Что нужно для изготовления полимерных изделий: Полимерные изделия: как организовать прибыльное производство

Содержание

Виды сырья для производства полимерных материалов и его особенности

Полимерные материалы, которые в народе чаще называют общим словом – пластмасса прочно закрепились в нашей жизни. Без них уже трудно представить существование человека, поскольку они имеются в каждом доме, встречаются на каждом шагу и позволяют решать самые различные задачи. С их появлением значительно расширились возможности различных отраслей народного хозяйства и быта человека в частности.

Основные моменты производства полимерной продукции

Сам процесс производства любого полимерного изделия состоит из последовательных стадий, позволяющих в ходе проведения реакций полимеризации получить различные вещества с заданными свойствами. Также в ходе получения полимеров могут образовываться различные промежуточные продукты, которые могут применяться для дальнейшего синтеза других компонентов. Таким образом, данный процесс является практически безотходным производством. Чаще всего производство происходит при температуре до 200С и повышенном давлении.

Одним из важнейших моментов в производстве полимеров является выбор необходимого сырья, поскольку именно от него зависит дальнейшее использование готового продукта. С учетом того, что в народном хозяйстве используется большое разнообразие полимеров, важность постоянного наличия исходного сырья для их производства трудно переоценить.

Состав полимеров и пластмасс

Практически все полимеры состоят из звеньев мономеров, вид, очерёдность и разветвленность которых определяют характеристики готового продукта. При этом не обязательно мономеры должны быть одного типа и сегодня путем комбинации различных низкомолекулярных веществ получают все новые и новые функциональные комбинации с улучшенными качествами. Помимо этого, в состав пластмасс входят наполнители, которые чаще всего представлены субстанциями различного происхождения: отвердители, красители, стабилизаторы и другие вещества, введение которых требует технологический процесс.

Все пластмассы можно классифицировать по различным признакам. Прежде всего, это прочность и упругость, согласно которой их делят на пластики и эластики. По структуре их делят на гомогенные и гетерогенные, а по отношению к повышенным температурам – термореактивные и термопластичные. Каждый вид имеет свое назначение и сферу использования.

Сырье для производства полимерных материалов

Если брать в общем ситуацию с сырьевой базой для синтеза полимерных веществ, то чаще всего используют газ, который образовывается при добыче нефти, природный газ и каменноугольный деготь. Все они являются источниками основных насыщенных и ненасыщенных углеводородов, которые после определенных химических превращений выступают мономерами в цепи полимера. Одними из самых часто используемых химических субстанций для производств являются:

  • полиэтилен;
  • полиметил;
  • политетрафторэтилен;
  • полиэтилентерефталат;
  • поликарбонат;
  • полиамиды;
  • элементоорганические соединения;
  • полифосфонитрилхлорид;
  • пластическая сера и т.д.

Также сырьем являются полиэфирные смолы, кислород, азот, вода и прочие ингредиенты. Отдельно стоит выделить органическую группу сырья, которое используется для получения природных биополимеров. Сюда относят нуклеиновые кислоты, белки, природные смолы и т.д.

В целом, ситуация с полимерными материалами в России достаточно стабильная с учетом довольно обширной базы производителей. Вместе с тем потребность в исходном сырье не перестает быть актуальной, поскольку популярность изделий на основе полимеров растет с каждым днем. И своевременные поставки сырья на производство позволяют решать все задачи оперативно и без простоев.


Изделия из полимерных материалов | Строительный портал

Полимеры окружают нас повсюду, большинство предметов общего употребления изготовлены именно из них. Существует несколько видов полимерных материалов. Об их особенностях, свойствах и характеристике поговорим далее.

Оглавление:

  1. Классификация полимерных материалов и изделий
  2. Технология производства полимерных материалов
  3. Кровельные полимерные материалы и изделия в строительной отрасли

Классификация полимерных материалов и изделий

Полимерные материалы объединяют в себе несколько групп пластика синтетического происхождения. Среди них отметим:

  • полимерные вещества;
  • пластмассовые составы;
  • ПКМ - полимерные композитные материалы.

В каждой из перечисленных групп присутствует полимерное вещество, с помощью которого можно определить характеристику того или иного состава. Полимеры являются высокомолекулярными веществами, в которые вводят специальные добавки, то есть стабилизаторы, пластификаторы, смазки и т.д.

Пластмасса - является композиционным материалом, в основе которых лежит полимер. Кроме того, в их составе содержится наполнитель дисперсного или коротковолокнистого типа. Наполнители не склонны к образованию непрерывных фаз. Различают два вида пластмассовых веществ:

  • термопластик;
  • термоактивы.

Первый вариант пластмасс склонен к расплавлению и дальнейшему использованию, второй вариант пластмассы не склонен к расплавлению под воздействием высокой температуры.

В соотношении со способом полимеризации, пластмассы добывают с помощью:

  • поликонцентрирования;
  • полиприсоединений.

Рассматривая виды полимерных веществ, выделим:

1. Вид полиоэфинов - полимеры с одинаковой химической природой относятся к данной разновидности полимеров. В их составе присутствует два вещества:

  • полиэтиленовое;
  • полипропиленовое.

Каждый год, в мире производят более ста пятидесяти тонн таких полимеров. Среди преимуществ полиоэфинных веществ отметим:

  • стойкость перед ультрафиолетовым излучением;
  • устойчивость перед окислителями и разрывом;
  • механическая стойкость;
  • отсутствие усадки;
  • изменение свойств при необходимости.

Если сравнивать полиоэфины с другими типами полимерных веществ, то первые отличаются наибольшей экологической безопасностью. Для их изготовления и переработки материалов необходимо минимальное количество энергии.

2. Полиэтилен широко распространен в процессе упаковки любых изделий. Среди преимуществ использования данного материала отметим широкую сферу применения и отличные эксплуатационные характеристики.

Строение полиэтилена довольно простое, поэтому он легко кристаллизуется.

Полиэтиленовые вещества с высоким давлением. Данный материал отличается наличием легкого матового блеска, пластичностью, наличием волнообразной текстуры. Данный вид пленки отличается высокой механической стойкостью, устойчивостью перед ударами и разрывом, прочностью даже при морозе. Для его размягчения потребуется наличие температуры около ста градусов.

Полиэтиленовые вещества с низким давлением. Пленки такого типа имеют жесткую, прочную основу, которая отличается меньшей волнообразностью, по сравнению с предыдущим вариантом полиэтилена. Для стерилизации данного вещества используется пар, а температура его размягчения составляет более ста двадцати одного градуса. Несмотря на наличие высокой стойкости перед сжатием, пленка отличается более низкими характеристиками стойкости перед ударом и разрывом. Однако, среди их преимуществ также отмечают стойкость перед влагой, химическими веществами, жиром, маслом.

Использование полиэтилена при комнатной температуре позволяет получить более мягкую и гибкую его текстуру. Однако, в морозных условиях, данные характеристики сохраняются. Поэтому полиэтилены используются для хранения замороженной продукции. Однако, при повышении температуры до ста градусов тепла, характеристики полиэтилена изменяются, он становится непригодным к использованию.

Полиэтилен низкого давления используется при изготовлении бутылок и для упаковки разного рода веществ. Он обладает отличными эксплуатационными характеристиками.

Полиэтилен высокого давления более широко применим как упаковочный полимер. У него присутствует низкая кристалличность, мягкость, гибкость и доступная стоимость.

3. Полипропилен - материал у которого присутствует отличная прозрачность, высокая температура расплавления, химическая стойкость и устойчивость перед влагой. Полипропилен способен пропускать пар, неустойчив перед кислородом и окислителями.

4. Поливинилхлорид - довольно хрупкий и не эластичный материал, который чаще всего используется в качестве добавки к полимерам. Отличается дешевой стоимостью, высоковязким расплавом, термической нестабильностью, а при нагреве, склонен выделять токсичные вещества.


Технология производства полимерных материалов

Изготовление полимеров - довольно сложный процесс, для выполнения которого следует учитывать многие технические моменты работы с данными материалами. Различают несколько разновидностей технологий изготовления материалов на полимерной основе. Полимерные материалы, изделия, оборудование, технологии, методы:

  • вальцево-каландровый метод;
  • применение трехкомпонентной технологии;
  • использование экструзии термопластиковых изделий;
  • метод литья полимеров крупной, средней и маленькой формы;
  • формирование полистирольных веществ;
  • изготовление плит из пенополистирола;
  • выдувной метод;
  • изготовление изделий на основе ППУ.

Самыми популярными методами производства изделий из полимерных материалов являются выдув и термоформировка. Для выполнения первого метода главными исходными материалами выступает полиэтилен и полипропиленовые составы. Среди основных характеристик полиэтилена отметим быструю усадку, стойкость к температурной нестабильности. С помощью выдува формируются изделия объемной формы.

С помощью термической формировки удается сделать пластиковую посуду. В таком случае, процедура изготовления изделий состоит из трех этапов. Вначале определяют количество пластика, далее он помещается в предварительно подготовленную форму, далее производится его расплавливание. Пластмасса устанавливается под прессом, далее она закрывается. В формирующей станции изделия доводится до нужной формы, на следующем этапе производится его охлаждение и затвердение. Далее изделие извлекают из формы и выбрасывают в специальный резервуар.

Использование современного оборудования для изготовления пластмассовых изделий, позволяет получить вещество, отличающееся прочностью, длительностью эксплуатации.

Выделяют оборудование автоматизированного типа, с его помощью также производят полимерные вещества. В таком случае, в процессе работы над полимерными изделиями человеческий фактор практически отсутствует вся работа проводится специальными роботами.

С помощью применения автоматизированного оборудования удается получить вещества, отличающиеся более высоким качеством, широким ассортиментом продукции и снижением расходов на их изготовление.

Различают огромное количество изделий из полимерных материалов. Они различаются между собой по величине, способу изготовления, составу, Для изготовления полимеров используют вещества в виде:

  • натуральных полиамидов с содержанием стекловолокна;
  • полипропиленов, которые делают изделия стойкими перед морозом;
  • поликарбонатов;
  • полиуретана;
  • ПВХ и т.д.

Кровельные полимерные материалы и изделия в строительной отрасли

Любая кровля должна быть долговечной и надежной. Довольно популярными отделочными материалами для кровли являются изделия на основе полимерных материалов. Среди преимуществ их использования отметим:

  • высокую степень эластичности;
  • надежность;
  • отличную прочность;
  • стойкость перед растяжением и механическими повреждениями;
  • установка практически в любом климатическом регионе;
  • легкий монтаж и простая эксплуатация;
  • длительность эксплуатации.

Использование мембранной кровли полимерного состава основывается на механическом креплении сначала теплоизоляционного и гидроизоляционного слоев. С помощью мембраны удается создать различные по форме и конфигурации кровли зданий.

Выделяют несколько видов полимерных мембран в зависимости от их состава и основных характеристик:

  • поливинилхлоридные мембраны, в составе которых присутствуют дополнительные наполнители;
  • мембраны на основе пластичных полиэфинов;
  • мембраны, в составе которых присутствует этиленпропилендиенпономер.

Первый вариант мембраны отличается особой популярностью. Основным составляющим веществом мембраны является поливинилхлорид и разного рода добавки. С их помощью состав становится более устойчив перед низкой температурой. В качества армирования пленки используется сетка из полиэстера. Она делает изделие более прочным и стойким к разрыву. Именно с помощью данных характеристик удается обеспечить механическое крепление пленки.

Если рассматривать недостатки ПВХ мембран, то стоит отметить потерю их эластичности, по прошествии определенного периода эксплуатации. Так как, добавки, присутствующие в их составе со временем теряют свойства. Кроме того, данный материал ни в коем случае не используется с гидроизоляторами на битумной основе, они между собой несовместимы. Длительность эксплуатации ПВХ мембран составляет не более тридцати лет.

Мембраны на основе термопластичных полиэфинов содержат в составе каучук и особые вещества, улучшающие их пожарную безопасность. В данном материале удается удачность скомбинировать пластичность и резину. Среди их преимуществ отметим:

  • совместимость с веществами на битумной основе;
  • длительность эксплуатации, не нуждаются в ремонте до сорока лет;
  • существует возможность ремонта поверхности, при необходимости;
  • легки в монтаже;
  • более длительный срок эксплуатации, по сравнению с материалами на основе ПВХ.

Среди недостатков отметим только более высокую стоимость такой кровли. Которая вполне перекрывается всеми ее достоинствами.

Мембраны на основе ЭПДМ отличаются отличной стойкостью перед климатическими изменениями, эластичностью и длительностью эксплуатации.

Среди большого количества полимерных строительных материалов и изделий, к особой группе относят наличную полимерную кровлю. Среди преимуществ ее применения, отмечают:

  • отличные гидроизоляционные характеристики;
  • высокий уровень прочности;
  • стойкость к изменению температуры;
  • высокий уровень морозостойкости;
  • отсутствие стыков;
  • высокая стойкость к механическим повреждениям и износу;
  • стойкость перед гниением;
  • разнообразие цветовых решений;
  • легкость выполнения монтажных работ;
  • срок эксплуатации составляет около пятнадцати лет.

Полимерная кровля наливного характера очень схожа с мембраной, однако, они различаются в технологии монтажа материала. В зависимости от технологии наливки кровли она бывает:

  • полимерной;
  • полимерно-резиновой.

Первый вариант более распространен из-за наличия в нем огромного количества преимуществ. Для нанесения данного типа кровли потребуется налить состав на поверхность и равномерно распределить его с помощью кисти или валиком. Главным преимуществом данной кровли является полная ее герметичность, эластичность и монолитность.

В соотношении с технологией установки наливной кровли, она бывает:

  • армированной;
  • неармированной;
  • комбинированной.

Наливная кровля с армированием содержит в своем составе цельную битумную эмульсию и дополнительное армирование с помощью стеклоткани. Неармированное покрытие состоит из эмульсионного материала, который наносится непосредственно на кровлю, толщиной около 1 мм. Комбинированный вариант предполагает использование полимерных мастик, гидроизоляционных материалов рулонного типа, верхнего слоя, в составе которого присутствует каменная крошка, гравий и краска на влагостойкой основе. Нижний слой кровли содержит подкладку в виде недорогого рулонного материала. При этом, армирование обеспечивается верхним слоем из каменной крошки.

В составе полимерной наливной кровли присутствует:

  • композиции полимерного типа;
  • наполнители, повышающие эксплуатационные характеристики материала;
  • грунтовка, с помощью которой выполняется подготовка основания перед нанесением кровли;
  • армирующий состав - полиэфирное волокно или стеклоткань.

Довольно распространенным вариантом является использование кровли на основе полиуретана. Она отлично ложится на поверхность и легко устанавливается на сложных участках вблизи дымохода или телевизионной антены. Полиуретан делает кровлю схожей с резиной, он придает ей таких качеств как стойкость к перепаду температур, длительность эксплуатации.

Еще одним вариантом полимера на органической основе, используемого в процессе ремонта и изготовления наливной кровли, является полимочевина. Среди ее преимуществ отметим:

  • очень быстрая полимеризация, для хождения по кровле достаточно подождать один час после нанесения материала;
  • способность проводить работы при температуре до -16 и высокой влажности;
  • отличные электроизоляционные характеристики;
  • стойкость перед ультрафиолетовым излучением;
  • пожарная безопасность и стойкость перед высокой температурой;
  • длительность эксплуатации;
  • экологическая безопасность.

Применение полимерных материалов и изделий связано с разными отраслями промышленности и общественности. Использование полимочевины особо актуально в регионах с нестабильным климатом и резкими изменениями температурного режима.

Литье пластмасс в силикон — доступное мелкосерийное производство в домашних условиях

Многие из тех, кто печатает на 3D-принтере сталкиваются или с необходимостью получить партию моделей в короткие сроки, или скопировать удачно получившуюся деталь, или получить изделия с прочностными характеристиками, превосходящими таковые у пластиков для домашней 3d-печати.

3D-принтер далеко не всегда способен выполнить такие задачи, но отлично подойдет для создания единственного образца, или мастер-модели. А дальше на помощь нам приходят материалы производства компании Smooth-On, наверное, самого популярного производителя материалов холодного отверждения.

В этом обзоре мы сравним самые основные и популярные силиконы, полиуретаны и добавки к ним, кратко посмотрим на основные способы создания форм и изделий, подумаем, где это может найти применение и, наконец, создадим свою силиконовую форму и модель.
Перед написанием этого поста мы прошли трехдневный тренинг у официального дилера Smooth-On в России, чтобы разобраться во всех тонкостях литья в силикон.

Обзор процесса

Процесс создания изделий методом литья практически всегда одинаков: создаем модель, с её помощью создаем силиконовую форму, заливаем в нее материал, получаем изделие. Но в зависимости от модели, необходимых свойств, количества отливок, каждый этап может кардинально меняться. Существует несколько способов как создания формы, так и готового изделия.

Пару слов о подготовке моделей, напечатанных на 3D-принтере. Компания Smooth-On обратила своё внимание на эту технологию и выпустила специальный лак под названием XTC-3D. Он прекрасно сглаживает характерные для напечатанных моделей огрехи, видимые слои, которые обязательно перейдут на силиконовую форму, и придает поверхности гладкость и глянцевый вид.
Подробный обзор XTC 3D Вы можете прочитать здесь.

Методы создания форм

• Сплошная заливка

Самый простой способ: модель помещается в опалубку (специальную герметичную емкость из обычного оргстекла, пластика или другого материала), фиксируется в ней и заливается силиконом. Хорошо подходит для простых двухмерных моделей, рельефов, сувенирной и брендинговой продукции.

• Разрезная форма

Аналогичен предыдущему, только модель размещается с учетом того, что форма будет разрезаться полностью или частично для облегчения съема. Модель может быть подвешена с помощью проволоки или размещена на тонкой опоре. Способ предназначен для более сложной геометрии, технических изделий, сложных фигур.

• Двухсоставная форма

Это один из самых сложных способов. Заключается в помещении модели на глиняную или пластилиновую основу, которая делит силиконовую форму пополам.

На основе размещаются специальные замки, которые будут обеспечивать точное совмещение двух форм и отсутствие смещений. Вокруг основы собирается опалубка, герметизируется горячим клеем или пластилином, и в неё заливается первая половина формы. Затем, после отверждения силикона, форма переворачивается, глина или пластилин счищаются, силикон покрывается разделительным составом, и заливается вторая половина формы.

• Метод «в намазку»

Этим методом создаются так называемые «чулочные» формы, когда силикон точно повторяет форму объекта и имеет толщину от 3 мм до нескольких сантиметров. Для создания формы «в намазку» необходим достаточно вязкий силикон, который бы не стекал с модели.
Можно использовать как специально предназначенные для этого силиконы, называемые тиксотропными, так и обычные, но модифицированные с помощью загустителей.

Силикон наносится кисточкой или шпателем в несколько слоёв, в которых чередуется вязкость и скорость отвердевания, чтобы форма была максимально детализированной и прочной. После того, как все слои готовы, с помощью специального состава создается жесткая внешняя оболочка, которая будет держать форму.

Методы заливки пластиков

Самый простой метод заключается в обычной заливке пластика в форму, он подходит для домашнего использования и позволяет достичь приемлемого качества. Но, по необходимости, для более качественного результата возможно использование установок высокого давления, что позволит практически полностью убрать пузырьки воздуха.

Для этого форма вместе с залитым пластиком помещается в камеру, в которой создается повышенное до 4 атмосфер давление. Форма должна оставаться в камере все время отвердевания полиуретана. При таком давлении пузыри уменьшаются до почти невидимых глазу размеров, что значительно повышает качество изделия.

Еще один метод, так называемая заливка «в обкатку», используется для создания полых изделий. В форму заливается небольшое количество пластика, около 10% от общего объема, отверстие для заливки закрывается, и начинается вращение формы по всех плоскостях, вручную или на специальной ротационной машине. При этом пластик отвердевает на стенках формы, создавая полую модель, что позволяет существенно снизить вес изделия и экономить материал.

Обзор силиконов

• Серия Mold Star 15, 16, 30
Силиконы для создания форм на основе платины. Застывают при комнатной температуре, образуют прочную, гибкую и очень детализированную форму. Предназначены для литья силикона, полиуретана, смол, полиэстера, воска и других материалов. Химически чувствительны и не способны работать с латексом, серой и некоторыми другими соединениями.
Самые базовые и основные силиконы, способные решать большинство задач. Цифра в названии отражает твердость по шкале Шор А. Обладает низкой вязкостью, что позволяет в большинстве случаев работать без оборудования для дегазации. Материал двухкомпонентный, части смешиваются в удобном соотношении 1:1 по объему. В основном предназначены для создания форм методом сплошной заливки.

• Серия Rebound 25, 40
Серия силиконов для создания форм методом «в намазку», который состоит в том, чтобы наносить силикон кистью или шпателем на поверхность модели. Обладает высокой вязкостью, возможностью модификации свойств с помощью загустителей и ускорителей для создания качественной многослойной формы. Двухкомпонентный, смешивается в соотношении 1:1 по объему.

• Серия Equinox 35, 38, 40
Силиконовые пасты с временем жизни 1, 4 и 30 минут. Предназначены для ручного смешивания, по консистенции напоминают густое тесто. Цифры соответствуют твердости по Шору А. Обладает крайне высокой прочностью на разрыв и долговечностью. В отвержденном состоянии является безопасным для заливки шоколада, карамели и других ингридиентов.

• Серия SortaClear 18, 37, 40
Серия полупрозрачных силиконов. Такая особенность, как оптическая прозрачность, используется для создания сложных разрезных форм — изделие прекрасно просматривается, что позволяет сделать точный разрез. Как и серия Equinox, является безопасным при контакте с пищевыми продуктами.
Также к силиконам существует большое количество добавок, обладающих самыми разными эффектами. Accel-T и Plat-Cat являются ускорителями отверждения, Slo-jo — увеличивает время жизни силикона, Thi-Vex увеличивает вязкость силикона и позволяет намазывать его кистью или шпателем на модель, Silc-Pig — это концентрированные пигменты для окрашивания.

Обзор полиуретанов

• Серия Smooth-Cast
Самая основная и популярная серия полиуретанов для создания конечных изделий. Линейка включает в себя более 10 наименований различных пластиков с самыми разными свойствами, позволяющими подобрать материал именно для Вашего проекта. Например, Smooth-Cast 300 обладает коротким временем жизни в 3 минуты и временем отверждения в 10 минут, что позволяет быстро воспроизводить большие партии деталей. Smooth-Cast 305 аналогичен предыдущему, но «живет» уже 7 минут, что позволяет провести дегазацию смешанных компонентов и получить еще более качественное изделие. ONYX обладает глубоким черным цветом, которого не достичь с помощью красителей, 65D ROTO предназначен для создания полых моделей с помощью метода «в обкатку», 325 незаменим для точного воспроизведения цвета, 385 отверждается практически без усадки и максимально точно копирует изделие.

• Серия TASK
Серия полиуретанов специального назначения. Разработана для промышленного применения и обладает специфическими свойствами для конкретных задач.
Для Вашего удобства мы сформировали специальные фильтры по сферам применения:

• Пищевые:
Smooth-Sil 940, серия Sorta Clear, серия Equinox, TASK 11.

• Архитектурные, заливка бетона и других абразивных материалов:
Серия VytaFlex, серия Brush-On, серия Ez-Spray, серия PMC.

• Медицинские: симуляция тканей и органов
Серия Dragon Skin, добавки Slacker, Ecoflex 0030, Ecoflex Gel, Body Double.

• Прототипирование:
Практически любые полиуретаны и силиконы, в зависимости от задач и требований. Серии Mold Max, Mold Star, Smooth-Cast, TASK.

• Спецэффекты и грим:
Skin Tite, Body Double, Dragon Skin, Alja-Safe, Ecoflex, Soma Foama, Rubber Glass, Encapso K.
Стоит отметить, что это деление все же условное, и дано, чтобы примерно представить возможности широкого ассортимента компании Smooth-On.

Обзор процесса

Мы будем использовать только те материалы и оборудование, которые можно применить в домашних условиях. Мы попробуем создать самую сложную в изготовлении двухсоставную форму.

Нам понадобятся:
• Платиновый силикон Mold Star 30
• Заливочный полиуретан Smooth-Cast 300
• Лак для 3D-моделей XTC-3D
• Упаковка виниловых перчаток
• Несколько одноразовых пластиковых стаканчиков
• Емкости для смешивания
• Термоклеевой пистолет
• Материал для опалубки (пластиковые панели)
• Скульптурная глина
• Несколько малярных кистей

В роли мастер-модели выступит модель довольно популярного среди печатников тестового болта. Мы распечатали его черным PLA пластиком на Picaso 3D Designer с толщиной слоя 100 микрон. Сделали мы это специально для того, чтобы продемонстрировать эффект XTC 3D, поскольку далеко не каждый 3D принтер может печатать с качеством 50 микрон.

Далее — обработка, чтобы отлитая модель не переняла слоистость напечатанного объекта. Обрабатываем болт лаком XTC-3D (подробнее об этом процесс можно прочитать тут), а затем шкурим, чтобы получить гладкую матовую поверхность.

Теперь модель готова к заливке силиконом. Помещаем её на глиняную основу, с помощью которой мы создадим силиконовую форму из двух частей.

Модель должна быть погружена в глину ровно наполовину, так что начинаем процесс выравнивания глины. Края должны быть максимально ровными и полностью прилегать к модели, от этого зависит качество разделения силиконовых половинок. Убираем лишнюю глину и заключаем модель в пластиковую опалубку.

Все стыки пластика обрабатываем термоклеевым пистолетом и закрываем опалубку, окончательно обрабатываем глиняную основу, делаем в ней выемки для замков.

Все готово к заливке силикона. Поскольку двухкомпонентные силиконы и полиуретаны склонны к разделению на фракции, перед каждым использованием их необходимо тщательно перемешивать в емкости.
После перемешивания отмеряем равное количество двух компонентов по объему и приступаем к смешиванию.

Для данной марки силикона дегазация в вакуумной камере необязательна, что очень удобно: исключены появления пузырьков, которые могут испортить нашу форму. Медленно заливаем силикон в опалубку, в самую нижнюю её точку.

И оставляем застывать. Время застывания для этой марки силикона составляет 6 часов. По истечении этого времени освобождаем модель от опалубки.

Затем убираем глину, тщательно очищаем модель от её остатков, смазываем силикон разделительным составом. В случае его отсутствия, можно использовать и обычный вазелин, но качество будет немного хуже.

И дальше полностью повторяем процесс, заливая вторую половину силиконовой формы.

Спустя еще 6 часов силиконовая форма готова. С помощью лезвия аккуратно разъединяем половинки, вынимаем деталь и оцениваем, что у нас получилось.

Хорошо видны замки, закладывавшиеся в глиняной основе, хорошая детализация, несмотря на то, что разделительная линия проходила по довольно сложным местам, вроде вдавленных букв.

На самом деле, для данной модели это не самый оптимальный способ создания формы. Но нам было интересно протестировать именно этот метод, несмотря на сложности.

Итак, все готово к заливке полиуретана. Соединяем две половинки формы, используя элементы опалубки для жесткости, скрепляем с помощью резинок, скотча или другим способом, и приступаем к подготовке полиуретана.

Хорошо перемешиваем оба компонента, встряхивая их в течение 5-10 минут. После этого даем немного отстояться, чтобы вышли образовавшиеся пузыри. Все остальное точно так же, как и с силиконом: отмеряем равное количество по объему и смешиваем их. А дальше действовать нужно быстро: время жизни этого полиуретана составляет всего 3 минуты, а время начинает идти сразу, как вы смешали два компонента вместе. Так что мешаем быстро, но аккуратно, чтобы не создавать лишних пузырьков, и сразу заливаем в форму.

Примерно через 3 минуты, в зависимости от объема материала, произойдет быстрое схватывание пластика, а через 10 минут деталь готова к извлечению.

Модель готова. Переданы абсолютно все детали оригинала.

Заключение

Хочется отметить, что поистине огромные возможности использование материалов Smooth-On открывает в совокупности с 3D-печатью.
Теперь Вы можете получать изделия из огромного количества материалов с самыми различными свойствами, а не ограничиваться лишь классическими PLA и ABS. К тому же, доступным станет мелкосерийное производство: распечатав всего один экземпляр и должным образом его обработав, Вы сможете в довольно короткие сроки создать необходимое Вам количество копий в домашних условиях. Для достижения приемлемого результата вовсе не обязательно использование дорогостоящего оборудования.

В случае если Вам необходимы услуги мелкосерийного производства Top 3D Shop к вашим услугам.

Технология литья пластмасс под давлением

Детали из пластмассы широко используются во всех отраслях промышленности. Сфера деятельности человека также связана с использованием пластика от строительных материалов и бытовой техники до кухонной утвари. Самым популярным способом изготовления различных изделий является технология литья пластмасс под давлением. Современное оборудование предоставляет возможность автоматизировать производственный процесс и получать продукцию с отличными техническими характеристиками в сжатые сроки при минимальных вложениях средств. Полимерные изделия подлежат вторичной переработке, поэтому являются экологичным материалом.

 

 

изделия из пластика

Что такое литье пластмасс под давлением

 

Крупносерийное и массовое производство пластиковых деталей предусматривает сложный технологический процесс по впрыскиванию расплавленного пластика под высоким давлением в подготовленную литьевую форму, изготовленную из металла. Жидкая масса равномерно заполняет объем и кристаллизируется, приобретая требуемую форму. Благодаря технологии литья под давлением удается получить качественные изделия. Для реализации метода применяется сложное дорогостоящее оборудование, обеспечивающее высокую производительность. С использованием данного способа производится почти половина полимерных деталей. В качестве сырья для производственного процесса применяются гранулы термопластов, а также термореактивные порошки, придающие готовым изделиям требуемые физические и эксплуатационные качества. Термопластичные компоненты сохраняют свои параметры при вторичной переработке, а термореактивные подвергаются невозвратным химическим реакциям и образуют неплавкий материал.

Термопластавтомат для литья пластмасс под давлением

Подготовленные полимерные компоненты загружаются в бункер литьевой машины, в котором они плавятся и гомогенизируются. Далее масса на скорости, благодаря создаваемому давлению, впрыскивается через специальные каналы в подготовленную форму. Происходит быстрое заполнение полости. После застывания образуется отливка. От скорости впрыска зависит качество полимерных изделий. Большей популярностью пользуются червячные пластикаторы. Они характеризуются высокой производительностью и лучшей гомогенизацией расплавленной массы. Менее популярное оборудование поршневого типа. Оно обеспечивает подачу расплавленного полимера с высокой скоростью в литьевую форму и предоставляет возможность получить эффект мрамора в случае подготовки смеси из разноцветных пластмасс. На производстве допускается использование раздельного метода. Он предусматривает подготовку расплавленной массы в предпластикаторе с червячным механизмом, а дозирование и впрыскивание вязкой массы в форму выполняется благодаря оборудованию поршневого типа.

 

Область применения литья полимеров под давлением

 

 

Пресс-форма для литья пластмасс

Применяя технологию, которая предусматривает литье пластмасс под давлением, предоставляется возможность изготовить простые и сложные пластиковые детали. При этом отсутствуют ограничения по габаритам и количеству изделий. Данный способ применяется в автомобилестроении, электронике, химической и многих других отраслях промышленности. С использованием способа литья пластмасс удается быстро и с требуемым уровнем качества изготовить:

  • разные упаковки, крышки и разные колпачки;
  • широкий ассортимент детских игрушек;
  • корпуса и комплектующие для электронной техники;
  • комплектующие для медицинского оборудования и прочие изделия.

 

Преимущества данной технологии

 

Для производства крупных партий изделий из полимеров технология литья пластмасс под давлением характеризуется достоинствами, которые заключаются в высокой точности отлива. Благодаря инжектированию расплавленной массы с повышенной скоростью обеспечивается равномерное наполнение формы, включая микроскопические отверстия. Метод характеризуется многими достоинствами, благодаря которым он пользуется популярностью:

  • Возможность производства изделий любой геометрической формы и степени сложности. Изготавливаются тонкостенные детали. Сложность конструкции зависит от пресс-формы, имеющую высокую детализацию и учитывающую все изгибы, а также отверстия будущего изделия.
  • Отсутствие потребности в последующей механической обработке деталей. Некоторые сложные по конструкции изделия могут подвергаться минимальной обработке.
  • Массовое производство неограниченного количества пластиковых деталей. Срок эксплуатации металлических пресс-форм исчисляется десятками лет, поэтому они применяются для изготовления огромного количества полимерных изделий.
  • Быстрая окупаемость при организации производства крупной партии пластмассовой продукции. При этом себестоимость одного изделия уменьшается без ухудшения качества при увеличении количества произведенных экземпляров. Такая зависимость объясняется разовым вложением средств на подготовительном этапе к выпуску определенного типа товара.  

Технология, предусматривающая давление литья, отличается существенными затратами на этапе подготовки, поэтому для изготовления единичных изделий или мелких партий ее использование является нерентабельным.

 

Поэтапное производство

 

Литьевая машина для литья пластмасс

Процесс, организованный по технологии литья под давлением, выполняется поэтапно. Комплексные работы состоят из подготовительных операций и формирования изделия.  

Подготовительные работы предусматривают 3D моделирование будущих изделий. С целью создания модели специалистами анализируются и изучаются чертежи, фотографии и описания продукции. После создания с помощью специального программного обеспечения и утверждения трехмерной модели выполняются следующие операции:

  1. Изготавливается прототип, который представляет собой образец производимой детали. С целью ускорения процесса используется современное оборудование (принтеры), выполняющее 3D печать. Изготовленный прототип позволяет оценить, испытать на предельных нагрузках и протестировать готовое изделие. При обнаружении неточностей и дефектов оперативно вносятся изменения в трехмерную модель до получения идеальной детали, соответствующей всем требованиям.
  2. Проектируются пресс-формы. На данном этапе очень тщательно прорабатываются все тонкости (линии, изгибы, отверстия и пр.) на основании утвержденной 3D модели.
  3. Изготавливаются формы для заполнения расплавленной массой. С этой целью трехмерная модель разбивается на части. Каждый полученный элемент изготавливается отдельно. На последнем этапе из частей собирается форма.
  4. Отливка первого экземпляра из пластика. Он тщательно проверяется и тестируется. При обнаружении неточностей дорабатывается литьевая форма.

В зависимости от сложности изделий на выполнение подготовительных работ может потребоваться несколько недель или месяцев. От полноты и точности проведения операций на этом этапе, зависит качество будущей полимерной продукции.

Процесс формирования изделий предусматривает:

  1. Расплавление компонентов и подачу расплава в форму.
  2. Создание давления с целью быстрого заполнения и равномерного распределения полимерной массы по форме.
  3. Охлаждение наполненного объема до полного затвердевания пластмассы. Время, требующееся для кристаллизации полимера, зависит от многих параметров: типа применяемого пластика, вязкости расплава, температуры в форме и пр. Для негабаритных деталей процесс охлаждения длится на протяжении нескольких секунд.
  4. Получение готового изделия. После полного остывания форма разъединяется с целью получения детали.

Окончательная стоимость продукции рассчитывается индивидуально для каждого вида и зависит от конструктивной сложности изделия, типа полимерного материала, объема партии продукции и прочих факторов.

 

Методы, используемые для литья пластмасс под давлением

 


Для реализации технологии производства изделий из расплавленных полимеров применяются термопластавтоматы (ТПА), представляющие собой специальные литьевые агрегаты, отличающиеся расположением инжекционных узлов. Обеспечивается впрыск расплава вертикально вниз или в горизонтальной плоскости. По типу применяемого сырья классифицируют ТПА, обеспечивающие однокомпонентное или многокомпонентное литье пластмасс под давлением, выполняемое разными способами.

Инжекционный

Данный способ является самым распространенным. Нужная порция расплавленной массы скапливается в цилиндре и под напором инжектируется в форму. Давление литья обеспечивается на уровне 200 МПа. Процесс подачи массы происходит за секунды. В результате удается изготовить сложные по конфигурации детали. Предоставляется возможность получить разную толщину стенок. В качестве сырья могут использоваться термопласты и термореактивные пластикаты. Возможно использование многогнездной литьевой формы. Объем расплавленной массы должен точно соответствовать литникам.   

Интрузионный

Разработан для отлива толстостенных пластмассовых изделий. Данный метод литья пластмасс предусматривает подачу расплавленного материала в пресс-форму благодаря вращению червячного механизма. С целью компенсации естественной усадки, образуемой после охлаждения массы, червяк уже осевым движением подает недостающий расплав. При реализации этого способа количество впрыскиваемой массы может превышать объем, требующийся для отлива детали. Давление литья незначительное, поэтому метод применяется для получения изделий простой формы с ограниченной гнездностью.   

Инжекционно-прессовый

Этот метод литья пластмасс позволяет производить изделия, характеризующиеся большой прессовочной площадью. Падение давления в процессе наполнения объема обуславливает разные прочностные характеристики в центре и в крайних зонах деталей. Особенность технологии в формировании давления массы не только благодаря инжекции, но и благодаря применению прессового механизма перемещающегося узла. Поэтому применяются формы, конструктивно предусматривающие перемещение частей после их соединения.

Инжекционно-прессовый литья пластмасс

Инжекционно-газовый

ИГЛ является новым методом, использующимся для переработки полимеров. Сущность технологии заключается в расплаве сырья и подачи массы через инжекционные узлы с целью заполнения формы на 80‒95%. Через специальный ниппель с помощью компрессора под давлением 80 МПа закачивается газовая смесь (углекислый газ). Она раздувает расплав, заполняя все углубления и увеличивающая толщину пластика. После формирования детали газ испаряется в специальный приемник, а в форму подается необходимое количество расплавленной массы для окончания изготовления изделия.

Инжекционно-газовое литье под давлением предоставляет возможность сэкономить почти половину используемого дорогостоящего сырья, уменьшить вероятность получения брака, сократить время производственного цикла, а также оптимизировать стоимость оснастки. Технология требует точного управления ЛМ, отличается сложной конструкцией сопел и повышенными требованиями к литьевой системе.

Ижекционно-газовое литье пластмасс

Многослойный

Данный способ предусматривает применение для процесса двух или трех инжекционных узлов с целью пластикации полимера, отличающегося определенными свойствами. В результате получаются многоцветные детали, структуру которых составляют полимерные материалы разного вида. Многослойный метод литья пластмасс используется для производства гибридных конструкций, у которых неответственные части изготавливаются из вторичного сырья.

Сэндвич-литье

Технологией предусматривается переменная подача в форму расплавленного полимера из разных пластикаторов. С этой целью к литнику с переключающим механизмом, в качестве которого используется игольчатый клапан, подключаются два инжекционных модуля. Клапан с определенной последовательностью или одновременно подключает их к пресс-форме. Из первого под давлением инжектируется масса для формирования наружного покрытия изготавливаемой детали. Внутренние полости заполняются полимером, поступающим из второго узла. На последнем этапе снова коммутируется первый узел для добавления расплава.  

Сэндвич-литье пластмасс под давлением

Соинжекционный

С целью обеспечения литья под давлением данного типа используются сопла, изготовленные по специальной конструкции в виде разделительной головки. Этот способ широко используется с целью получения деталей, имеющих более двух слоев, полностью или частично отличающихся цветом.

Соинжекцонное литье пластмасс под давлением

Литье в многокомпонентные формы

Метод MСIM предоставляет возможность организовать производство разноцветных изделий, отличающихся разноплановой конструкцией. В этих деталях центральные и периферийные части изготавливаются из разного полимерного материала. При реализации этого способа инжекционные узлы работают в стандартном режиме, а конфигурация детали формируется с помощью особенной структуры пресс-формы. Она конструктивно состоит из двух систем, замыкающихся с первым и вторым узлом, а также включает подвижные вставки, сдвигающиеся с помощью пневмоприводов. Каждая вставка формирует конструктивные элементы детали. Узлы работают в разных режимах (инжекции или интрузионном) независимо друг от друга. Благодаря такой конструктивной особенности удается формировать изделия больших размеров.

Литье в многокомпонентные формы

Ротационный

Данный способ представляет собой разновидность литья пластмасс в сложные формы с применением вставки съемного типа. После того, как сформируется центральная часть детали (работает первый узел), вставка удаляется. В освободившийся объем поступает расплавленная масса из второго модуля. Производственный цикл отличается дополнительной операцией, предусматривающей разъединение литьевой формы с целью удаления или установки вставки. Данный метод отличается более низкой производительностью.      

 

Особенности применения различных полимеров

 

Для литья пластика под давлением используются разные компоненты, отличающиеся физическими параметрами.

Полиэтилен низкой плотности

ПЭНП характеризуется быстрым расплавлением. После охлаждения кристаллизируется и меняет твердость. Требуется соблюдать определенное давление и обеспечить максимально равномерный нагрев пресс-формы. Поэтому для охлаждения, вход воды обеспечивается возле литниковых сопел, а отвод в дальней точке. Заполнение охлаждающей жидкостью выполняется быстро с хорошей вентиляцией формы.       

Полиэтилен высокой плотности

ПЭВП по сравнению с полиэтиленом НП отличается лучшей кристаллизацией и меньшей степенью текучести в расплавленном виде. Литье пластмассы этого типа широко практикуется для получения изделий с тонкими стенками, но при этом обеспечивается достаточная жесткость конструкции.  

Полипропилен

ПП отличается кристалличностью, не превышающей 60%. Процесс выполняется при пониженном давлении и достаточно высокой температуре пластикации, которая в зависимости от марки материала может достигать 280 ºС. Давление расплава формируется на уровне 140,0 МПа. Вязкость полученной массы регулируется скоростью сдвига и незначительно зависит от температурного режима.   

Полистирол

ПС представляет собой материал, который в результате применения технологии литья под давлением отличается легкой текучестью в расплавленном виде. Позволяет изготавливать изделия, которые характеризуются жесткостью конструкции и тонкими стенками. Полимер чувствительный к перегреву.

Полистирол ударопрочный

УПС – полимер, отличающийся несколько большей вязкостью, чем обычный полистирол и дает при охлаждении большую усадку. Применяется для тонкостенных деталей с повышенной устойчивостью против механического воздействия.

Акрилонитрил-бутадион-стирольный пластик

АБС-пластик характеризуется большой вязкостью в расплавленном состоянии, отличается трудной переработкой и требует повышенного давления. Применяется для изготовления деталей с тонкими стенками, но в отличие от, например, полистирола, АБС-пластик имеет высокую жесткость и устойчивость к ударам.

Полиметилметакрилат

ПММА позволяет получать изделия разной формы и конфигурации. Отличается низкой термической стабильностью и чувствительностью к перегреву с потерей физических параметров. Требует дополнительной сушки. В процессе обработки нужен точный температурный контроль. Особенность материала в образовании пузырей при инжектировании в холодную пресс-форму, поэтому в ней минимизируется количество плавных переходов.

Поливинилхлорид

Для литья под давлением широко применяется ПВХ, характеризующийся легкостью обработки. Материал чувствителен к соблюдению температурного режима и теряет свойства при перегреве. При нахождении в расплавленном состоянии отличается нестабильностью и автокаталитической деструкцией, проявляющейся в разном цветовом оттенке. Диапазон цвета может меняться от слоновой кости до вишневого оттенка. Для получения всех свойств полимера требуется осуществлять процесс пластикации за минимальное время.

Полиамид

ПА представляет собой кристаллический термопласт, отличающийся гигроскопичностью и хорошей текучестью массы. При нахождении в расплавленном состоянии объем увеличивается на 15%. По причине низкой термической стабильности процесс литья пластмасс этого типа выполняется за минимальное время. В расплаве возможно образование пузырей. Материал требует дополнительного времени для тщательной просушки. Процесс пластикации обеспечивается при давлении 100 МПа. При наполнении литьевых форм допускается ориентация частиц.

Поликарбонат

ПК является теплостойким полимером. Характеризуется высокой термостабильностью и повышенной вязкостью в расплавленном состоянии, зависящей от температурного режима. Пресс-форма нагревается до температуры 100 ºС. По причине повышенной гигроскопичности материала, для нормального литья под давлением требуется предварительный прогрев в цилиндре литьевой машины и тщательная сушка.

Полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат и полиоксиметилен

ПЭТФ, ПБТФ и ПОМ классифицируются как полимеры, отличающиеся высокой термической стабильностью. Процесс литья пластмасс этого типа предусматривает дополнительную сушку, выполняемую до снижения влаги на уровень 0,01%. В расплавленном состоянии имеют вязкость средней степени, которая снижается при уменьшении температуры. Для получения тонкостенных изделий используется раздув с использованием воздуха.

 

Основные виды брака и методы его устранения

 

Литьевая машина экструдер

В процессе литья под давлением по причине нарушения технологичного процесса, превышения температуры расплава и по причине других факторов возникают дефекты, которые снижают качество продукции:

  • Неполное наполнение пресс-формы (недолив). Возникает по причине недостаточного объема впрыскивающегося полимера. Такая ситуация возможна из-за слабого нагрева расплава, низкой текучести массы, засорения сопла или разводящих каналов.
  • Превышение объема формы (перелив) в процессе литья пластмасс, вызывающее образование грата по стыку (облой). Дефект возникает по причине неисправности дозатора или превышения допустимой температуры расплавленного полимера. Выход излишка массы возникает также при недостаточно сильном смыкании пресс-формы.
  • Видны стыковочные швы на границе спайки отдельных частей детали, отличающиеся низкой прочностью. Такие стыки образуются при слишком низкой температуре пластикации.  Причина дефекта кроется также в неправильной конструкции или недостаточном нагреве литьевой формы, что приводит к преждевременному охлаждению потоков до того, как они сольются. В результате не удается добиться полного сваривания.
  • На поверхности изделия образуются пузыри, в внутри пустоты. Такой брак является результатом наличия в расплаве летучих компонентов, отличающихся повышенным газовыделением при перегреве. Происходит вспучивание мягкой массы.
  • Образование на поверхности усадочных раковин (углублений). Причина дефекта в повышенной усадке массы в случае перегрева или недостаточном объеме расплавленной массы из-за низкого давления, а также недостаточной пропускной способности сопла. Подобные раковины появляются при неравномерном нагреве и недостаточной вентиляции литьевой формы.
  • Коробление изготовленных деталей. Брак возникает при чрезмерной внутренней напряженности, возникающей по причине температурной неравномерности частей формы. Некачественные изделия получаются также при несоблюдении времени, необходимого для выдержки массы с целью полного застывания.
  • Трещины на поверхности. Возникают по причине остаточного напряжения или в случае сильного прилипания жидкой массы к стенкам.
  • Дефекты поверхности деталей, проявляющиеся царапинами и сколами. Брак появляется в случае небрежного обращения с готовой продукцией или некачественно оформленной пресс-формы.
  • Узоры, которые напоминают морозную разрисовку на стекле, появляются по причине чрезмерного количества влаги в инжектируемой расплавленной массе. Недостаток имеет место при нарушении процесса сушки и вентиляции формы.
  • В случае наличия влаги в полимерном материале сверх установленной нормы происходит расслоение структуры. Дефект возникает также в случае наличия застывших литников, не совмещенных с основной массой.
  • Неравномерная (разная) тоновая окраска изделия. Причина заключается в использовании термически нестойкого красителя и перегреве расплавленной массы.
  • Несоответствие полученного изделия требуемым размерам, превышение стандартного допуска. Возникает по причине сильной усадки пластика при затвердении или некачественно изготовленной пресс-формы.

 

Примеры браков и способы устранения

 

Литье пластмасс под давлением при помощи ТПА

 

Качественное и соответствующее требованиям стандартов литье пластмасс под давлением обеспечивается при условии использования технически исправной машины, строгого выполнения технологических этапов и применения качественного сырья. В таблице перечислены типы брака и действия по их недопущению.

Дефект

Почему появляется

Как устраняется

На поверхности изделия:

 

 

пузыри

Превышена влажность полимера

Сушка используемого сырья

матовые пятна

Перегретая вязкая масса

Снижение нагрева расплава. Полировка инжекционных каналов

темные полосы

Локальный перегрев расплава. Свободные зоны во впускных каналах

Уменьшение температуры пластикации. Удаление мертвых зон

пленка

Использовано много смазки для литьевой конструкции

Очистка цилиндра, пресс-формы. Минимизация смазки

линии

Повышенная вязкость полимерного материала и неравномерное наполнение объема

Контроль полноты заполнения прессовочной формы

наличие пустот

Нарушение температурного режима из-за просачивания воздуха в форму

Повышение эффективности вентиляции формы. Снижение скорости подачи расплава

Локальный пережог детали

Нагрев газа в объеме для формовки вследствие его сжатия

Обеспечение вентиляции формы

Грязное изделие

Попадание в расплав инородных частиц или дефекты червяка

Контроль используемого сырья и контактирующих с вязкой массой плоскостей

Волнистость поверхности на противоположной литнику стороне детали

Остывание массы в процессе инжектирования

Регулировка температурного режима

Белые вкрапления, похожие на пузыри

Превышен нагрев, слабое давление литья, короткая выдержка полимера

Понижение нагрева каналов, поднятие давления, добавление времени на кристаллизацию полимера

Швы возле литника

Слишком быстрое охлаждение расплавленной массы в точке подачи

Нагрев формы возле литника, увеличение геометрии сопла

Непрочные сварные стыки

Ускоренное охлаждение вязкой массы на этапе заполнения объема

Нагрев формы и полимера.

Поднятие давления впрыска

Расслоение детали

Попадание сторонних включений. Большая разница температуры вязкой массы и формы

Очистка цилиндра и каналов

Грат на стыках

Неэффективное запирание пресс-формы для изготовления деталей

Увеличение запирающего усилия, уменьшение скорости подачи вязкой массы, снижение давления и уменьшение объема подающей массы

Затрудненный съем изделий

Нарушение технологии, форма неоптимальной конструкции

Понижение давления, полирование зеркала формы, формирование воздушных прослоек

Технология литья под давлением, реализуемая на современном оборудовании с соблюдением требований процесса и применением качественного сырья позволяет изготавливать в большом количестве качественные изделия, востребованные в разных отраслях промышленности и бытовых условиях. При выборе оптимального метода пластикации удается наладить рентабельное производство деталей любой сложности.   

Технология производства изделий из полимерных композитов — 26КАДР

Профессия технолога по производству изделий из полимерных композитов является одной из важнейших в отрасли химико-технологической промышленности. Выпускник должен быть готов к профессиональной деятельности по созданию технологической оснастки для производства изделий из полимерных композитов различного функционального назначения в системе автоматизированного проектирования, в том числе для производства оснастки на станках с числовым программным управлением. Специальность «Технология производства изделий из полимерных композитов» включает в себя три блока компетенций, которыми овладеют студенты по завершению обучения: химическая технология композиционных материалов, системы автоматизированного проектирования и работа на станках ЧПУ. Продукты из полимерных композитов используют в авиации, космостроении, строительстве, радиоэлектронике, изготовлении спортинвентаря и других отраслях промышленности.

Отправить заявку на поступление

Отправить заявку на перевод из другого заведения

О программе

Квалификация по диплому:техник-технолог
Основа обучения:бюджет, платно
Форма обучения:очная
Длительность обучения:

очно на базе 9 класса - 3 года 10 месяцев

Обучение проходит по адресу:

м. Авиамоторная, шоссе Энтузиастов, д. 19, стр. 2

Как поступить

Чтобы поступить на техника-технолога по производству изделий из полимерных композитов после 9 класса, нужно пройти конкурс аттестатов

Мы научим

  • подготавливать чертежи, спецификации, модели для производства изделия из полимерных композитов
  • проектировать технологическую оснастку для производства изделий из полимерных композитов различного функционального назначения в подсистемах САПР, в том числе для производства оснастки на станках с числовым программным управлением
  • контролировать технологические параметры, в том числе с помощью программно-аппаратных комплексов
  • рассчитывать расход сырья, материалов, энергоресурсов, выхода готовой продукции и количества отходов
  • эксплуатировать и обеспечивать бесперебойную работу технологического оборудования
  • снимать показания с приборов
  • регистрировать необходимые характеристики и параметры оборудования в процессе производства
  • осуществлять проверку оборудования на наличие дефектов и неисправностей и многому другому!

Преимущества программы обучения

  • профессия входит в Топ-50 самых востребованных новых и перспективных профессий, требующих среднего профессионального образования (по версии Министерства труда и социальной защиты РФ), относится к числу futureskills (профессии будущего)
  • с целью повышения конкурентоспособности выпускников на рынке труда, к разработке учебных и методических материалов образовательных программ привлекаются специалисты ведущих компаний: Государственного научно-исследовательского института химии и технологии элементоорганических соединений, ЗАО НПО «Пим-Инвест», Института химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, АО «Мосводоканал» и других
  • студенты принимают участие в лучших образовательных и научных мероприятиях отрасли.

Практика и трудоустройство

Практика студентов проводится в социальных партнерах колледжа. Начиная с первого курса, студенты колледжа Архитектуры, Дизайна и Реинжиниринга составляют портфолио своих работ. Уровень подготовки наших выпускников позволяет решать любые проблемы, связанные с работой предприятий в нефтеперерабатывающей и химической отраслях. Наши партнеры — это крупнейшие компании Российской Федерации, предоставляющие высокооплачиваемую работу выпускникам нашего колледжа. Мы сотрудничаем c ОАО «Газпромнефть МНПЗ», ОАО «НК «Роснефть».

После колледжа они могут работать

Лаборантами химического анализа и физико-механических испытаний, наладчиками литейных машин и операторами-литейщиками, прессовщиками пластмассовых изделий и др.

Спец. дисциплины и компьютерные программы

Среди специальных дисциплин технику-технологу предстоит освоить проектирование производства и ведение технологического процесса производства изделий из полимерных композитов, планирование и организацию деятельности по производству изделий из полимерных композитов и др.

Лаборатории

  • электротехники и электроники
  • органической и неорганической химии
  • аналитической химии
  • физической и коллоидной химии
  • процессов и аппаратов
  • химии и технологии нефти и газа
  • технического анализа и контроля производства
  • автоматизации технологических процессов
  • переработки нефти и газа
  • технологии органических веществ

Студенческая жизнь

Социокультурная среда, создаваемая в колледже, способствует всестороннему развитию и социализации личности, сохранения здоровья обучающихся, развитию воспитательного компонента образовательного процесса, включая развитие студенческого самоуправления, участие обучающихся в молодежных организациях, спортивных секциях и творческих клубах, кружках, студенческом научном обществе, волонтерском движении. В рамках внеклассной работы для обучающихся организуются посещения музеев, театров, различных экскурсий по Москве и области. Также Вас может заинтересовать:

Оборудование для производства пластиковых и пластмассовых изделий

Еще до начала XXI века в нашем мире никто не уделял особого внимания производству изделий из пластика. Если углубиться в детали, то они составляли около 8% среди всех изделий из полимера. Сейчас уже превышают 27%. Благодаря тому, что пластиковые изделия имеют огромную популярность, на их производстве можно порядком заработать. Плюсом является то, что рентабельность у этого бизнеса около 25–30%.

Какое оборудование понадобится при производстве пластиковых изделий

Производство полипропиленовых трубВсе, кто занимаются строительством или любыми другими хозяйственными процессами знают, что без труб, утеплителей, емкостей, шлангов и прочего – самостоятельно нельзя сделать почти ничего. К тому же все эти пластиковые изделия имеют довольно хорошую прочность и не поддаются особому влиянию окружающей среды. Они никогда не гниют, имеют небольшой вес и высокую эластичность.

Итак, какие же базовые механизмы понадобятся вам для успешного и качественного производства изделий из пластмассы:

  • электродвигатели, которые будут подавать электроэнергию для всего оборудования;
  • машины для автоматической загрузки сырья в цилиндры экструдеров;
  • экструдеры, в которых есть один или два параллельных червячных шнеков. Их используют при нагреве и перемешивании полимерных материалов;
  • обязательным агрегатом для формирования будущего изделия является формирующая головка, которая прикрепляется к экструдеру;
  • устройство для вытягивания формы;
  • система охлаждения;
  • отдельный прибор для измерения размеров готовой продукции;
  • отдельный прибор для расфасовки готовой продукции.
Экструдеры

Экструдеры

Также можно приобрести автоматический прибор, который будет доставлять продукцию на указанное место. Управлять им можно при помощи дистанционного пульта.

Функции и составные элементы экструдера

На первое место стоит вынести такой агрегат, как экструдер. Он состоит из:

  • фильтра;
  • намотчика;
  • системы укладки;
  • пневмозагрузчика;
  • раздувочного механизма с охладителем.

Работает он в автоматическом режиме, но не без человеческого фактора. Для производства качественной продукции за ним нужен контроль.

Функции термопластавтомата

Термопластавтомат – оборудование для литья пластмасс под определенным давлением. Горячее вещество заливается в специальные формы – продукция готова. Такой станок позволяет выпускать вещи сложных форм, идентичного размера, цвета, вида.

Термопластавтомат

Выдувные установки для пластмассовых изделий

Используется специальное выдувное оборудование для производства изделий с тонкими стенками (одноразовые стаканы, бутылки и прочее). Работает по такой схеме: пластик нагревается и тогда при помощи выдувания формируется изделие.

Экструзионно-выдувные станки используют для изготовления более широкого ассортимента товаров. Процесс производства контролируется микросистемой. Все машины такого типа разделяют по типу головок, количеству ручьев и постов.

Процесс термоформовки

Станки для термоформовки используют для производства непрерывной пленки (рукава). Толщина такого изделия разная. Наиболее часто применяется для выпуска одноразовой посуды.

Интересным фактом является то, что один прибор можно использовать для разных процессов. Не придется покупать множество машин, которые будут требовать дополнительной территории.

Ярким примером являются системы для вспенивания пластмассы. С их помощью можно совершать данное действие, но еще и дополнительно изготавливать:

  • пленку;
  • утеплительные конструкции;
  • сетку и т. п.

На машине для производства труб можно создать изделие любого диаметра и толщины, которые будут использоваться в водном или газовом снабжении домов, функционировании канализационной системы, отоплении помещений.

Пластиковые трубы

С помощью выдувных или литьевых приборов можно сделать различные емкости с самой разнообразной глубиной, диаметром и толщиной. Их обычно используют в химических или пищевых индустриях. Также можно создавать непревзойденные изделия для отделочных работ из термопластика. Он имеет довольно эстетичный вид и высокую прочность.

Дополнительные станки для усовершенствования производственной линии

Если производство занимает слишком много времени и усилий, можно приобрести дополнительное оборудование для производства пластиковых изделий, которое поможет ускорить процесс и сделать его менее трудоемким:

  • сушка для изделий;
  • погрузчик материалов или готовой продукции;
  • смеситель;
  • дробилка для отверстий;
  • транспортер для готовой продукции или материала для последующего этапа обработки;
  • конвейер для расфасовки и дополнительной проверки изделий.

Транспортер для готовой продукции

Если не планируется разворачивать огромное дело по производству изделий из пластмассы, можно приобрести несколько мини-станков, которые будут делать определенные детали в небольших количествах. Они не займут много места и дадут возможность заработать средства на расширение предприятия.

Для установки мили-линии потребуются обычные столы, на которых можно разместить пятнадцати килограммовые станки. Также есть отдельные станки для изготовления экспериментальных деталей, которые в дальнейшем будут производиться на более крупном оборудовании.

Использование сырья для изготовления пластмассовых изделий

Вне зависимости от того, насколько дорогим и качественным будет оборудование, продукция может получаться с дефектами. Лучше всего покупать сырье у проверенных производителей с хорошим рейтингом и опытом в сфере строительного бизнеса.

Помимо того, что нужно внимательно подбирать материалы, нужно также помнить и о сотрудниках. Для такого производства понадобится не менее дюжины рабочих, которым нужно будет детально объяснить процесс с самого начала. Ну и конечно, технолог, без которого ничего не получится даже начать. Стоимость его услуг потребуют немало средств.

Рабочий на производстве

Процесс производства пластиковых изделий

Главным в процессе создания пластиковых изделий – это организация процесса и четкость выполнения. Важно придумать собственную схему и последовательность работы. Стоит внимательно изучить то, как все происходит:

  • самым первым этапом является запуск газа в ранее подготовленную среду из полимера;
  • после этого проходит совмещение резины или пластика;
  • смеси поддаются специальным техническим обработкам и подготавливаются к созданию готовых изделий.

Люди уже на протяжении столетия отдают предпочтения пластмассовым изделиям, в отличие от полиэтиленовых. Они устойчивы к резким перепадам температур и внутреннему давлению. Также есть отдельная классификация пластмассовых изделий, которые заполняются газом. Их обычно используют для утепления зданий. Это пенопласты и поропласты. Для примера, пенопласты имеют замкнутые поры, что позволяет им удерживать тепло. А вот поропласты, наоборот, открытые.

Поропласты

Каким должно быть помещение для производства пластиковых изделий

Не нужно слишком много мудрить с постройкой данного помещения. Оно должно лишь отвечать всем стандартным нормам и содержать привычные для этого дела приборы.

Стоимость машин обычно небольшая, да и за территорию платить особо не нужно. Для того чтобы завод содержал все требуемые коммуникации в нужных количествах, можно построить здание размером в 50–200 квадратных метров, это не очень много. Но вот есть один нюанс: склад может занять очень большую территорию. Несмотря на то, что изделия из пластмассы имеют маленький вес, размеры их довольно большие.

Не стоит забывать о людях, которые могут пострадать от производства пластмасс. При поиске участка для постройки, лучше избегать спальных районов.

Помещение нуждается в обязательной защите от некоторых факторов окружающей среды. Таковыми являются излишняя влага, сильный ветер, песочные бури, воры и личности без определенного места жительства.

Любые гранулированные материалы лучше всего держать в помещениях с пониженной влажность воздуха и теплой температурой. Ведь именно этот фактор влияет на качество будущих изделий.

Чтобы не возникало проблем с законом, нужно обязательно получить разрешение у нескольких инстанций:

  • санэпидемстанция;
  • районное или местное правительство;
  • госнадзор;
  • пожарная инспекция;
  • газовая инспекция;
  • электрики.

Если у вас достаточно средств и знаний, сооружение и начало процесса производства пластмассовых изделий займет не более трех месяцев.

Видео по теме: Производство пластмассы

состав, сырье, оборудование для производства древесно-полимерного композита

 

 

Общее описание технологии работы производства изделий из ДПК на основе HDPE, ПНД

Производство профилей (изделий) из древесно-полимерного композита на основе ПНД (HDPE) требует наличия следующих сырьевых составляющих - полимера, наполнителя (мука древесная либо мука из шелухи рисовой, подсолнечника, или бамбука), антиоксидантов, лубрикантов, минеральных наполнителей, красителей, связующего вещества.

Основные требования к сырью – низкая влажность, так как влажность напрямую влияет на качество и последующий срок службы изделий из древесно-полимерного композита.

Требования к полимеру (ПНД, HDPE) – достаточное содержание антиоксидантов и стабильный ПТР (показатель текучести расплава), который влияет на стабильность процесса экструзии профилей из древесно-полимерного композита, а следовательно на производительность и на качество ДПК. Производство ДПК на первичной грануле в принципе не рентабельно, основной задачей производителя ДПК является поиск и организация поставок вторичной гранулы стабильного качества.

Достаточное количество антиоксидантов в полимере определяет срок службы композита, его качество и долговечность через несколько лет эксплуатации. Отсутствие антиоксидантов приводит к тому, что полимер, в процессе экструзии или под воздействием ультрафиолета, в процессе эксплуатации подвергается деструкции, своего рода «выгоранию», становится хрупким, и может рассыпаться в пыль. Например, если поставить канистру на солнце, сделанную из полимера без добавления антиоксидантов - через год ее легко можно проткнуть пальцем, стенка канистры просто раскрошится. Чем большее количество раз полимер был переплавлен – тем больше в него надо добавлять антиоксидантов. При каждой переплавке у ПНД показатель текучести расплава снижается, а у полипропилена наоборот.

Основные требования к наполнителю – низкая влажность и мелкий размер частиц. Приемлемая для производства влажность должна быть не более 4%, но для получения качественного древесно-полимерного композита необходима древесная мука с нулевой влажностью. Для этого муку необходимо просушить на стадии подготовки смеси ДПК в миксере, при этом, чем выше влажность, тем больше времени и электроэнергии потребуется на сушку наполнителя, а также будет быстрее изнашиваться оборудование. От размера частиц муки зависит влагопоглощение древесно-полимерного композита, чем больше размер частиц, тем выше влагопоглощение, но если добавить больше сшивающего агента и полимера, то влагопоглощение древесно-полимерного композита можно привести к норме и с крупной мукой.

В России при производстве ДПК в основном используют связующие вещества (сшивающие агенты, аддитивы) на основе ПНД (полиэтилен низкого давления, HDPE) с привитым малеиновым ангидридом (белый порошок или крупная гранула). В Китае используют более широкий спектр сшивающих агентов, в том числе не содержащих ангидрид. Основным недостатком аддитивов содержащих ангидрид является – их нейтрализация в случае, если в сырье имеется влага, а также при использовании стеаратов металлов в качестве лубрикантов. Для того, чтобы получить качественный продукт ДПК, надо хорошо просушить сырье и не использовать в производстве стеараты металлов, хотя действуют они на порядок эффективнее стеариновых кислот. Китайские аддитивы не содержащие ангидрид могут хорошо совмещать компоненты композита, даже если в наполнителе есть небольшая влажность и в качестве лубрикантов используются стеараты металлов. Также некоторые аддитивы без ангидрида содержат в своем составе лубриканты и тем самым позволяют снизить расход лубрикантов в целом, и соответственно повысить рентабельность производства.

 

Подготовка полимера

Для производства ДПК идеально подходит полиэтилен низкого давления – ПНД (HDPE) с низким ПТР (показатель текучести расплава). Также хорошо подходит поливинилхлорид ПВХ (PVC), с его применением, как правило, древесно-полимерный композит можно сделать дешевле, но у него есть свои плюсы и минусы. Основные плюсы ПВХ: твердость конечного продукта, низкая цена. Минусы: плохая морозостойкость, токсичность при нагреве, при аварийной остановке можно не успеть очистить шнеки, цилиндр и фильеру, и они придут в негодность, но самое плохое – испарениями отравить рабочих, а также существенное отличие ПВХ от ПНД – ПВХ выдерживает не более пяти переплавок.

Для высокой рентабельности производства очень важно использовать полимер со стабильным ПТР, однородного состава и качества. В этом случае производство будет работать с минимумом брака и будет рентабельным. В случае, когда полимер неоднородный и ПТР постоянно меняется – работать крайне сложно, трудно увеличить скорость экструзии и удерживать ее в требуемых параметрах, с сохранением качества и геометрии. При изменении ПТР вязкость расплава ДПК будет также меняться, давление в фильере будет нестабильным и для поддержания стабильной работы линии необходимо будет очень быстро реагировать на изменения и менять температуру и подачу охлаждающей жидкости. Это практически не реально, так как температура меняется не сразу, а в течение 3-5 минут. При этом обычно портиться геометрия, либо профиль раздувается и линию придется останавливать для перезапуска.

Подготовка полимера (из отходов производств) может состоять из нескольких этапов, в зависимости от качества и состояния исходного сырья. Первое, что необходимо сделать – это измельчить крупные части на мелкие кусочки, определенного размера. Для измельчения литников, обрезков труб большого диаметра лучше всего подойдет одновальный шредер с прижимной плитой. Он «отгрызает» кусочки полимера от большого куска (литника). Затем полученные кусочки можно измельчить до нужной фракции с помощью дробилки. Для измельчения канистры или подобных элементов наиболее подходит двух (четырех) вальный шредер или большая дробилка. Далее полимер необходимо отмыть и просушить. Она моет и сушит одновременно.

Затем, если сырье изначально было чистое, можно его дополнительно измельчить или сразу использовать по назначению, а если сырье содержало включения – необходимо его переплавить с помощью гранулятора полимеров и очистить расплав с помощью фильтра-сетки.

В любом случае, состав комплекта оборудования для организации производства ДПК надо определять исходя из видов, источников сырья на котором планируется работать.

 

Подготовка муки (наполнителя)

В составе ДПК как правило примерно 60% от массы формируется дешевым наполнителем. В качестве наполнителя используют в основном древесную муку, которую получают из опилок, муку из шелухи рисовой, подсолнечника, а также бамбука. Наполнитель должен быть сухим, оптимальная влажность не более 4%. Древесная мука при хранении обычно подтягивает в себя до 8%-10% влажности, поэтому ее желательно использовать сразу после измельчения. Мука из рисовой шелухи гидрофобна, она влагу не подтягивает в любое время года. Древесно-полимерный композит на основе муки из рисовой шелухи всегда имеет низкое влагопоглощение, как правило, в два раза меньше нормы. Так как наполнитель должен быть дешевым – производство ДПК желательно разместить поближе к источнику сырья для наполнителя или иметь собственный транспорт для снижения издержек на логистику.

Для измельчения опилок или шелухи лучше использовать ударные или молотковые мельницы, это проверено на собственном опыте. Импеллерные мельницы для этого не подходят. Импеллер истирает частицы, при этом конечно он их подсушивает, но в процессе измельчения от нагрева с поверхности частиц выжигается лигнин и композит от этого теряет прочность.

 

Важные составляющие ДПК

В составе древесно-полимерного композита кроме полимера и муки, также как наполнитель используются мел и тальк. Они играют роль как песок в бетоне. С их помощью композит становится плотнее и тверже.

Также в состав ДПК входят антиоксиданты, красители, связующий агент (аддитив), лубриканты.

Антиоксиданты предохраняют от деструкции полимер как от высоких температур в процессе экструзии, так и в последующей эксплуатации от ультрафиолета. Обычно используют антиоксиданты двух типов 1010 и 168 (186), или два в одном, есть и такие.

В качестве красителя для ДПК оптимально использовать чистый пигмент – железноокисные красители. Различные мастербатчи и прочие гранулы – это тот же пигмент, только в более низкой концентрации, но дороже и добавлять его надо больше.

Связующее вещество (аддитив) – это гранула ПНД с привитым малеиновым ангидридом. Сам малеиновый ангидрид в чистом виде - это белый порошок или кусочки спрессованного порошка, он «склеивает» полимер с наполнителями. Прививают ангидрид к ПНД, переплавляя их вместе в двухшнековом экструдере со специальными параллельными длинными шнеками. На выходе получается слегка желтоватая/мутноватая гранула. Основной недостаток ангидрида – его нейтрализация влагой и стеаратами металлов.

На собственном опыте мы поняли, что лучше использовать аддитивы без содержания ангидрида – продукт получается более стабильного качества, процесс экструзии также проходит более стабильно, увеличивается скорость выхода продукта и соответственно рентабельность производства.

На крупных производствах ДПК в Китае используют аддитивы без малеинового ангидрида. Мы также используем подобные аддитивы из Китая, которые покупаем напрямую на крупных заводах в Китае, гарантирующих качество.

В качестве внешних и внутренних лубрикантов используют в основном полиэтиленовый воск и стеариновую кислоту. Некоторые производители используют добавки на основе смеси индустриального масла и силикона. Мы пробовали все возможные способы и по нашему мнению самый эффективный лубрикант для ДПК – стеарат цинка, но его желательно использовать с аддитивом без ангидрида.

 

Подготовка смеси ДПК

Для производства ДПК применяют два типа производственных линий. Если рассматривать мелкое производство 1-2 линии, то можно использовать одношаговую линию. Если производство от 2-х и более линий, то однозначно удобнее работать на двухшаговых линиях. Оба типа линий включают в себя подготовку смеси ДПК на одно или двухстадийном миксере. Одностадийный миксер выполняет перемешивание компонентов ДПК с нагревом до определенной температуры, при этом лубриканты расплавляются и впитываются в наполнители, затем производит выгрузку смеси. Двухстадийный дополнительно охлаждает смесь до заданной температуры, затем производит ее выгрузку. После одностадийного миксера смесь желательно перемещать в накопительный бункер с ворошителем, там она будет постепенно остывать не слеживаясь.

Очень эффективно использовать двухстадийный миксер, если в горячий (верхний бункер) подавать часть компонентов, а оставшиеся компоненты подавать в нижний бункер. Плюсы – производительность выше почти в два раза, не надо подавать воду для охлаждения в нижний бункер. При этом производительность увеличивается реально в два раза. Миксеры использовать желательно с нагревом маслом и инвертором, так как миксеры с нагревом только трением выжигают смесь в месте контакта лопастей миксера со смесью, в результате изделия теряют прочность за счет выжигания лигнина.

 

Технология изготовления профилей

На самом деле технологий производства ДПК существует достаточно много, но суть в целом одна. Экструдер расплавляет смесь и выдавливает профиль через фильеру с одновременным ее охлаждением и отверждением на выходе. Смесь может быть как в гранулах – для двухстадийной линии, так и в виде смеси + гранулы полимера – для одностадийной линии. Главное в процессе экструзии – подобрать оптимальный режим работы или если не получается – подкорректировать состав смеси, чтобы скорость экструзии и качество были приемлемыми. Основные параметры режима работы – температура нагрева в различных зонах экструдера и фильеры, интенсивность охлаждения, загрузка шнеков, скорость экструзии. Также важным параметром является давление расплава в фильере – оно также может меняться от температурных факторов, скорости и от вязкости (состава смеси). То есть, подбирая состав смеси и режим экструзии можно добиться высокой производительности при хорошем качестве продукта.

 

Технология финишной обработки

Финишная обработка террасной доски из ДПК – это 90% успеха в продажах при прочих равных условиях. На выходе из фильеры все доски имеют глянцевую поверхность, но эксплуатировать глянцевую доску крайне неудобно и не практично. Во первых – она скользкая, во вторых не практичная – она легко царапается.

Для того, чтобы доска из ДПК была более привлекательной и выгодно отличалась от других предложений на рынке, а также чтобы она была практичной используют несколько видов обработки ее рабочей поверхности.

Первый это шлифовка. Рабочую поверхность террасной доски обрабатывают на шлифовальном станке шкуркой (наждачным полотном). На выходе получается ровная гладкая поверхность. Получненную поверхность можно обработать на станке для тиснения (эмбоссинг), хотя правильнее называть такой вид обработки поверхностным обжигом. Так как тиснения как такового нет, но рисунок структуры виден, такой рисунок со временем выгорает и стирается.

Второй вид обработки – самый распространенный в России – это брашинг. Брашинг – это обработка радиальными стальными щетками. Щетки обдирают глянец и в зависимости от толщины ворса наносят структуру на поверхность доски. Брашинг предпочтительнее тиснения если геометрия профиля изделия не достаточно качественная, не точная – брашинг пропускает неровности. При таком виде обработки поверхность не выравнивается, если террасная доска имеет поверхность «вельвет», то щетки могут также удалять глянец в канавках, что делает внешний вид доски не очень привлекательным.

Третий, самый редкий вид обработки – настоящий эмбоссинг, глубокое тиснение, которое еще называют 3D тиснением. Обычно его делают на полнотелых профилях, не имеющих камер, так как пустотелая доска не выдерживает высокого давления необходимого для нанесения текстуры и ломается. Доска выглядит как натуральная, состаренная древесина. При этом не вскрывается структура композита и соответственно доска остается более защищенной от внешних воздействий.

На камерных профилях террасной доски тиснение хорошего качества получается пока только у LG WOOZEN и у нас. На разработку собственной технологии мы потратили почти 2 года.

 

Упаковка и складирование перед отправкой в продажу.

На процесс производства влияет организация упаковки и зоны складирования. Качество упаковки также влияет на уменьшение количества повреждений изделий в процессе доставки клиенту.

Упаковывать изделия желательно в стрейч-пленку, при этом изделие не пачкается и не скользит при складировании и перевозке.

 

Основы: определение и свойства полимеров

Если вам нужна основная информация о пластиковых материалах, это то место, где ее можно найти. Здесь вы узнаете определение и свойства полимеров - еще одно название пластмасс.

Самое простое определение полимера - это полезное химическое вещество, состоящее из множества повторяющихся единиц. Полимер может быть трехмерной сетью (подумайте о повторяющихся единицах, связанных вместе слева и справа, спереди и сзади, вверх и вниз) или двумерной сетью (подумайте о повторяющихся единицах, связанных вместе слева, справа, вверх и вниз в лист) или одномерная сеть (подумайте о повторяющихся единицах, связанных слева и справа в цепочке).Каждая повторяющаяся единица - это «-мер» или основная единица, причем «полимер» означает множество повторяющихся единиц. Повторяющиеся элементы часто состоят из углерода и водорода, а иногда и из кислорода, азота, серы, хлора, фтора, фосфора и кремния. Чтобы создать цепь, многие звенья или «-меры» химически связаны или полимеризуются вместе. Соединение бесчисленных полос плотной бумаги вместе, чтобы сделать бумажные гирлянды, или соединение сотен скрепок, чтобы сформировать цепочки, или нанизывание бусинок, помогает визуализировать полимеры.Полимеры встречаются в природе и могут быть изготовлены для удовлетворения конкретных потребностей. Промышленные полимеры могут представлять собой трехмерные сети, которые после образования не плавятся. Такие сети называются полимерами THERMOSET. Эпоксидные смолы, используемые в двухкомпонентных клеях, представляют собой термореактивные пластмассы. Промышленные полимеры также могут представлять собой одномерные цепи, которые можно плавить. Эти цепи представляют собой ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ полимеры, также называемые ЛИНЕЙНЫМИ полимерами. Пластиковые бутылки, пленки, чашки и волокна - это термопласты.

В природе много полимеров.Основными природными полимерами являются дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК), определяющие жизнь. Шелк, волосы и рог паука - это белковые полимеры. Крахмал может быть полимером, как и целлюлоза в древесине. Латекс каучукового дерева и целлюлоза использовались в качестве сырья для производства полимерной резины и пластмасс. Первым синтетическим пластиком был бакелит, созданный в 1909 году для корпусов телефонов и электрических компонентов. Первым произведенным полимерным волокном была вискоза из целлюлозы в 1910 году.Нейлон был изобретен в 1935 году, когда искали синтетический паучий шелк.

Структура полимеров

Многие обычные классы полимеров состоят из углеводородов, соединений углерода и водорода. Эти полимеры специально состоят из атомов углерода, связанных друг с другом в длинные цепи, которые называют основной цепью полимера. Из-за природы углерода один или несколько других атомов могут быть присоединены к каждому атому углерода в основной цепи.Есть полимеры, которые содержат только атомы углерода и водорода. Полиэтилен, полипропилен, полибутилен, полистирол и полиметилпентен являются их примерами. Поливинилхлорид (ПВХ) имеет хлор, связанный с углеродной основой. Тефлон имеет фтор, связанный с углеродной основой.

Другие распространенные производимые полимеры имеют скелеты, которые содержат элементы, отличные от углерода. Нейлоны содержат атомы азота в основной цепи повторяющейся единицы. Полиэфиры и поликарбонаты содержат кислород в позвоночнике.Есть также некоторые полимеры, которые вместо углеродной основы имеют кремниевую или фосфорную основу. Они считаются неорганическими полимерами. Один из наиболее известных полимеров на основе силикона - Silly Putty ® .

Молекулярное устройство полимеров

Подумайте, как лапша спагетти выглядит на тарелке. Это похоже на то, как могут быть расположены линейные полимеры, если они не имеют определенного порядка или являются аморфными. Контроль процесса полимеризации и гашение расплавленных полимеров может привести к аморфной организации.Аморфное расположение молекул не имеет дальнего порядка или формы, в которой располагаются полимерные цепи. Аморфные полимеры обычно прозрачны. Это важная характеристика для многих приложений, таких как пищевая упаковка, пластиковые окна, линзы для фар и контактные линзы.

Очевидно, не все полимеры прозрачны. Полимерные цепи в объектах, которые являются полупрозрачными и непрозрачными, могут иметь кристаллическую структуру. По определению, кристаллическая структура имеет атомы, ионы или, в данном случае, молекулы, расположенные в виде различных структур.Обычно вы думаете о кристаллических структурах в поваренной соли и драгоценных камнях, но они могут встречаться и в пластмассах. Точно так же, как закалка может привести к образованию аморфных структур, обработка может контролировать степень кристалличности тех полимеров, которые способны кристаллизоваться. Некоторые полимеры никогда не кристаллизуются. Другие предназначены для кристаллизации. Чем выше степень кристалличности, тем меньше света может проходить через полимер. Следовательно, степень прозрачности или непрозрачности полимера может напрямую зависеть от его кристалличности.Кристалличность дает преимущества в прочности, жесткости, химической стойкости и стабильности.

Ученые и инженеры всегда производят более полезные материалы, манипулируя молекулярной структурой, которая влияет на получаемый конечный полимер. Производители и переработчики вводят в базовые полимеры различные наполнители, армирующие элементы и добавки, расширяя возможности продукта.

Характеристики полимеров

Большинство производимых полимеров являются термопластичными, что означает, что после образования полимера его можно нагревать и преобразовывать снова и снова.Это свойство облегчает переработку и переработку. Другая группа, термореактивные, не подлежит переплавке. После образования этих полимеров повторный нагрев приведет к окончательному разложению материала, но не к расплавлению.

Каждый полимер имеет очень отличные характеристики, но большинство полимеров имеют следующие общие характеристики.

  1. Полимеры могут быть очень устойчивы к химическим веществам. Учитывайте все чистящие жидкости в вашем доме, упакованные в пластик. Чтение предупредительных этикеток, которые описывают, что происходит, когда химическое вещество попадает в контакт с кожей или глазами или попадает в организм, подчеркнет необходимость химической стойкости пластиковой упаковки. В то время как растворители легко растворяют некоторые пластмассы, другие пластмассы обеспечивают безопасную, небьющуюся упаковку для агрессивных растворителей.

  2. Полимеры могут быть как теплоизоляционными, так и электроизоляционными. Прогулка по вашему дому укрепит эту концепцию, поскольку вы рассматриваете все приборы, шнуры, электрические розетки и проводку, которые сделаны или покрыты полимерными материалами. Термостойкость очевидна на кухне с ручками для кастрюль и сковородок из полимеров, ручками для кофейников, пенопластом холодильников и морозильников, изолированными чашками, кулерами и посудой для микроволновой печи. Термобелье, которое носят многие лыжники, сделано из полипропилена, а наполнитель зимних курток - из акрила и полиэстера.

  3. Обычно полимеры очень легкие по весу и обладают значительной прочностью. Рассмотрите диапазон применения, от игрушек до каркаса космических станций или от тонкого нейлонового волокна в колготках до кевлара, который используется в пуленепробиваемых жилетах. Некоторые полимеры плавают в воде, а другие тонут. Но по сравнению с плотностью камня, бетона, стали, меди или алюминия все пластмассы являются легкими материалами.

  4. Полимеры можно обрабатывать различными способами. Экструзия производит тонкие волокна или тяжелые трубы, пленки или пищевые бутылки. Литье под давлением позволяет производить очень сложные детали или большие кузовные панели. Пластмассы можно формовать в барабаны или смешивать с растворителями, чтобы получить клеи или краски. Эластомеры и некоторые пластмассы растягиваются и очень гибкие. Некоторые пластмассы, например, бутылки для безалкогольных напитков, при обработке растягиваются, чтобы сохранить свою форму.Другие полимеры могут быть вспенены, например полистирол (Styrofoam ™), полиуретан и полиэтилен.

  5. Полимеры - это материалы с, казалось бы, безграничным диапазоном характеристик и цветов. Полимеры обладают множеством неотъемлемых свойств, которые могут быть дополнительно улучшены широким спектром добавок для расширения сферы их применения и применения. Полимеры могут имитировать волокна хлопка, шелка и шерсти; фарфор и мрамор; а также алюминий и цинк.Из полимеров можно также производить продукты, которые не всегда можно получить из мира природы, например прозрачные листы и гибкие пленки.

  6. Полимеры обычно производятся из нефти, но не всегда. Многие полимеры состоят из повторяющихся элементов, полученных из природного газа, угля или сырой нефти. Но повторяющиеся элементы строительных блоков иногда могут быть сделаны из возобновляемых материалов, таких как полимолочная кислота из кукурузы или целлюлоза из хлопкового пуха.Некоторые пластмассы всегда делались из возобновляемых материалов, таких как ацетат целлюлозы, используемый для рукояток отверток и подарочной ленты. Когда строительные блоки могут быть более экономичными из возобновляемых материалов, чем из ископаемого топлива, либо старые пластмассы находят новое сырье, либо вводятся новые пластмассы.

  7. Полимеры можно использовать для изготовления предметов, которые не имеют альтернативы из других материалов.Из полимеров можно получать прозрачные водонепроницаемые пленки. ПВХ используется для изготовления медицинских трубок и пакетов для крови, которые продлевают срок хранения крови и продуктов крови. ПВХ безопасно доставляет воспламеняющийся кислород по негорючим гибким трубкам. А антитромбогенный материал, такой как гепарин, можно включать в гибкие катетеры из ПВХ для операций на открытом сердце, диализа и сбора крови. Многие медицинские устройства используют полимеры для обеспечения их эффективного функционирования.

Управление твердыми отходами

Обращаясь ко всем превосходным свойствам полимеров, не менее важно обсудить некоторые проблемы, связанные с материалами.Большинство пластмасс разрушаются на ярком солнечном свете, но никогда полностью не разлагаются при захоронении на свалках. Однако другие материалы, такие как стекло, бумага или алюминий, также не разлагаются на свалках. Однако некоторые биопластики разлагаются до углекислого газа и воды ТОЛЬКО на специально разработанных предприятиях по компостированию пищевых отходов. Они не разлагаются при других обстоятельствах.

Для 2005 1 характеристика твердых бытовых отходов EPA перед переработкой в ​​США показала, что пластмассы составляют 11.8 процентов нашего мусора по весу по сравнению с бумагой, которая составляла 34,2 процента. Стекло и металлы составили 12,8 процента по весу. А дворовая обрезка составила 13,1 процента от массы твердых бытовых отходов. Пищевые отходы составили 11,9 процента твердых бытовых отходов. Характеристики, которые делают полимеры такими привлекательными и полезными, легкие и практически безграничные физические формы многих полимеров, разработанные для обеспечения определенного внешнего вида и функциональности, делают вторичную переработку после потребителя сложной задачей. Когда можно собрать достаточное количество использованных пластиковых предметов, компании разрабатывают технологию переработки использованного пластика.Уровень переработки всех пластмасс не так высок, как хотелось бы. Но уровень рециркуляции 1170 000 000 фунтов бутылок из полиэстера, 23,1%, переработанных в 2005 г., и 953 000 000 фунтов бутылок из полиэтилена высокой плотности, 28,8%, переработанных в 2005 г., показывает, что при наличии критической массы определенного материала переработка может быть коммерческий успех 2 .

Заявки на переработку пластмасс растут с каждым днем. Переработанный пластик можно смешивать с первичным пластиком (пластиком, который ранее не обрабатывался) без ущерба для свойств во многих областях применения.Из переработанного пластика делают полимерную древесину для использования в столах для пикника, заборах и на открытых игровых площадках, что обеспечивает низкие эксплуатационные расходы, отсутствие сколов и экономию натуральной древесины. Пластик из бутылок с безалкогольными напитками и водой может быть превращен в волокна для производства ковров или из новых бутылок для еды. Переработка по замкнутому циклу действительно имеет место, но иногда наиболее ценное использование переработанного пластика - это применение, отличное от первоначального.

Альтернативой для пластмасс, которые не перерабатываются, особенно загрязненных, таких как использованная пищевая упаковка или подгузники, может быть система преобразования отходов в энергию (WTE).В 2005 году 13,6% твердых бытовых отходов США было переработано в системах WTE 1 . Когда местные жители решают использовать системы переработки отходов в энергию для управления твердыми отходами, пластик может стать полезным компонентом.

Контролируемое горение полимеров производит тепловую энергию. Тепловая энергия, производимая при сжигании пластиковых муниципальных отходов, не только может быть преобразована в электрическую, но также помогает сжигать мокрый мусор, который присутствует. Бумага также выделяет тепло при горении, но не так сильно, как пластик.С другой стороны, стекло, алюминий и другие металлы не выделяют энергии при горении.

Чтобы лучше понять процесс сжигания, рассмотрим дым, исходящий от горящего предмета. Если зажечь дым зажженной пропановой горелкой, можно заметить, что дым исчезает. Это упражнение показывает, что побочные продукты неполного сгорания все еще горючие. Правильное сжигание сжигает материал и побочные продукты первоначального сжигания, а также заботится об атмосферных выбросах и твердых выбросах для обеспечения общественной безопасности.

Некоторые пластмассы можно компостировать либо из-за специальных добавок, либо из-за структуры полимеров. Компостируемые пластмассы часто требуют более интенсивных условий для разложения, чем компостные кучи на заднем дворе. Для компостируемых пластиков рекомендуются коммерческие компостеры. В 2005 г. при компостировании 1 переработано 8,4% твердых бытовых отходов США.

Пластмассы также могут быть безопасно засыпаны землей, хотя ценный энергетический ресурс пластмасс в этом случае будет потерян для переработки или улавливания энергии.В 2005 г. 1 54,3% твердых бытовых отходов США приходилось на захоронение. Пластмассы используются для укладки свалок, чтобы улавливать фильтрат и не загрязнять грунтовые воды. Не разлагающийся пластик помогает стабилизировать почву, так что после закрытия свалки земля может быть достаточно стабильной для полезных будущих покупок.

Полимеры влияют на каждый день нашей жизни. У этих материалов так много разнообразных характеристик и применений, что их полезность может быть измерена только нашим воображением.Полимеры - это материалы прошлых, настоящих и будущих поколений.

1 Агентство по охране окружающей среды США, «Твердые бытовые отходы в США, 2005 г. Факты и цифры», EPA530-R-06-011, октябрь 2006 г.
2 Американский химический совет, «Национальный отчет о вторичной переработке пластиковых бутылок после потребления, 2005 г.»

,

3. Производство: материалы и обработка | Наука и инженерия полимеров: новые горизонты исследований

реакций конденсации были использованы для создания гибридных гелей, которые не усаживаются при сушке.

Выделение молекул органических красителей, жидких кристаллов или биологически активных частиц в неорганических или гибридных матрицах привело к появлению огромного множества композитных оптических материалов, которые в настоящее время разрабатываются в виде лазеров, датчиков, дисплеев, фотохромных переключателей и нелинейно-оптических устройств.Эти материалы превосходят композиты с органической матрицей, потому что неорганическая матрица (обычно кремнезем) имеет больший коэффициент пропускания и менее подвержена фотодеградации. Органические молекулы, встроенные в неорганические матрицы, также могут служить в качестве шаблонов для создания пористости. Удаление темплатов термолизом, фотолизом или гидролизом создает поры четко определенных размеров и форм. Неорганические материалы с заданной пористостью в настоящее время представляют интерес для мембран, сенсоров, катализаторов и хроматографии.

Неорганические, металлоорганические и гибридные полимеры и сетки представляют собой потенциально огромный класс материалов с практически неограниченными проблемами синтеза и обработки. Предполагается, что будущие исследования продолжат изучение периодической таблицы в поисках новых комбинаций материалов, новых молекулярных структур и улучшенных свойств. Гибридные системы особенно удобны для исследований в области многофункциональных материалов, то есть интеллектуальных материалов, которые одновременно выполняют несколько оптических, химических, электронных или физических функций.Также ожидается разработка гибридных материалов, которые демонстрируют некоторые из исключительных прочности и вязкости разрушения природных материалов, таких как раковины и кости. Замечательная универсальность полифосфазенов и полисилоксанов будет по-прежнему использоваться для биомедицинских применений, таких как доставка лекарств и замена органов и мягких тканей, а также усовершенствованные эластомеры, покрытия и мембраны.

Будущее прекерамических полимеров и золь-гель-систем кажется светлым. Основной задачей является разработка способов получения чистой стехиометрической неоксидной керамики, особенно SiC, которая демонстрирует прядильность и высокий выход керамики.Новые пути синтеза, такие как подходы к созданию «молекулярных строительных блоков» для многокомпонентной керамики, будут изучены для получения сверхпроводящих, сегнетоэлектрических, нелинейно-оптических и ионно-проводящих фаз, в основном в виде тонких пленок. Использование золь-гель обработки для получения «индивидуальных» фаз. пористые материалы для применения в сенсорах, мембранах, катализаторах, адсорбентах и ​​хроматографии являются особенно привлекательной областью исследований и разработок.

ОБРАБОТКА ПОЛИМЕРА

Рост объемов полимеров и их использования, как описано выше, отчасти связан с простотой их обработки.Вопреки распространенному мнению, пластмассы часто дороже стали, то есть в пересчете на фунт, но они также намного легче стали, стекла или алюминия. Огромное преимущество полимеров заключается в том, что их можно обрабатывать многими способами за

ед. ,

Что такое полимер? | Живая наука

Полимеры - это материалы, состоящие из длинных повторяющихся цепочек молекул. Материалы обладают уникальными свойствами в зависимости от типа связываемых молекул и того, как они связаны. Некоторые полимеры сгибаются и растягиваются, например резина и полиэстер. Другие твердые и прочные, такие как эпоксидные смолы и стекло.

Полимеры затрагивают практически все аспекты современной жизни. Скорее всего, большинство людей контактировали по крайней мере с одним полимерсодержащим продуктом - от бутылок с водой до гаджетов и шин - за последние пять минут.

Термин «полимер» часто используется для описания пластмасс, которые являются синтетическими полимерами. Однако природные полимеры также существуют; каучук и дерево, например, являются натуральными полимерами, которые состоят из простого углеводорода, изопрена, согласно Британской энциклопедии. Белки - это природные полимеры, состоящие из аминокислот, а нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) - это полимеры нуклеотидов - сложных молекул, состоящих, например, из азотсодержащих оснований, сахаров и фосфорной кислоты.

Химические реакции

Герман Штаудингер, профессор органической химии Eidgenössische Technische Hochschule (Университет прикладных наук) в Цюрихе, является отцом разработки современных полимеров.Его исследования в 1920-х годах привели к современным манипуляциям как с натуральными, так и с синтетическими полимерами. Он придумал два термина, которые являются ключевыми для понимания полимеров: полимеризация и макромолекулы, согласно Американскому химическому обществу (ACS). Он был удостоен Нобелевской премии по химии в 1953 году «за открытия в области химии макромолекул».

Полимеризация - это метод создания синтетических полимеров путем объединения более мелких молекул, называемых мономерами, в цепочку, удерживаемую ковалентными связями, согласно ThoughtCo., образовательный онлайн-ресурс. Согласно Scientific American, различные химические реакции - например, вызванные теплом и давлением - изменяют химические связи, удерживающие мономеры вместе. Этот процесс заставляет молекулы связываться в линейную, разветвленную или сетчатую структуру, в результате чего образуются полимеры.

Эти цепочки мономеров также называют макромолекулами. Большинство полимерных цепей имеют в качестве основы цепочку атомов углерода. По данным Учебного центра науки о полимерах, одна макромолекула может состоять из сотен тысяч мономеров.

Использование полимеров

Полимеры используются практически во всех сферах современной жизни. Пакеты для продуктов, бутылки с газированной водой и водой, текстильные волокна, телефоны, компьютеры, упаковка для пищевых продуктов, автозапчасти и игрушки содержат полимеры.

Еще более сложная технология использует полимеры. Например, «мембраны для опреснения воды, носители, используемые для контролируемого высвобождения лекарств, и биополимеры для тканевой инженерии - все используют полимеры», согласно ACS.

Популярные полимеры для производства включают полиэтилен и полипропилен.Их молекулы могут состоять из 10 000–200 000 мономеров.

Во время реакции полимеризации большое количество мономеров соединяется ковалентными связями с образованием единой длинной молекулы, полимера. (Изображение предоставлено: LibreTexts)

Будущее полимеров

Исследователи экспериментируют со многими различными типами полимеров, стремясь к дальнейшему развитию медицины и улучшению продуктов, которые мы уже используем.

Например, углеродные полимеры разрабатываются и улучшаются для автомобильной промышленности.

«Композиты из полимеров, армированных углеродным волокном (CFRP), также называемые ламинатами из углеродных волокон, - это материалы следующего поколения, которые делают автомобили более легкими, более экономичными и безопасными», - говорится в колонке Live Science 2016 года, опубликованной Никхилом Гуптой. доцент, и Стивен Зельтманн, студент-исследователь, оба в лаборатории композитных материалов и механики факультета механической и аэрокосмической техники инженерной школы Тандон Нью-Йоркского университета. «Углеродный ламинат чрезвычайно прочный и жесткий из-за его тканых слоев из почти чистых углеродных волокон, скрепленных между собой затвердевшим пластиком, например эпоксидной смолой.«[Углеродное волокно: это больше, чем скорость]

Полимеры также используются для улучшения голограмм. Ученые из Пенсильванского университета создали голограмму на гибком полимерном материале под названием PDMA, в который были залиты золотые наностержни, согласно исследование, опубликованное в Интернете в начале 2017 года в журнале Nano Letters. Это новое голографическое устройство может содержать несколько изображений вместо одного.

«Мы задали вопрос:« Можем ли мы закодировать несколько битов информации в голограмме? »» Ритеш Агарвал , руководитель исследований и профессор материаловедения и инженерии Пенсильванского университета, сообщил Live Science.«Это важная часть работы, потому что это первый раз, когда кому-то показали, что вы можете записать несколько голографических изображений, и, просто растягивая полимер, вы можете в основном изменить изображение».

Искусственная кожа из силиконового полимера может стать будущим усилий по борьбе со старением. Согласно исследованию, опубликованному в мае 2016 года в журнале Nature Materials, в форме двух кремов полимер может подтягивать кожу человека, уменьшать появление морщин и уменьшать мешки под глазами.Такую искусственную кожу также можно использовать для лечения кожных заболеваний, таких как экзема, или использовать как солнцезащитный крем.

«Мы в восторге от этого; это совершенно новый материал», - сказал Live Science соавтор исследования Роберт Лангер, профессор Массачусетского технологического института.

Дополнительные ресурсы

,

Что такое полимер? | HowStuffWorks

Если вы когда-либо делали длинную бумажную цепочку, у вас уже есть визуальный образ полимера. Термин происходит от греческих слов poly , что означает «многие», и meros , что означает «часть». Объедините два, и вы получите «много частей». Самое простое определение полимера - это длинная цепь, образованная путем соединения множества более мелких молекул, называемых мономерами [источник: Ларсен].

В то время как бумажная цепочка представляет собой простое изображение полимера, на практике полимеры находят гораздо большее применение.Они входят в состав многих предметов, используемых в повседневной жизни: пластиковых контейнеров, нейлоновых изделий, резиновых покрышек и многого другого.

Чтобы понять полимеры, нам сначала нужно узнать мономер, который представляет собой отдельную молекулу, способную соединяться по крайней мере с двумя другими мономерами. Процесс соединения называется полимеризацией, при которой две отдельные молекулы одного или разных типов связываются, разделяя пары электронов. Этот союз образует ковалентную связь [источник: Ларсен].

Когда мономеры соединяются с другими мономерами в процессе создания ковалентных связей, они образуют более крупные молекулы, называемые полимерами. Слово «полимер» означает любое неуказанное количество мономерных единиц - просто любое количество, превышающее единицу [источник: Britannica].

Количество связей, создаваемых мономерами, определяет химическую структуру полимера. Если мономер связывается только с двумя другими молекулами, в результате получается цепочечная структура.Если он связывается с тремя или более молекулами, то могут образовываться трехмерные сшитые структуры [источник: Innovate Us].

Полимеры могут происходить естественным путем, или мы можем их производить. Два распространенных примера природного полимера - это основные химические вещества, определяющие жизнь: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). Другие встречающиеся в природе полимеры включают шелк, шерсть, волосы, ногти, ногти на ногах, целлюлозу и белки.

Искусственные полимеры часто называют пластиками; им можно придавать различные формы для использования в домашних и промышленных целях.Большинство синтетических полимеров получают из нефтяного масла, и различные типы включают нейлон, полиэтилен, полиэфир, вискозу, тефлон и эпоксидную смолу. Пластиковые или резиновые предметы, с которыми вы сталкиваетесь ежедневно, представляют собой полимер [источник: Ларсен].

Происхождение искусственных полимеров восходит к Центральной Америке и древним ацтекам, ольмекам и майя, которые создали форму каучука, объединив натуральный латекс, содержащийся в растениях, с соком виноградных лоз [источник: Кауфман]. Полученная резина была более пластичной, чем хрупкий латекс, и использовалась для изготовления сандалий, а также мячей для церемониальных игр.Примерно через 3000 лет после того, как жители Центральной Америки начали играть в мяч, Чарльз Гудиер соединил натуральный каучук с серой, чтобы создать вулканизированный каучук, полимерное вещество, все еще популярное сегодня - вы можете узнать имя Goodyear по марке автомобильных шин.

В течение дня остановитесь и рассмотрите все структуры вокруг вас. Трудно поверить, что пластиковый контейнер для лимонада, чехол вокруг вашего смартфона или шины, которые доставят вас туда, куда вам нужно, - все это результат крошечных отдельных мономеров, соединяющихся вместе с образованием полимеров.Сила в цифрах, правда?

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о