растяжении 20-28 МПа, относительное удлинение 400-600%, эластичность по отскоку 40-52 % (наполнитель - активная сажа).
Этилен-пропиленовый каучуки применение.
Применяются в производстве ударопрочного полипропилена, резино-технических изделий, губчатых изделий, для изоляции проводов и кабелей; СКЭПТ в комбинации с другими каучуками — также для изготовления шин и ряда полипропиленовых деталей; в жилищном строительстве — в качестве уплотнителя, гидроизоляционного и кровельного (рулонного) материала.
Международное обозначение — EPDM (ethylene propylene diene monomer rubber).
Торговые марки:
висталон (Exxon Mobil, Enjay Chemical)
нордель (DuPont)
эпкар (B. F. Goodrich Co.)
дютрал (Montecatini)
АРТК (ФРГ)
келтан (Nothing Compares(Netherlands),SABIC(Germany))
эспрен EPDM (Sumitomo Chemical Co.)
роялин (Uniroyal Chemical).
Подписаться на:
Сообщения (Atom)