პლასტიკა: კლასიფიკაცია, ძირითადი მახასიათებლები, წარმოებისა და დამუშავების ტექნოლოგიები

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

პლასტიკა, ან უბრალოდ პლასტმასი, არის მაღალმოლეკულური ნაერთები, რომლებიც დამზადებულია ბუნებრივი ან სინთეზური ნივთიერებებისგან. ასეთი ნივთიერებების მთავარი მახასიათებელია პლასტიკურ მდგომარეობაში გადასვლის შესაძლებლობა ორი ფაქტორის - მაღალი ტემპერატურისა და წნევის გავლენის ქვეშ. გარდა ამისა, ასევე მნიშვნელოვანია, რომ ამის შემდეგ მასამ შეძლოს მისთვის მიცემული ფორმის შენარჩუნება.

პლასტმასის ზოგადი აღწერა

პლასტმასის მასების წარმოება დაიწყო დაახლოებით 50-60 წლის წინ. დღეისათვის ეს პროდუქტები ფართოდ გავრცელდა როგორც ყოველდღიურ ცხოვრებაში, ისე მრეწველობაში და ადამიანის საქმიანობის სხვა დარგებში. გარდა ამისა, ამჟამად პლასტმასს შეუძლია ზოგიერთ შემთხვევაში წარმატებით შეცვალოს ხის, მინის და ლითონიც კი. აღსანიშნავია, რომ ისეთი ინდუსტრიები, როგორიცაა მანქანათმშენებლობა, რადიოინჟინერია, ელექტროინჟინერია და ქიმიური მრეწველობა, აღარ შეუძლიათ ასეთი პროდუქტების გარეშე.

პლასტმასის მასებს შეუძლიათ შეუთავსონ ლითონის პროდუქტების სიმტკიცე,ხოლო ხის წონა და შუშის გამჭვირვალობა. ყველა ამ თვისებით, ასეთ ნივთიერებებს არ აქვთ ყველა ამ მასალის თანდაყოლილი უარყოფითი მხარეები. ისინი არ იშლება ლითონივით, არ ლპება, როგორც ხე და არ იშლება როგორც მინა.

ზოგადი გამოყენების ინფორმაცია

პლასტმასის მასების გამოყენება შესაძლებელია ფირის მასალების დასამზადებლად. მათ, თავის მხრივ, აქტიურად იყენებენ, მაგალითად, ბოსტნეულის მოყვანის დროს. შესანიშნავია მიწაში დაცული ტერიტორიის შესაქმნელად, კენკრის, ყვავილების და სხვათა გასაშენებლად.

გარდა ამისა, პესტიციდების, სასუქების, სასოფლო-სამეურნეო პროდუქტების ტრანსპორტირების აუცილებლობაში ასევე პლასტმასის კონტეინერებს, კონტეინერებს და სხვა კონტეინერებს უჭირავს ერთ-ერთი წამყვანი ადგილი. დღეისათვის უკვე მიმდინარეობს გაზგამცვლელი ფირის სტრუქტურის წარმოება. ასეთი მემბრანები გამოყენებული იქნება პროდუქტების შესანახად გარემოში, სადაც გაზის კონტროლირებადი რაოდენობაა. სოფლის საქმიანობისთვის, ამრეკლავი ფილმებიც კი მზადდება ნიადაგის მულტირებისთვის.

ძირითადი კავშირები

თუ ზოგად ინფორმაციას ვაძლევთ პლასტმასის შესახებ, შეგვიძლია ვთქვათ შემდეგი: ფუძე შედგება მაღალმოლეკულური ნაერთისგან ან უბრალოდ პოლიმერისგან, ასევე ბუნებრივი (საფეხურიანი, ასფალტი) ან სინთეზური დანამატებისგან. დღეისათვის ყველაზე გავრცელებული და მნიშვნელოვანია სინთეტიკური პლასტმასები, რომლებიც მიიღება პოლიმერიზაციის ან პოლიკონდენსაციის გზით.

პლასტმასის პოლიმერიზაციის პროცესი არის იდენტური მოლეკულების გაერთიანების რეაქცია, რომელიცმონომერებს უწოდებენ. ამ შემთხვევაში მარტივი ნივთიერებები არ გამოიყოფა. და შედეგად მიღებულ პოლიმერს ექნება მოლეკულური წონა, რომელიც ტოლია მასში შემავალი ორი შემადგენელი ნაწილის. უნდა აღინიშნოს, რომ პლასტმასის წარმოების ტექნოლოგიაში ერთდროულად რამდენიმე მონომერს შეუძლია მონაწილეობა. ამ შემთხვევაში, პროცედურას დაერქმევა კოპოლიმერიზაცია.

თუ ვსაუბრობთ პოლიკონდენსაციაზე, მაშინ პოლიმერი მიიღება სხვადასხვა ნივთიერების რამდენიმე ფუნქციური ჯგუფის შერწყმით. ამ შემთხვევაში, რამდენიმე მარტივი ნივთიერება გამოიყოფა. ამის საფუძველზე ირკვევა, რომ მზა პოლიმერის მთლიანი მოლეკულური წონა არ იქნება ფორმირებაში მონაწილე მონომერების ჯამური მასის ტოლი.

მაკრომოლეკულური ნაერთების აღწერა

ამ ნაერთების დამუშავება ხორციელდება მაღალი ტემპერატურისა და წნევის ზემოქმედებით. მომზადების შემდეგ, ასეთი ნაერთები იქნება ბლანტი სითხის ან მყარი სახით. გარდა ამისა, აღსანიშნავია, რომ პოლიმერები იყოფა სამ დიდ ჯგუფად - ფორმირებისთვის გამოყენებული მონომერის ქიმიური სტრუქტურის მიხედვით.

დამატებები

პლასტმასის სტრუქტურა და დანიშნულება დამოკიდებულია მათ თვისებებზე. აქედან გამომდინარე, ღირს იმის თქმა, რომ არსებობს სპეციალური დანამატები, რომლებსაც შეუძლიათ შეცვალონ გარკვეული თვისებები სწორი მიმართულებით.

ზოგიერთი მზა პროდუქტი შედგება 100% პოლიმერებისგან - ეს არის პოლიეთილენი ან პოლიამიდები. სხვები შედგება პოლიმერებისგან მხოლოდ 20-60% -ით, ხოლო დანარჩენი მასობრივი წილი იკავებსსპეციალური შემავსებლები. შემავსებლების ძირითადი დანიშნულებაა სხვადასხვა თვისებების შეცვლა: ცეცხლგამძლეობის გაზრდა, სიმტკიცის გაზრდა, სიმტკიცე და მექანიკური სიძლიერის გაზრდა. მაგალითად, შემავსებელი, როგორიცაა ნახშირბადის შავი ემატება რეზინას.

სხვა დანამატი, რომელიც გვხვდება პლასტმასის კონტეინერებში, მაგალითად, და ბევრ სხვა მყარ კონტეინერში, არის პლასტიზატორები. თუმცა, რაც მეტი პლასტიზატორი დაემატება, მით მეტი იქნება პლასტიურობის კოეფიციენტი. ამრიგად, შესაძლებელია გამძლე, მაგრამ საკმაოდ პლასტიკური მასალის მიღება.

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი კომპონენტია სტაბილიზატორი. მას ემატება შემადგენლობა, რათა თავიდან იქნას აცილებული მზა პროდუქტის დაშლა მაღალი ტემპერატურის, მზის და სხვა გარე ფაქტორების გავლენის ქვეშ. ზოგიერთ შემთხვევაში, თუ გსურთ პროდუქტის ფერის შეცვლა, ცოტა საღებავს ემატება.

ნივთიერებების დეტალური აღწერა

ასეთი ნაერთების წარმოების ტექნოლოგია გულისხმობს სხვა კომპონენტის არსებობას, რომელსაც ეწოდება IUD.

Navy არის ყველაზე მნიშვნელოვანი დანამატი, რომელიც აერთიანებს მრავალ განსხვავებულ ელემენტს და ასევე აძლევს პლასტიურობას. გარდა ამისა, HMS ასევე ხელს უწყობს ჩამოსხმას, ელექტრო იზოლაციას და ანტიკოროზიულ მოქმედებას. თუ ვსაუბრობთ პლასტმასის ზოგად კლასიფიკაციაზე, მაშინ ისინი შეიძლება იყოს შეუვსებელი და შევსებული.

პირველი ჯგუფი არის სუფთა პოლიმერის მასა, ან ძალიან მცირე რაოდენობით დანამატებით. მეორე ჯგუფი, პირიქით, შეიცავს როგორც პოლიმერებს, ასევედიდი რაოდენობით სხვადასხვა დანამატები, რომლებიც თანაბრად ნაწილდება ბაინდერში, ჩვეულებრივ ფისში.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, შემავსებლები შემოღებულია უმეტესი თვისებების შესაცვლელად ან გასაუმჯობესებლად. თავისთავად, ეს კომპონენტები შეიძლება იყოს ორგანული ან მინერალური ნაერთები. ისინი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ფხვნილის შემავსებლის სახით - ხის ფხვნილი, მიკა ან კვარცის ფქვილი და სხვა. და ისინი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ბოჭკოვანი ელემენტებით, მაგალითად, ბამბა. შემავსებლის ბოლო ტიპია ტილო (ქაღალდი, მიკა და სხვა).

უფრო დაწვრილებით პლასტიზატორების შესახებ საუბრისას, ისინი შეიძლება დახასიათდეს შემდეგნაირად: ეს არის დაბალი აქროლადი კომპონენტები, რომლებიც ყველაზე ხშირად წარმოდგენილია რაიმე სახის სითხეში. მათი შეყვანა კომპოზიციაში ზრდის არა მხოლოდ ელასტიურობას. ჩამოსხმული პროდუქტი შემადგენლობაში პლასტიზატორების გაზრდით აუმჯობესებს ყინვაგამძლეობას და ელასტიურობას.

არსებობს სხვა სახის დანამატები - გამაგრილებელი. მათი კონცენტრაცია ჩვეულებრივ ძალიან დაბალია და მთავარი ამოცანაა პოლიმერების სამგანზომილებიან სტრუქტურად გადაქცევა. სინამდვილეში, ეს იწვევს ზოგიერთი პლასტმასის შეღწევადობას.

ხარვეზები

აღსანიშნავია ზოგიერთი ნაკლოვანება, რაც ამ მასალას ჯერ კიდევ აქვს. ნებისმიერი სახის პლასტმასს აქვს მნიშვნელოვნად დაბალი სითბოს წინააღმდეგობა, ვიდრე ლითონის პროდუქტები. პლასტმასის პროდუქტების უმეტესი ნაწილი შეიძლება მუშაობდეს არაუმეტეს 150 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე. მიუხედავად მათი ხანგრძლივი მომსახურების ვადისა, პლასტმასის პროდუქტები ასევეექვემდებარება დაბერებას. ეს დეფექტი გამოვლინდება პროდუქტის დაბნელებით, დაჟანგვით, სიმტკიცის მახასიათებლების შემცირებით, სიმტკიცე.

პოლიეთილენის მიღება

შეგიძლიათ განიხილოთ პოლიეთილენზე დაფუძნებული პლასტმასის წარმოების ტექნოლოგია. ეს არის ერთ-ერთი იმ ნივთიერებათაგანი, რომელიც მიიღება პოლიმერიზაციის გზით და მასზე დიდი მოთხოვნაა ბაზარზე.

პოლიეთილენის ჩვეული სახით მისაღებად გამოიყენება პოლიმერიზაციის სამი მეთოდი:

1. პირველი მეთოდია პოლიმერიზაცია 1000-2000 ატმ წნევის ქვეშ 180-დან 200 გრადუს ცელსიუსამდე ტემპერატურით. პროცესის ინიციატორის სახით გამოიყენება მცირე რაოდენობით ჟანგბადი - 0,005-0,05%.
2. პოლიმერიზაციის მეორე ვარიანტი, პირიქით, ხდება ატმოსფერული ან ხელოვნურად შექმნილი წნევის 2-6 ატმ-ის გავლენის ქვეშ და მხოლოდ 60-70 გრადუს ტემპერატურაზე. ამ შემთხვევაში, ორგანული მეტალის ნახშირწყალბადები გამოიყენება როგორც კატალიზატორები ნავთობის გარემოში ოდნავი ტენისა და ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში.
3. პოლიმერიზაციის ბოლო ტიპი ხდება 20-50 ატმ წნევის ქვეშ და ოქსიდის კატალიზატორების მონაწილეობით 110-140 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე.

პლასტმასის სახეობები

დამზადებისა და შემდგომი დამუშავების დროს შეიძლება გამოიყოს კიდევ ორი სახის პლასტმასი. მთავარი განმასხვავებელი თვისებაა გამკვრივების ან მის გარეშე პირობები. ამ პარამეტრის მიხედვით გამოირჩევა თერმოპლასტიკური და თერმომყარი პლასტმასი.

რაც შეეხება პირველ კატეგორიის პროდუქტებს, როცა თბება, ისინიგაივლის გარკვეულ ცვლილებებს, გადადის მყარი მდგომარეობიდან პლასტიკურ, ბლანტი და თხევად მდგომარეობაში. ამ ტიპის პროდუქტი გაცივებისას ისევ გამაგრდება. თერმოპლასტიკური პროდუქტები მოიცავს პოლიეთილენს, პოლისტიროლს, ფტოროპლასტს და სხვა სახეობებს.

თერმომამაგრებელი პლასტმასი 150-300 გრადუს ტემპერატურაზე გაცხელებისას შეუქცევად ცვლილებებს განიცდის. ასეთი მასები გახდება მყარი, უხსნადი და შეუსვლელი წნევის ქვეშ ან მის გარეშე. ისინი შეიცავენ გამაგრებლებს, როგორც დანამატს. მაგალითია ეპოქსიდური.

წარმოება რუსეთში

ამ პროდუქტის წარმოების ერთ-ერთი უძველესი და უდიდესი საწარმოა ნელიდოვსკის პლასტმასის ქარხანა NZPM. ამ საწარმოს საწარმოო ობიექტები მდებარეობს ტვერის რეგიონის სამხრეთ-დასავლეთით.

ქარხანა განთავსებულია 19 ჰექტარ მიწაზე, რომელზედაც განთავსებულია 25 სამრეწველო ობიექტი.

ყველაზე დიდი საწარმოო ფართობი ეკუთვნის იზონელის პოლიეთილენის ქაფის (PPE) მწარმოებელ ობიექტს. ფართობი 24500 კვადრატული მეტრია. შემდეგ მოდის მაღაზიის ბევრად უფრო მცირე ფართობი ნომერი 2 - 7500 კვადრატული მეტრი. მეტრი, სადაც მზადდება წნეხილი ფურცლის პლასტმასი. ვაკუუმის ფორმირების პროდუქტების ადგილი იკავებს კიდევ 3 ათას კვადრატულ მეტრს. მეტრი. გარდა ამისა, ქარხანა დაკავებულია პლასტმასის გადამუშავებით.