Термопласт что это такое


термопласты - это... Что такое термопласты?

пластмассы, которые при нагревании обратимо переходят в пластичное или вязкотекучее состояние и в таком состоянии формуются в изделия. Наиболее распространены термопласты на основе полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола.

ТЕРМОПЛА́СТЫ, термопластичные полимеры (см. ПОЛИМЕРЫ), пластмассы (см. ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАССЫ), при переработке которых не происходит химические реакции отверждения (см. ОТВЕРЖДЕНИЕ) полимеров и материал в изделии сохраняет способность плавиться и растворяться.
Термопластичными свойствами обладают линейные (иногда разветвленные) полимеры, т. е. полимеры, макромолекулы (см. МАКРОМОЛЕКУЛА) которых представляют собой цепочечные последовательности повторяющихся звеньев. Как правило, линейные полимеры сравнительно гибки и эластичны, большинство из них легко размягчается и расплавляется.
В большинстве случаев термопласты являются аморфными полимерами (см. АМОРФНЫЕ ПОЛИМЕРЫ) или имеют аморфно-кристаллическое строение. Как правило, они не растворимы в воде, растворимы в близких по природе органических растворителях, стойки к кислотам и щелочам и мало гигроскопичны. Большинство из них горючи.
Термопласты, используемые без наполнителей, называют смолами. Могут быть природные смолы (см. СМОЛЫ ПРИРОДНЫЕ) и синтетические смолы (см. СМОЛЫ СИНТЕТИЧЕСКИЕ).
Термопластичные полимеры состоят из макромолекул, соединенных между собой только физическими связями, энергия разрыва которых невелика. При этом энергия разрыва химических ковалентных связей, соединяющих мономерные звенья в цепную макромолекулу, во много раз превышает энергию разрыва физических связей, поэтому химические связи при нагревании термопластов до температуры плавления сохраняются, т. е. сохраняется химическое строение полимера. При температуре выше температуры текучести термопласты переходят в вязкотекучее состояние и под действием внешнего давления принимают заданную форму. При последующем охлаждении и затвердевании физические связи и основные физические свойства термопластичного полимерного вещества восстанавливаются. Благодаря этому можно формовать изделия из расплава термопластов с его последующим охлаждением и затвердеванием. Кроме этого изделия из термопластов могут многократно перерабатываться. Для улучшения свойств (снижения температуры стеклования, увеличения термо- или светостойкости, в термопласты вводят добавки (стабилизаторы полимеров ( см. СТАБИЛИЗАТОРЫ ПОЛИМЕРОВ), пластификаторы (см. ПЛАСТИФИКАТОРЫ)).
Термопласты являются диэлектриками (см. ДИЭЛЕКТРИКИ) с хорошими электрическими свойствами. По поведению в электрическом поле термопласты подразделяются на полярные и неполярные. Неполярными термопластами являются полиэтилены (см. ПОЛИЭТИЛЕН), полипропилен (см. ПОЛИПРОПИЛЕН), полиизобутилен (см. ПОЛИИЗОБУТИЛЕН), полистирол (см. ПОЛИСТИРОЛ), политетрафторэтилен (см. ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕН) и другие. К полярным термопластам относятся политрифторхлорэтилен (см. ПОЛИТРИФТОРХЛОРЭТИЛЕН), поливинилхлорид (см. ПОЛИВИНИЛХЛОРИД), полиамиды (см. ПОЛИАМИДЫ), полиимиды (см. ПОЛИИМИДЫ), полиэтилентерефталат (см. ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТ), поликарбонаты (см. ПОЛИКАРБОНАТЫ), полиуретаны ( см. ПОЛИУРЕТАНЫ), полиакрилаты (см. ПОЛИАКРИЛАТЫ), поливинилацетали и другие.

Термопластавтомат — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Двухкомпонентный горизонтальный термопластавтомат Технологическая схема работы термопластавтомата:
1 — шнек
2 — дозировочное устройство гранулята
3 — сопло
4 и 6: — две половины пресс-формы
5 — (красным) полость формы с каналами
5 — (жёлтым) готовый отливок

Термопластавтомат (ТПА) — инжекционно-литьевая машина, применяемая для изготовления деталей из термопластов методом литья под давлением. В настоящее время более трети штучных изделий из полимерных материалов в мире производится с использованием термопластавтоматов. Более половины номенклатуры оборудования, применяемого в переработке полимеров, предназначено для литья под давлением. Технология литья идеально соответствует массовому производству изделий сложной формы, важным требованием к которым является точное соответствие размерам. Промышленное литье (промлитье) осуществляется по ГОСТам.

В 1865 году компания Phelan & Collendar, производившая бильярдные шары, объявила о вознаграждении в 10000 долларов тому, кто найдёт новый материал, способный заменить слоновую кость. Приз в 10000 привлёк внимание Хайата, и в 1869 году у него возникла идея использовать нитроцеллюлозу, материал, над которым ранее работали Паркс и Шонбейн. Он добился необходимых свойств и качества материала, но вместо того, чтобы получить обещанное вознаграждение в 10000 долларов, Джон Хайат вместе со своим братом Исайей основал компанию Albany Billiard Ball, ставшую конкурентом Phelan & Collendar, — этот момент можно считать началом промышленного производства пластмасс.

На основе патента на метод изготовления под давлением металлических отливок, полученного в 1870 году Джоном Смитом и Джессом Локом, братья Хайат разработали и в 1872 году запатентовали первую машину для литья пластмассы под давлением. Три таких машины несколько десятилетий работали на одной из американских фабрик; выпускалась только продукция достаточно простой формы. Изобретённая братьями Хайат уплотнительная машина стала прототипом литьевой машины.

Поскольку единственным материалом, используемым для литья под давлением, был целлулоид, в течение последующих 50 лет в данной отрасли мало что изменилось. Однако в 1904 году англичанину Э. Л. Гейлорду удалось запатентовать саму технологию литья под давлением.

В 1919 году немцу А. Эйхенгрюну удалось установить технологические условия литья под давлением целлулоидных деталей сложной формы. Таким образом, процесс литья под давлением был в четвёртый раз изобретён заново.

В течение 1930-х и 1940-х годов термопластавтоматы выпускались несколькими компаниями в США и Европе. Одно из важных усовершенствований было сделано в 1932 году, когда Г. Гастров впервые использовал торпеду[неизвестный термин] в зоне плавления поршневой машины. В некотором роде это устройство сходно с дорном в машине, запатентованной Хайатом в 1872 году. С помощью торпеды значительно повышалась производительность пластикации. Машины такой конструкции могли изготавливать лишь толстостенные детали, с использованием впускных литников большого диаметра.

Для увеличения скорости и давления впрыска до уровня, позволяющего производить тонкостенные детали, в 1948 году компанией Jackson and Church была создана шнековая литьевая машина с двухступенчатым силовым контуром. Данная конструкция состояла из шнекового пластикатора и поршневого узла впрыска. В 1943 году заявку на получение патента подал Х. Бек, работавший на немецком предприятии I.G. Farbenindustrie, который в качестве впрыскивающего поршня использовал сам пластицирующий шнек. Патент был выдан в 1952 году.

  • Бортников В.Г. Основы технологии переработки пластических масс. Л.: Химия, 1983.
  • Основы технологии переработки пластмасс: Учебник для вузов/ С.В. Власов, Л.Б. Кандырин, В.Н. Кулезнев и др. — М.: Химия, 2004. — 600с. — ISBN 5-03-003543-5
  • Основы технологии изделий из пластмасс [Текст] : (Цикл лекций) / Г.В. Сагалаев, В.М. Виноградов, Г.В. Комаров ; М-во высш. и сред. спец. образования РСФСР. МВ и ССО РСФСР. Моск. ин-т тонкой хим. технологии им. М. В. Ломоносова. - Москва : [б. и.], 1974. - 733 с.
  • Брагинский В. А. Точное литьё изделий из пластмасс. — Л.: Химия, 1977. — 112 с.
  • Видгоф Н. Б. Основы конструирования литьевых форм для термопластов. — М.: Машиностроение, 1979. — 261 c.
  • Литьё под давлением / М.Б. Беккер, М.Л. Заславский, Ю.Ф. Игнатенко и др. — 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1990. — 400 с. ISBN 5-217-00847-4

Что такое термопласт и его основные виды

Полимеры представляют собой высокомолекулярные соединения. Их происхождение может быть природным и синтетическим. Научные разработки позволили создать на их основе термопластичные материалы, которые при комнатной температуре имеют твердую форму, а при ее увеличении размягчаются и становятся более вязкими. При этом их молекулярная структура не разрушается, а потому не теряются все ценные свойства даже при многочисленных нагревах. Данный факт очень важен, и подобные материалы широко используются в различных отраслях промышленности. Так, например, они востребованы на предприятиях пищевой и химической сферы для создания тары для реализации продукции. Термопластавтомат с помощью процесса плавления из подобной полимерной массы способен производить изделия разных габаритов.

Основные виды

Наиболее распространенными считаются следующие материалы:

  • Полиэтилен. Полимер этого типа обладает высокой эластичностью и прочностью. Ему свойственна влагоустойчивость, нейтральное отношение к активным химическим средам (щелочам, кислотам, спиртам, солевым растворам и т. д.). При низких температурах не теряет своих качеств. При горении плавится. Легко обрабатывается, режется. Производится с использованием разных технологий, в том числе при низком, среднем и высоком давлении и плотности материала.
  • Полистирол. Имеет отличные прочностные характеристики, электроизолирующие и водоотталкивающие свойства. По сравнению с полиэтиленом обладает длительным сроком эксплуатации, так как не склонен к старению.
  • Винипласт (на основе поливинилхлорида). Отличается повышенной жесткостью и выдерживает большие статические нагрузки.

Полиамидные, полиформальдегидные, поликарбонатные, полиакрилатные термопласты годны для использования при температурах свыше 100°С (до 130°С).

Рассматриваемые полимерные изделия нашли широкое применение во многих сферах. Биозагрузка, выполненная из полиэтилена, например, используется для освобождения воды от аммиака и других веществ в фильтрах очистных сооружений.

Термопластавтомат (ТПА) - что это такое

Пластики остаются одним из самых популярных материалов, используемых практически в любой сфере техники, быта, медицины. Основная причина распространенности — низкая стоимость термопластавтомата при возможности получать продукцию любой геометрической формы. Металл, дерево или стекло стоят существенно дороже, поэтому могут конкурировать с полимерными материалами только в узких нишах. Один из самых распространенных методов производства изделий из пластика — литье в формы под давлением с помощью инжекционно-литьевых машин, или термопластавтоматов. Использование подобного оборудования позволяет максимально автоматизировать процесс изготовления, получать высокоточные изделия при небольшой себестоимости.

Самые популярные станки


Log 130-S8

Смыкание: 130 тонн
Объем впрыска: 215 - 302 см3
Масса впрыска: 196 - 274 гр

Цена: по запросу


Log 210-S8

Смыкание: 210 тонн
Объем впрыска: 381 - 569 см3
Масса впрыска: 347 - 520 гр

Цена: по запросу


Bole BL170EKS

Смыкание: 170 тонн
Объем впрыска: 283 - 442 см3
Масса впрыска: 260 - 406 гр

Цена: по запросу


Bole BL350EKS

Смыкание: 350 тонн
Объем впрыска: 918 - 1633 см3
Масса впрыска: 845 - 1502 гр

Цена: по запросу


Start 98S

Смыкание: 98 тонн
Объем впрыска: 134 - 189 см3
Масса впрыска: 122 - 172 гр

Цена: 23005 $


Siger Classic 90V

Смыкание: 90 тонн
Объем впрыска: 122 см3
Масса впрыска: 113 гр

Цена: по запросу


Siger Classic 120V

Смыкание: 120 тонн
Объем впрыска: 180 см3
Масса впрыска: 165 гр

Цена: по запросу


Siger Classic 60S

Смыкание: 60 тонн
Объем впрыска: 61 см3
Масса впрыска: 56 гр

Цена: по запросу


Siger Classic 120S

Смыкание: 120 тонн
Объем впрыска: 180 см3
Масса впрыска: 165 гр

Цена: по запросу

Принцип действия инжекционно-литьевой машины

В качестве сырья используется измельченный до мелких гранул полимер, загружаемый в материальный цилиндр. Смешивание гранул нескольких цветов позволяет получать на выходе продукцию, равномерно окрашенную в необходимый оттенок. Нагретое и расплавленное сырье подается в узел впрыскивания, представляющее собой цилиндр с червячным шнеком внутри, который перемещается в осевом направлении, впрыскивая под давлением жидкий термопласт в пресс-форму.

Внутренняя поверхность пресс-формы точно повторяет форму одного или нескольких готовых изделий, поэтому важно заполнить все полости внутри неё, чтобы избежать дефектов.

После того, как оснастка полностью заполнена пластиком, происходит его охлаждение, после чего пресс-форма размыкается, а готовые отливки извлекаются вручную или автоматически.

Затем происходит повторение цикла — смыкание пресс-формы, впрыскивание полимерного сырье, затвердевание и извлечение.

Цикличность процесса несколько снижает производительность по сравнению с непрерывной технологией, но позволяет быстро перенастроить оборудование под другую номенклатуру, с меньшими временными и финансовыми затратами. Фактически нужно только заменить пресс-форму и перенастроить характеристики рабочего цикла.

Использование ручного труда при использовании термопластавтоматов минимально, всеми операциями управляет автоматика, контролируя все процессы литья и количество материала в бункере.

Основные разновидности термопластавтоматов

Наибольшее распространение получили горизонтальные ТПА, в них шнек перемещается в горизонтальном направлении. Данная разновидность оборудования дает возможность получить наибольшую производительность с усилием смыкания в тысячи тонн. Техника универсальна и подходит для подавляющего большинства видов продукции для любых сфер применения. Особенностью этого класса является высокая электрическая мощность, большой вес и габаритные размеры, что устанавливает определенные требования к производственным помещениям.

Вертикальные ТПА отличаются небольшими габаритами и низким потреблением электроэнергии, а также меньшей производительностью. Эксплуатация таких машин оправдана при подготовке опытных партий, когда требуется отладить цикл литья, а не добиться максимальной производительности.

Наиболее распространенные виды полимеров

  • Поливинилхлорид (ПВХ)
  • Полиэтилентерефталат (ПЭТ или PET)
  • Полиуретан
  • Пенополиуретан

 

 

Важные нюансы технологии литья под давлением

Физика процессов, протекающих в расплавленных полимеров достаточно сложна. Поэтому большинство техники для термопластов изготавливается на специализированных предприятиях. В зависимости от используемых видов сырья могут изменяться требования к металлу узла впрыска и шнека, некоторые термопласты имеют высокую агрессивность и вызывают коррозию при применении недорогих марок сталей.

Поскольку при работе узел смыкания создает усилия в сотни тонн, а пластик расплавляется с помощью электроэнергии, важной характеристикой оборудования является энергоэффективность.

Потребляемая электрическая энергия является одной из основных статей расхода для термопластавтоматов, поэтому в конструкции часто применяются решения с заменой обычных насосов на сервоприводы.

Для стабильной работы необходимо использовать в конструкции надежные узлы и компоненты, поскольку выход из строя одного гидронасоса или управляющей электроники полностью выведет из строя ТПА.

 

Другие публикации

 


Оставьте заявку для консультации с менеджером

РЕАКТОПЛАСТЫ - Словарь терминов | ПластЭксперт

Понятие реактопластов

Одним из основополагающих разделений пластмасс на типы является их деление на реактопласты и термопласты. Если термопласты являются многократно перерабатываемыми полимерами, которые легко плавятся при повышении температуры, принимают заданную форму, застывают, а потом могут быть вновь расплавлены, то реактопласты – полимеры другой природы.

Реактопласты (термореактивные полимеры или термореактопласты), обладают особыми свойствами при нагреве подобно термопластам могут переходить в вязкотекучее состояние (плавиться). Но они не способны переходить из одного фазового состояния в другое многократно. При нагревании в массе термореактивного полимера происходят химические взаимодействия между макромолекулами, которые приводят к образованию трехмерной жесткой структуры сшитого полимера. Такие реакции являются необратимыми, сшитые термореактивные полимеры при дальнейшем повышении температуры могут разрушиться (деструктировать по одному из механизмов), но неспособны к плавлению.


Типичные представители

Если среди термопластичных полимеров можно встретить такие известные материалы, как полиэтилен, полипропилен, ПВХ, полистирол, ПЭТ и так далее, то реактопласты сейчас менее известны. Этот факт особенно любопытен ввиду того, что в середине 20 века термореактивные полимеры применялись более широко, чем термопластичные пластики. Даже в 1980-е и 1990-е годы на кафедрах переработки пластмасс большее время уделяли композициям на основе отверждаемых смол, их модификациям и получению изделий из них. Этот факт обусловлен тем, что, хотя важнейшие термопласты были получены очень давно (многим уже более 100 лет), но марок с ценными, прежде всего прочностными качествами долгое время не существовало.

Самыми широко используемыми в современной промышленности являются реактопласты на основе полиэфирных, фенолформальдегидные, эпоксидных, аминоальдегидных и карбамидных смол.


Рис.1. Эпоксидные клеи – одно из главных применений термореактивных смол

Композиции реактопластов в общем виде состоят из связующего и наполнителей. Связующее представляет собой непосредственно термореактивный полимер (смолу), примером таких полимеров являются фенол-формальдегидную, мочевино-формальдегидную и меламино-формальдегидную, эпоксидную, полиэфирную и т.д. Наполнители для термореактивных полимеров применяются в целом те же, что и для термопластов: мел, тальк, древесная мука, стекловолокно, однако более часто применяются тканые и волокнистые материалы, такие как хлопчатобумажная и другие ткани, целлюлоза, длинные волокна из различных материалов.  


Свойства реактопластов

Термореактопласты довольно сильно отличаются по характеристикам друг от друга. Несмотря на некоторые общие особенности, это всё-таки разные по своей химической природе полимеры. Свойства самих термореактивных полимеров и изделий из них зависит от химического состава и структуры полимерных цепей, количеством связей между молекулами и их видом, соотношения полимер-отвердитель и типом последнего. Характеристики каждого реактопласта могут регулироваться в широких пределах. Для этого применяют помимо отвердителя такие аддитивы, как загустители, разбавители, лубриканты, эластификаторы и пластификаторы.

Отличие термореактивных полимеров от термопластичных заключается в возможности первых успешно применяться при высоких для пластмасс значениях температуры, вплоть до 130 градусов С. Также они имеют высокую химическую стойкость. Они устойчивы к действию органических растворителей, растворам кислот и оснований и многих других химикатов.


Переработка в изделия

Получение изделий из реактопластов главным образом проводится методами литьевого или прямого прессования. Более современным является метод литья под давлением, который отличается от традиционного литья термопластов наличием не охлаждаемой, а обогреваемой литьевой формы, работающей в диапазоне 160-210 градусов С.

При всех этих методах в полимере проходит химическая реакция сшивки макромолекул, называемая отверждением. Для полного химического отверждающего взаимодействия молекул обычно необходимо затратить минуты или даже часы. Технологический процесс осложняется риском раннего отверждения термореактивной смолы, поэтому температурный режим прессования и особенно литья необходимо поддерживать точно. Кроме того нужно точное дозирование полимерной смеси и ее быстрый впрыск в прессформу ввиду очень короткого времени возможного нахождения реактопластов в вязкотекучем (расплавленном) состоянии.

Изделия из термореактивных полимеров после формования подходят для постобработки механическими методами, а также для соединений с другими изделиями или материалами при помощи клеев. В случае низкой степени сшивки возможно также свариванием таких изделий химическим способом.


Фенопласты

Термореактивные полимеры на основе фенолоформальдегидных смол называются фенопласты. Несколько десятилетий назад это был один из самых популярных типов полимеров из всех. Сегодня фенопласты используются в узких отраслях, там, где не нашлось еще термопласта-заменителя, либо подходящий термопласт очень дорог.

Фенопласты классифицируют по виду смолы на резольные и новолачные, а по свойствам наполнителей на армированные (природными волокнами, стеклотканью, синтетическими волокнами, углеволокном, ткаными материалами, бумагой и т.п.) и дисперсно-наполненные (древесной или минеральной мукой, асбестом, коксом, углеродным порошком, каолином, стеклянным волокном, металлической пудрой и т.д.).

Фенопласты являются типичными термореактивными пластмассами, они имеют высокие физико-механические свойства устойчивость, прочность, коррозионностойкость, отличную электроизоляционность. Электротехника остается главной отраслью применения фенопластов, кроме того, они используются в качестве конструкционных, антифрикционных материалов и в других сферах.


Рис.2. Типичное применение фенопластов в электротехнике

Если дисперсно-наполненные фенопласты перерабатывают в изделия традиционными методами, такими как прессование, то армированные материалы имеют свои особенности. Их изготавливают главным образом по технологии пропитки волокнистых наполнителей полимерным связующим. Непосредственно изделия из армированных реактопластов получают при помощи намотки, выкладки и протяжки с последующей фиксацией формы изделия при помощи отверждения смолы. Очень часто фенопласты выпускают в виде полуфабрикатов – листов, прутков, пластин и т.п. для последующей механической обработки в конечные изделия.

Армированные фенолформальдегидные пластмассы производятся под известными всем именами текстолит, волокнит, стеклотекстолит и другими. Изделия из них используют в ответственных высоконагруженных узлах, работающих, например, в условиях сильных вибраций, ударных нагрузок, нагрузках на разрыв и изгиб и т.д. Они имеют широкое применение как заместители высоковольтных стеклянных и керамических изоляторов, в изготовлении корпусов приборов и другой техники, в передаточных механизмах, например редукторах и т.д.


Вторичное использование

Переработка использованных реактопластовых изделий затруднена по той же причине, по которой они отличаются от остальных полимеров – трехмерной сетчатой структуры полимера и невозможности его расплавить.

Пути рециклинга таких пластмасс заключаются либо в их измельчении и применении в виде наполнителя, либо в попытках деполимеризации с извлечением низкомолекулярных продуктов. Во втором, более продвинутом пути, достигнуты некоторые успехи, однако такие технологии очень энергозатратны. В данном аспекте термопласты имеют неоспоримое преимущество.


Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на         

Доске объявлений ПластЭксперт

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на               

Форуме о полимерах ПластЭксперт

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Вернуться к списку терминов

Термопластичные материалы (термопласты) - это... Что такое Термопластичные материалы (термопласты)?


Термопластичные материалы (термопласты)

"...Термопластичные материалы (термопласты) - это группа полимерных материалов, которые при нагревании выше температуры плавления сохраняют способность перехода в вязкотекучее состояние. В настоящем стандарте сшитый полиэтилен отнесен к группе термопластов..."

Источник:

" ГОСТ Р 52134-2003. Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия"

(принят и введен в действие Постановлением Госстроя РФ от 25.06.2003 N 111)

Официальная терминология. Академик.ру. 2012.

  • Термопластик для дорожной разметки автомобильных дорог
  • Термопрофилирование

Смотреть что такое "Термопластичные материалы (термопласты)" в других словарях:

  • Термопластичные материалы (термопласты) — – группа полимерных материалов, которые при нагревании выше температуры плавления сохраняют способность перехода в вязкотекучее состояние. В настоящем стандарте сшитый полиэтилен отнесен к группе термопластов. [ ГОСТ 32415 2013] Рубрика… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • термопластичные материалы (термопласты) — термопластичные материалы (термопласты): Группа полимерных материалов, которые при нагревании выше температуры плавления сохраняют способность перехода в вязкотекучее состояние. В настоящем стандарте сшитый полиэтилен отнесен к группе… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • МАТЕРИАЛЫ СУДОСТРОИТЕЛЬНЫЕ — технические материалы, показатели свойств которых отвечают требованиям классификационных норм и правил к материалам для строительства судов или требованиям норм и стандартов (ТУ, ОСТ, ГОСТ) к материалам, используемым в технологических процессах… …   Морской энциклопедический справочник

  • ГОСТ Р 52134-2003: Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия — Терминология ГОСТ Р 52134 2003: Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия оригинал документа: коэффициент запаса прочности С: Безразмерная величина, имеющая… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Полимеры — – вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся звеньев; молекулярная масса полимеров может изменяться от нескольких тысяч до многих миллионов. По происхождению полимеры делят на природные, или… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Битуминозные пластики —         пластмассы, в состав которых входят битуминозные материалы и наполнители. Битуминозными материалами служат природные или искусственные нефтяные Битумы, каменноугольные Пеки или их сплавы, наполнителями хлопковые очёсы (отходы текстильного …   Большая советская энциклопедия

  • Полимер — (Polymer) Определение полимера, виды полимеризации, синтетические полимеры Информация об определении полимера, виды полимеризации, синтетические полимеры Содержание Содержание Определение Историческая справка Наука о Полимеризация Виды… …   Энциклопедия инвестора

  • Пластик — Цепочки молекул полипропилена. Предметы быта, полностью или частично сделанные из пластмассы Пластмассы (пластические массы, пластики)  органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения… …   Википедия

  • Пластик (материал) — Цепочки молекул полипропилена. Предметы быта, полностью или частично сделанные из пластмассы Пластмассы (пластические массы, пластики)  органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения… …   Википедия

  • Пластики — Цепочки молекул полипропилена. Предметы быта, полностью или частично сделанные из пластмассы Пластмассы (пластические массы, пластики)  органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения… …   Википедия

Термопластичные вулканизаты | ПластЭксперт - все о пластиках и полимерах

Термопластичные вулканизаты (ТПВ) завоевали признание сразу после их появления в 1981 г. Эти материалы имеют технологические характеристики переработки, типичные для термопластов, и функциональные свойства обычного термореактивного каучука; отсюда их название: «термопластичные вулканизаты». ТПВ являются особым классом термопластичных эластомеров (ТПЭ), образующихся в результате взаимоусиливающегося взаимодействия в полимерных смесях эластомер-термопласт и проявляющих лучшие свойства, чем простые смеси. Это взаимодействие лучше всего иллюстрируется динамической вулканизацией, при которой эластомер вулканизуется, в основном, под действием динамического сдвига с образованием мелких, вулканизованных частиц каучука в матрице из термопластичного полимера. Эластомерные продукты затем перерабатываются во множество конечных изделий с помощью быстрой технологии для термопластов. Процесс динамической вулканизации был впервые открыт Гесслером при попытке улучшить ударные свойства ПП посредством частичной вулканизации галоген-бутилового каучука оксидом цинка. Первое промышленное применение было, однако, основано на патенте Фишера, при котором динамическая частичная вулканизация ЭПДМ в полипропиленовой матрице была выполнена путем ограничения количества пероксида для поддержания обрабатываемости смеси, присущей термопласту. Значительное улучшение свойств этих смесей было достигнуто Кораном путем полной вулканизации каучуковой фазы при динамическом сдвиге без ухудшения термопластичности смеси. Это открытие было впоследствии развито Абду-Сабетом с помощью использования отобранных агентов вулканизации с целью улучшения эластомерных свойств и характеристик течения, что способствовало коммерческому успеху технологии динамической вулканизации (например, термопластичный каучук Santoprene). Успешная продажа этих патентованных продуктов привела к значительному интересу и росту числа патентов и публикаций, которое с 1980 г. превысило 500 названий. Одно из преимуществ продуктов новой технологии над эластомерными блок-сополимерами состоит в том, что они производятся из смесей существующих полимеров с помощью низкозатратных процессов. Это резко отличается от обычного процесса разработки новых материалов, требующих крупных капиталовложений; эти технологии также отвечают требованиям по защите окружающей среды и требованиям, предъявляемым к крупным агрегатам для полимеризации. Другие преимущества технологии ТПВ над блок-сополимерами как источником термопластичных эластомеров лежат в области высоких рабочих температур, стойкости к жидким углеводородам и стойкости к компрессионному проседанию.  

Характерные свойства термопластичных вулканизатов

Совместимость

Существует большое разнообразие коммерчески доступных каучуков и пластиков, которые можно использовать для составления смесей. Однако лишь немногие из них имеют технологическое значение, поскольку большинство полимеров несовместимо друг с другом, по крайней мере, в технологическом смысле — иначе говоря, полимеры взаимонерастворимы. Как правило, значимые материалы являются композициями из более или менее термодинамически совместимых полимеров, способных сформировать тонкую гетерофазную морфологию (например, углеводородные каучуки и пластики). Этот принцип хорошо иллюстрируется смесями этиленпропиленовых каучуков (с диеновым мономером) и изотактического полипропилена. В расплавленном и статическом состоянии каучуковая фаза коалесцирует в агломераты. Строго термодинамически, несовместимые полимеры не смешиваются в расплаве, и они выглядят неоднородными даже на взгляд. В таких случаях для приготовления полезной смеси необходим компатибилизатор. Приемы улучшения свойств и, следовательно, полезности таких смесей называются «технологической компатибилизацией». Эти приемы обычно не делают смеси совместимыми в термодинамическом смысле, хотя они способствуют образованию в смесях морфологии тонких дисперсных фаз. С другой стороны, взаимно растворимые или термодинамически совместимые полимеры генерируют однофазную морфологию, которая не ведет к появлению полезных ТПВ. Смеси с однофазной морфологией, в лучшем случае, вулканизуются частично. Основы динамической вулканизации можно проиллюстрировать на смесях полиолефинов, которые описываются как технологически совместимые. Эти смеси лучше всего представляют смеси ЭПДМ–полипропилен.  

Степень вулканизации

Коран продемонстрировал благоприятное влияние полной вулканизации над частичной динамической вулканизацией. Плотности сшивания определялись из измерений набухания растворителем по уравнению Флори–Ренера при прессовой вулканизации одного ЭПДМ при условиях, подобных динамической вулканизации. Влияние ПП на плотность сшивания при динамической вулканизации было очень незначительным, если вообще имело место. Полная вулканизация фазы каучука ведет к существенному улучшению механических свойств смеси как при комнатной температуре, так и (что более важно) при 100 °C. Значительное улучшение можно также видеть по сопротивлению проникновения масла. Эластомерное восстановление, как показывают измерения на растяжение и сжатие, также резко улучшается. Степень вулканизации также можно определить по количеству сшитого каучука. Такое измерение обычно выполняется серией экстракций, с помощью которых количественно выделяется сшитый и несшитый каучук в композиции. Вычисления легко выполнить, если известны состав ТПВ и растворимость различных компонентов в растворителях. Обычно считается, что если плотность сшивок выше 7×10–5 моль/см3 и/или если эластомер вулканизован, по крайней мере, на 97%, то достигнута полная вулканизация. ЭПДМ, имеющий очень широкое молекулярно-весовое распределение из-за наличия сильно низкомолекулярных концов, не проявляет значительного улучшения прочности на разрыв из-за того, что низкомолекулярные концы не создают эффективно трехмерную сетку.

 

Типы агентов вулканизации

Для вулканизации каучука исследователи располагают широким выбором вулканизующих агентов и ускорителей или замедлителей, из которых можно сделать выбор в зависимости от типа каучука. Наиболее хорошо изученной процедурой вулканизации является серная система ввиду ее доминирующего положения в производстве автомобильных шин. При динамической вулканизации первым агентом вулканизации был использованный Гесслером оксид цинка с галобутилкаучуком. Фишер регулировал степень вулканизации, ограничивая количества пероксида в ЭПДМ. Коран в большинстве экспериментов применял серную вулканизацию. Главным недостатком последнего агента вулканизации было появление неприятного серного запаха. С другой стороны, использование пероксида с полиолефином как пластической фазы ведет к нежелательным побочным реакциям из-за генерации свободных радикалов. В случае полиэтилена пероксирадикалы сшивают полиэтилен, создавая очень вязкий продукт, который трудно перерабатывать. В случае полипропилена свободные пероксирадикалы отнимают водород у полиолефиновой цепи, создавая более стабильные третичные свободные радикалы с разрывом цепи. Деструкция ПП ведет к утрате свойств. Этот эффект может быть уменьшен добавлением других ингредиентов, например, ПИБ (полиизобутилен), который деструктирует в первую очередь, защищая, таким образом, пластическую фазу. Абду-Сабет и Фат показали, что этот недостаток может быть преодолен использованием фенольных вулканизующих агентов для сшивания фазы ЭПДМ. Была не только исключена проблема деструкции ПП, но было достигнуто улучшение стойкости к остаточной деформации при сжатии и стойкости к маслу, а также улучшены технологические характеристики материала. Эта разработка позволила добиться успешного промышленного применения ТПВ в качестве заменителя каучука. Удивительно, что более ранняя работа Джиллера по вулканизации ЭПДМ с помощью фенольных агентов вулканизации вызывала у Хофмана серьезные сомнения о промышленной ценности этой методики. Более важно то, что значительное улучшение свойств было достигнуто при серном вулканизующем агенте. Это улучшение было продемонстрировано экструдированием трубы при небольшом воздушном давлении для поддержания размера трубы и при температуре цилиндра экструдера от 193 до 232 °C. Оцененной переменной была степень вытяжки, которая является мерой целостности экструдата при его растяжении при увеличении скорости отбора. Степень вытяжки — это отношение канала головки экструдера к сечению трубы в точке разрыва (при потере целостности). Было найдено, что диметилолоктилфенольные агенты вулканизации позволяют создавать очень мягкие ТПВ (твердость 35 по Шору A) с усадкой при сжатии, приближающейся к таковой у термореактивного каучука, но при этом сохраняются отличные технологические свойства термопласта. Плохие технологические характеристики вулканизованного серой ТПВ обусловлены ростом фазы диспергированных частиц каучука. Полисульфидные связи, возникающие при вулканизации, вступают в реакцию обмена серой, что вызывает коалесценцию частиц каучука. Рост фазы диспергированных частиц каучука ведет к плохим и изменчивым технологическим характеристикам. Наконец, следует заметить, что обычный агент вулканизации силиконового каучука, а именно многофункциональный кремнийорганический гибрид, давал удовлетворительные результаты при частичной вулканизации эластомера, содержащего двойные связи углерод-углерод в предельной пластической матрице.

 

Морфология

Преимущественная морфология ТПВ — это эластомерная фаза, диспергированная в непрерывной термопластичной фазе. Такая морфология должна обеспечивать течение в сдвиговом поле. Конечная морфология ТПВ зависит от морфологии смеси в начале динамической вулканизации. Для полимерной пары ЭПДМ и ПП смешение в расплаве наиболее эффективно, когда вязкости фаз совпадают. Другие параметры, влияющие на морфологию и свойства ТПВ, — это скорости сдвига в процессе смешения, соотношение полимеров, межфазные энергии полимерных пар, плотность сшивания, тип сшивок, молекулярно-весовое распределение каучука и присутствие модифицирующих добавок (наполнителей, пластификаторов и т. д.). Наиболее распространенными сочетаниями используемых полимерных смесей являются комбинации олефиновых эластомеров и олефиновых термопластов. Сочетания этого типа лучше всего представляют смеси ЭПДМ и ПП, которые имеют близкие параметры растворимости. Романини изучал влияние молекулярного веса (то есть относительной вязкости) на фазовую морфологию простых смесей до динамической вулканизации. Согласно результатам, сонепрерывные морфологии в смесях можно получить в широком диапазоне соотношения полимеров посредством изменения отношения вязкостей (от 80/20 до 20/80 для смеси ЭПДМ–ПП). В смеси ЭПДМ–ПП состава 80/20 ПП является меньшим компонентом и представляет дисперсную фазу в матрице ЭПДМ. Во время динамической вулканизации такой смеси ЭПДМ и ПП должны испытывать фазовую инверсию, чтобы сохранить термопластичность смеси. На начальных стадиях вулканизации генерируются две сонепрерывные фазы, и по мере увеличения степени сшивания при смешении непрерывная каучуковая фаза становится все более вытянутой и разрывается на полимерные капли. С формированием этих капель ПП становится непрерывной фазой. Утверждалось, что в смесях ТПВ из натурального каучука и ПП стадия, на которой каучуковая фаза становится существенно вулканизованной, является сонепрерывной с фазой полипропилена, хотя механизм, по которому поддерживается термопластичность, еще должен быть разумно объяснен. Много усилий было посвящено пониманию морфологии и сшиванию этой смеси. В недавней работе Эллула, Пателя и Тинкера описан прогресс, достигнутый авторами в этой области путем сочетания различных экспериментальных методов, включая сканирующую просвечивающую электронную микроскопию (СПЭМ) срезов и визуализацию сетки ТПВ с помощью ПЭМ.  

Что необходимо для стабильной морфологии

Как класс материалов, ТПВ предпочтительнее простых смесей не только потому, что они имеют значительно лучшие свойства, но также благодаря их стабильной морфологии. До сшивания эластомер можно считать очень вязкой жидкостью. После смешения в термопластичной матрице эластомерная фаза может испытать рост через коалесценцию, что приводит к изменению функциональных свойств продукта. Эта коалесценция может быть частично подавлена введением компатибилизаторов или привитых сополимеров, которые остановят или замедлят рост фазы. Динамическая вулканизация таких каучуковых частиц превращает их в отдельные элементы и подавляет стремление к коалесценции. Выбор вулканизующих систем, однако, может дать такой же результат. Системы вулканизации, проявляющие тенденцию к обмену, в частности, сульфидные, диизоцианатные и переэтерифицированные системы, менее стабильны, чем связи C–C или C–Si. Также важно правильно выбрать технологический процесс, ведущий к желательной морфологии. Такая морфология включает размер, форму и распределение размеров каучуковой фазы.  

Наполнители, пластификаторы и модифицирующие добавки

Чтобы получить желаемое изменение свойств, в ТПВ можно вводить наполнители и пластификаторы. Например, сажа широко применяется в качестве усиливающей добавки. В ТПВ термопластичная фаза обеспечивает упрочнение матрицы. Таким образом, нет необходимости добавлять сажу сверх количества, требуемого для окрашивания изделия в черный цвет, если в этом имеется необходимость. Добавление пластификаторов, с другой стороны, позволяет приготовить более мягкие составы, что значительно улучшает обрабатываемость и эластичное восстановление. Парафиновое технологическое масло используется в качестве пластификатора полиолефиновой полимерной системы, а именно смеси ЭПДМ–ПП. В расплаве масло распределяется между двумя фазами. Этот межфазный перенос масла уменьшает вязкость ПП, облегчая, тем самым, течение. При кристаллизации полипропиленовой фазы во время охлаждения большая часть масла выдавливается и, по-видимому, оказывается преимущественно в каучуковой фазе. Часть масла остается в аморфной области пластической фазы, улучшая, таким образом, пластичность ТПВ. Применение парафинового масла оказывает умеренное влияние на Tg как ЭПДМ, так и ПП, обеспечивая снижение на 5 и 15 °C. Недавно Эллул продемонстрировал существенное улучшение низкотемпературных свойств ТПВ при использовании эфирных пластификаторов вместо обычного технологического масла. Использование изооктилфталата неожиданно вызвало значительное уменьшение Tg ЭПДМ на 34 °C, а изотактического ПП — на 36 °C. Модифицирующие добавки могут использоваться в составах, зависящих от желаемого применения. Например, в состав можно включать антиоксиданты, УФ-стабилизаторы и добавки, замедляющие горение. Иногда также добавляются добавки с целью добиться модификации процесса вулканизации для улучшения конечных свойств.  

Выбор каучуков и пластиков

В принципе, можно сделать очень большое число смесей каучук-пластик и, следовательно, их термопластичных вулканизатов. Имеется, по крайней мере, 14 классов каучуков и 22 класса пластиков, и их число каждый день увеличивается с введением новых полимеров (например, сополимеров изобутилена и п-метилстирола и их производных, а также новых полимеров, полученных металлоценовым катализом, в частности, этилен-стирольных сополимеров и тройных полимеров и синдиотактического полистирола). Практическая задача приготовления ТПВ из сочетаний эластомер-термопласт была подробно изучена Кораном и Пателем, которые приготовили основные ТПВ из 11 наиболее распространенных каучуков и 9 наиболее распространенных пластиков, перечисленных в табл. 1. Таблица 1.

Составы эластомеров с термопластами

 

Эластомер

Термопласт

Полиакрилат (ПАК)

Сополимер акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС)

Полибутадиен (ПБ)

Полиамид (найлон) (ПА)

Хлорированный полиэтилен (ХПЭ)

Поликарбонат (ПК)

Полихлоропрен (ХК)

Полиэтилен (ПЭ)

Этиленпропилендиеновый мономер (ЭПДМ)

Полиметилметакрилат (ПММА)

Сополимер этилен-винилацетат (ЭВА)

Полипропилен (ПП)

Бутилкаучук (БК)

Политетраметилентерефталат (ПТМТ)

Нитрильный каучук (АБК)

Полистирол (ПС)

Натуральный каучук (НК)

Сополимер стирол-акрилонитрил (САН)

Политранспентенамер (ПТПК)

 

Стирол-бутадиеновый каучук (СБК)

 

  Первейший критерий эластомерных свойств — разрывное удлинение. Чтобы отнести материал к классу эластомеров, разрывное удлинение должно, согласно стандарту ASTM D1566, превышать 100%. Второй критерий для определения каучукоподобных свойств согласно стандарту ASTM D-42 — остаточная деформация 50% или менее при растяжении 100%. На основании этих двух критериев можно выявить привлекательные составы для дальнейшего исследования. Все смеси каучук–ПП, за исключением акрилатного и ХПЭ, отвечают этим критериям. ТПВ акрилат–ПП впоследствии был улучшен введением компатибилизатора, что позволило классифицировать ТПВ как эластомер. Другим важным свойством этих составов является их прочность на разрыв. В целом, предельная прочность при разрыве (ППР) изменяется параллельно предельному удлинению. Не удивительно, что составы с высоким разрывным удлинением имеют высокую ППР. Приведенные данные показывают, что ПП и ПЭ со своей углеводородной природой являются наиболее перспективными термопластичными кандидатами для смешения и динамической вулканизации с эластомерами. Таким образом, неполярные эластомеры лучше взаимодействуют с неполярными термопластами. Подобным образом, полярные каучуки лучше взаимодействуют с полярными пластиками, что обусловлено близостью их параметров растворимости δ или критических поверхностных натяжений γc. Чем меньше различие между параметрами растворимости двух расплавленных полимеров, тем меньше будет размер капель одного полимера в другом при смешении. Малое различие в поверхностном натяжении при смачивании является благоприятным для оценки межфазного натяжения между фазами, которое, в свою очередь, влияет на размер капель при смешении . Другой важный параметр — процент кристалличности в пластической фазе, Wc, который влияет на эластичное восстановление и механические свойства. Третья характеристика полимера — критическое расстояние между зацеплениями Nc, связанное с молекулярным весом; оно достаточно велико для зацеплений в чистом каучуке. Полимер с низким Ncбудет иметь высокую плотность зацеплений и низкий молекулярный вес сегментов между зацеплениями. Низкие величины Ncведут к высокому разрывному удлинению ТПВ.  

Сравнение термопластичных вулканизатов с реактопластами

Определение полезности новых материалов, таких как ТПВ, требует рассмотрения их функциональных свойств и стоимости в сравнении с другими имеющимися материалами. Поскольку термопластичные эластомеры предназначены, прежде всего, для замены термореактивных каучуков с целью экономии энергии и обеспечения рециклинга, сравнение их функциональных свойств со свойствами термореактивных каучуков по стандартам ASTM D2000 и SAE J 200 может быть первым шагом в направлении практического применения этих продуктов. Требования к функциональным свойствам, однако, не ограничиваются стойкостью к температуре и маслу, поскольку другие характеристики — а именно, эластичное восстановление, непроницаемость, динамические свойства, УФ-стойкость и механические характеристики среди прочих параметров — всегда играют значительную роль. Один их классов ТПВ — неполярные эластомеры в матрице из неполярных термопластичных материалов — представляет наиболее популярный продукт с точки зрения как промышленного, так и научного интереса. Этот класс ТПВ включает продукты из, по крайней мере, семи углеводородных каучуков с полиолефиновыми пластиками, полученные с помощью множественных вулканизующих систем. Углеводородные каучуки и полиолефины подобны по молекулярной структуре, полярности и предполагаемому отсутствию водородной связи. Поэтому не удивительно, что их межфазные натяжения близки друг другу. Следовательно, разделение фаз в ТПВ этого типа не определяется значительными термодинамическими силами. Наиболее распространенным продуктом такого сорта является смесь ЭПДМ и ПП, которая качественно превосходит термореактивные каучуки. Другой замечательной чертой ТПВ являются их динамические свойства. Сравнение ТПВ с термореактивными каучуками посредством теста Монсанто на усталостное разрушение многократно показывало, что ТПВ ЭПДМ–ПП проявляет лучшие усталостные свойства, чем обычный каучук, полихлоропрен, хайпалон (Hypalon) и реактопласты ЭПДМ. Модуль упругости E′, модуль потерь E″и tg δобычно служат для предсказания работоспособности в окружающей среде с вибрацией и в конструкциях, требующих упругости.   Из книги "Полимерные смеси"  

 

 

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на         

Доске объявлений ПластЭксперт

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на               

Форуме о полимерах ПластЭксперт

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Полибутилентерефталат — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 ноября 2018; проверки требуют 6 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 ноября 2018; проверки требуют 6 правок.

Полибутилентерефталат (ПБТ, PBT),C12H12O4)n — это кристаллизующийся полимер, относящийся к сложным насыщенным полиэфирам. Получил широкое распространение как конструкционный пластик. Области его применения включают машиностроение, автомобильную промышленность, электротехнику и электронику, радиотехнику, точную механику, бытовую технику, товары широкого потребления. Использование полибутилентерефталата в качестве конструкционного термопластичного материала связано с его базовыми свойствами и возможностью разнообразной модификации материала[2].

Впервые полибутилентерефталат синтезирован в США в конце 1960-х годов, на мировом рынке появился в 1970[1].

Получают в две стадии по периодической или непрерывной схеме. На первой стадии синтезируют бис-(4-гидроксибутил)терефталат, бис-(4-гидроксибутил)терефталат получают этерификацией терефталевой кислоты или переэтерификацией диметилтерефталата 1,4-бутиленгликолем. На второй — проводят поликонденсацию. Катализаторами процесса выступают титансодержащие соединения, в частности тетрабутоксититан (3·10-4 моль/моль терефталата). Поликонденсацию бис(4-гидроксибутил)терефталата проводят в вакууме при 240—250 °C. Расплав полибутилентерефталата выдавливают из автоклава, охлаждают водой и дробят на гранулы цилиндрической формы. Гранулы сушат в вакуумных или воздушных сушилках[3].

Обладает сходными свойствами с другими термопластичными полиэфирами, высокой прочностью, жесткостью и твердостью, стоек к ползучести, хороший диэлектрик. Полибутилентерефталат обладает хорошими антифрикционными свойствами. Уязвим для УФ-излучения. Под воздействием воды, температура которой более 60 °C теряет свои свойства[4].

Преимущества перед другими термопластами[править | править код]

Хорошие технологические свойства, связанные с высокой скоростью кристаллизации при низких температурах формы (30-100 °C) и высокой текучестью расплава. Имеет высокую устойчивость перед растворителями[2]. При добавлении стекловолокна полибутилентерефталат выдерживает температуры до 200 °C[4].

Литьевым полибутилентерефталатом и композиционными материалами на его основе заменяют такие металлы как цинк, бронза и алюминий. Также полибутилентерефталатом заменяются реактопласты, например, в производстве деталей электротехнического, конструкционного и декоративного назначений в автомобилестроении, электротехнике, электронике и бытовой технике[5].

  • Петухов Б. В. Полиэфирные волокна. — M, 1976.

Полипропилен — Википедия

Полипропилен (PP) — термопластичный полимер пропилена (пропена).

Полипропилен получают полимеризацией пропилена в присутствии металлокомплексных катализаторов, например, катализаторов Циглера—Натта (например, смесь TiCl4 и AlR3):

nCH2=CH(CH3) → [-CH2-CH(CH3)-]n

Параметры, необходимые для получения полипропилена близки к тем, при которых получают полиэтилен низкого давления. При этом, в зависимости от конкретного катализатора, может получаться любой тип полимера или их смеси.

Полипропилен выпускается в виде порошка белого цвета или гранул с насыпной плотностью 0,4—0,5 г/см³. Полипропилен выпускается стабилизированным, окрашенным и неокрашенным.

По типу молекулярной структуры можно выделить три основных типа: изотактический, синдиотактический и атактический. Изотактическая и синдиотактическая молекулярные структуры могут характеризоваться разной степенью совершенства пространственной регулярности. Стереоизомеры полипропилена существенно различаются по механическим, физическим и химическим свойствам. Атактический полипропилен представляет собой каучукоподобный материал с высокой текучестью, температурой плавления — около 80 °C, плотностью — 850 кг/м³, хорошей растворимостью в диэтиловом эфире. Изотактический полипропилен по своим свойствам выгодно отличается от атактического, а именно: он обладает высоким модулем упругости, большей плотностью — 910 кг/м³, высокой температурой плавления — 165—170 °C и лучшей стойкостью к действию химических реагентов. Стереоблокполимер полипропилена при исследовании с помощью рентгеновских лучей обнаруживает определённую кристалличность, которая не может быть такой же полной, как у чисто изотактических фракций, поскольку атактические участки вызывают нарушение в кристаллической решётке. Изотактический и синдиотактический образуются случайным образом;

Физико-механические свойства[править | править код]

В отличие от полиэтилена, полипропилен менее плотный (плотность 0,91 г/см³, что является наименьшим значением вообще для всех пластмасс), более твёрдый (стоек к истиранию), более термостойкий (начинает размягчаться при 140 °C, температура плавления 175 °C), почти не подвергается коррозионному растрескиванию. Обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду (чувствительность понижается при введении стабилизаторов).

Поведение полипропилена при растяжении ещё в большей степени, чем полиэтилена, зависит от скорости приложения нагрузки и от температуры. Чем ниже скорость растяжения полипропилена, тем выше значение показателей механических свойств. При высоких скоростях растяжения разрушающее напряжение при растяжении полипропилена значительно ниже его предела текучести при растяжении.

Показатели основных физико-механических свойств полипропилена приведены в таблице:

Физико-механические свойства полипропилена
Плотность, г/см3 0,90—0,91
Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см² 250—400
Относительное удлинение при разрыве, % 200—800
Модуль упругости при изгибе,  кгс/см² 6700—11900
Предел текучести при растяжении, кгс/см² 250—350
Относительно удлинение при пределе текучести, % 10—20
Ударная вязкость с надрезом, кгс·см/см² 33—80
Твердость по Бринеллю, кгс/мм² 6,0—6,5

Физико-механические свойства полипропилена разных марок приведены в таблице:

Физико-механические свойства полипропилена различных марок
Показатели / марка 01П10/002 02П10/003 03П10/005 04П10/010 05П10/020 06П10/040 07П10/080 08П10/080 09П10/200
Насыпная плотность, кг/л, не менее 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47
Показатель текучести расплава, г/10 мин ≤0 0,2—0,4 0,4—0,7 0,7—1,2 1,2—3,5 3—6 5—15 5—15 15—25
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее 600 500 400 300 300 - - - -
Предел текучести при разрыве, кгс/см², не менее 260 280 270 260 260 - - - -
Стойкость к растрескиванию, ч, не менее 400 400 400 400 400 - - - -
Характеристическая вязкость в декалине при 135 °C, 100 мл/г - - - - - 2,0—2,4 1,5—2,0 1,5—2,0 0,5—15
Содержание изотактической фракции, не менее - - - - - 95 93 95 93
Содержание атактической фракции, не более - - - - - 1,0 1,0 1,0 1,0
Морозостойкость, °C, не ниже -5 -5 -5 - - - - - -

Химические свойства[править | править код]

Полипропилен — химически стойкий материал. Заметное воздействие на него оказывают только сильные окислители — хлорсульфоновая кислота, дымящая азотная кислота, галогены, олеум. Концентрированная 58%-ная серная кислота и 30%-ный пероксид водорода при комнатной температуре действуют незначительно. Продолжительный контакт с этими реагентами при 60 °C и выше приводит к деструкции полипропилена.

В органических растворителях полипропилен при комнатной температуре незначительно набухает. Выше 100 °C он растворяется в ароматических углеводородах, таких, как бензол, толуол. Данные о стойкости полипропилена к воздействию некоторых химических реагентов приведены в таблице.

Химическая стойкость полипропилена
Среда Температура, °C Изменение массы, % Примечание
Продолжительность выдержки образца в среде реагента 7 суток
Азотная кислота, 50%-ная 70 -0,1 Образец растрескивается
Натр едкий, 40%-ный 70 Незначительное
90
Соляная кислота, конц. 70 +0,3
90 +0,5
Продолжительность выдержки образца в среде реагента 30 суток
Азотная кислота, 94%-ная 20 -0,2 Образец хрупкий
Ацетон 20 +2,0
Бензин 20 +13,2
Бензол 20 +12,5
Едкий натр, 40%-ный 20 Незначительное
Минеральное масло 20 +0,3
Оливковое масло 20 +0,1
Серная кислота, 80%-ная 20 Незначительное Слабое окрашивание
Серная кислота, 98%-ная 20 >>
Соляная кислота, конц. 20 +0,2
Трансформаторное масло 20 +0,2

Вследствие наличия третичных углеродных атомов полипропилен более чувствителен к действию кислорода, особенно при воздействии ультрафиолета и повышенных температурах. Этим и объясняется значительно большая склонность полипропилена к старению по сравнению с полиэтиленом. Старение полипропилена протекает с более высокими скоростями и сопровождается резким ухудшением его механических свойств. Поэтому полипропилен применяется только в стабилизированном виде. Стабилизаторы предохраняют полипропилен от разрушения как в процессе переработки, так и во время эксплуатации. Полипропилен меньше, чем полиэтилен подвержен растрескиванию под воздействием агрессивных сред. Он успешно выдерживает стандартные испытания на растрескивание под напряжением, проводимые в самых разнообразных средах. Стойкость к растрескиванию в 20%-ном водном растворе эмульгатора ОП-7 при 50 °C для полипропилена с показателем текучести расплава 0,5—2,0 г/10 мин, находящегося в напряжённом состоянии, более 2000 ч.

Полипропилен — водостойкий материал. Даже после длительного контакта с водой в течение 6 месяцев (при комнатной температуре) водопоглощение полипропилена составляет менее 0,5 %, а при 60ºС — менее 2 %.

Теплофизические свойства[править | править код]

Полипропилен имеет более высокую температуру плавления, чем полиэтилен, и соответственно более высокую температуру разложения. Чистый изотактический полипропилен плавится при 176 °C. Максимальная температура эксплуатации полипропилена 120—140ºС. Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут подвергаться стерилизации паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств.

Превосходя полиэтилен по теплостойкости, полипропилен уступает ему по морозостойкости. Его температура хрупкости (морозостойкости) колеблется от −5 до −15ºС. Морозостойкость можно повысить введением в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена (например, при сополимеризации пропилена с этиленом).

Показатели основных теплофизических свойств полипропилена приведены в таблице:

Теплофизические свойства полипропилена
Температура плавления, °C 160—170
Теплостойкость по методу НИИПП, °C 160
Удельная теплоёмкость (от 20 до 60ºС), кал/(г·°C) 0,46
Термический коэффициент линейного расширения (от 20 до 100 °C), 1/°C 1,1⋅10−4
Температура хрупкости, °C От −5 до −15

Электрические свойства[править | править код]

Показатели электрических свойств полипропилена приведены в таблице:

Основные способы переработки — формование методами экструзии, вакуум- и пневмоформования, экструзионно-выдувного, инжекционно-выдувного, инжекционного, компрессионного формования, литьё под давлением.

Материал для производства плёнок (особенно упаковочных), мешков, тары, труб, деталей технической аппаратуры, пластиковых стаканчиков, предметов домашнего обихода, нетканых материалов, электроизоляционный материал, в строительстве для вибро- и шумоизоляции межэтажных перекрытий в системах «плавающий пол». При сополимеризации пропилена с этиленом получают некристаллизующиеся сополимеры, которые проявляют свойства каучука, отличающиеся повышенной химической стойкостью и сопротивлением старению. Для вибро- и теплоизоляции также широко применяется пенополипропилен (ППП). Близок по характеристикам к пенополиэтилену. Также встречаются декоративные экструзионные профили из ППП, заменяющие пенополистирол. Атактический полипропилен используют для изготовления строительных клеев, замазок, уплотняющих мастик, дорожных покрытий и липких плёнок.

Структура применения полипропилена в России в 2012 году была следующей: 38 % — тара, 30 % — нити, волокна, 18 % — плёнки, 6 % — трубы, 5 % — полипропиленовые листы, 3 % — прочее[1].

На данный момент полипропилен занимает 2-е место в мире среди полимеров по объёму потребления, с долей 26 % уступая только полиэтилену. Доля занимающего 3-ю позицию поливинилхлорида (18 %) сокращается в пользу полипропилена. 76 % мирового потребления полипропилена приходится на гомополипропилен, остальное на сополимеры[2]. В России потребление полипропилена выросло с 250 тыс. т в 2002 году до 880 тыс. т в 2012 году[1], при этом остаётся на довольно низком уровне: 1,6 % от мирового[3] или 6 кг на человека в год против 18 кг/чел. в Западной Европе, 17 кг/чел. в США и 12 кг/чел. в Китае[2].

В мире наблюдается перепроизводство полипропилена: сейчас переизбыток оценивается в размере 7,4 млн тонн в год[1], в 2015 году при ожидаемом объёме мирового потребления 66 млн т производственные мощности составят 79 млн т[3].

Российское производство полипропилена началось в 1981 году на Томском нефтехимическом комбинате (ныне «Сибур»). В 1990-е годы установки по производству полипропилена были построены на Московском НПЗ («Газпром нефть» и «Сибур») и «Уфаоргсинтез» («Башнефть»). В 2007 году производство полипропилена открылось на будённовском Ставролене («Лукойл»), а в 2013 году на омском Полиоме[2].

Крупнейшее российское производство полипропилена открылось 15 октября 2013 года — это принадлежащий «Сибур» завод «Тобольск-Полимер»[1][2]. В момент запуска тобольского завода он входил в пятёрку самых мощных в мире (ещё два завода имели такую же мощность)[2][5]. Предприятие рассчитано на производство 510 тыс. т пропилена в год методом дегидрирования пропана (подрядчик Tecnimont, оборудование UOP), получаемого на Тобольском нефтехимическом комбинате, и последующее производство из него 500 тыс. т полипропилена в год (подрядчик Linde, оборудование Ineos)[1][4]. Мощности прочих российских заводов по выпуску полипропилена не превышают 250 тыс. т в год[2]. «Тобольск-Полимер» специализируется на выпуске гомополипропилена, в то время как производство сополимеров «Сибур» решил сосредоточить на Томском НХК и Московском НПЗ[4].

В 2015 году в России было произведено 1275 тыс. тонн полипропилена, при этом экспорт составил 350 тыс. тонн.[6][7]

  • Перепёлкин В. П. Полипропилен, его свойства и методы переработки. — Л.: ЛДНТП, 1963. — 256 c.
  • Кренцель Б. А., Л. Г. Сидорова. Полипропилен. Киев.: Техника, 1964. — 89 с.
  • Коллектив авторов (И. Амрож и т. д.). Полипропилен. Перевод со словацкого В. А. Егорова по ред. В. И. Пилиповского и И. К. Ярцева. Л.: Химия, 1967. — 316 c.
  • Иванюков Д. В., М. Л. Фридман. Полипропилен. Москва.: Химия, 1974. — 270 с.
  • Handbook of Polypropylene and Polypropylene Composites / ed. H.G. Karian. — NewYork.: MarcelDekker Inc, 2003. — 740 p.
  • Polypropylene. An A to Z reference / ed. J. Karger-Kocsis. Kluwer, 1999. — 987 p.

термопластичный - это... Что такое термопластичный?


термопластичный
термопласти́чный

прил.

Подверженный деформации вследствие повышения температуры.

Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000.

.

Синонимы:
  • термопласт
  • термопласты

Смотреть что такое "термопластичный" в других словарях:

  • термопластичный — термопластичный …   Орфографический словарь-справочник

  • термопластичный — термопластический Словарь русских синонимов. термопластичный прил., кол во синонимов: 1 • термопластический (1) Словарь син …   Словарь синонимов

  • термопластичный — термопласт ичный; кратк. форма чен, чна …   Русский орфографический словарь

  • термопластичный — …   Орфографический словарь русского языка

  • термопластичный — [те] и [тэ], ая, ое; чен, чна, чно. Подверженный деформации вследствие повышенной термической обработки, температуры. Т ые ткани …   Энциклопедический словарь

  • термопластичный — (те) и (тэ) ая, ое; чен, чна, чно. Подверженный деформации вследствие повышенной термической обработки, температуры. Т ые ткани …   Словарь многих выражений

  • термопластичный — терм/о/пласт/ичн/ый …   Морфемно-орфографический словарь

  • термопластичный полимер — термопластичный полимер; термопласт Полимер, сохраняющий при нагревании свойства плавкости и растворимости …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • термопластичный изоляционный компаунд — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN thermoplastic insulating compound …   Справочник технического переводчика

  • термопластичный каучук — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN thermoplastic rubber …   Справочник технического переводчика

Фторопласты — Википедия

Фторопласт-4 — политетрафторэтилен, ГОСТ 10007. Аналоги: TEFLON 7, FLUON G 163, 190, ALGOFLON F, HOSTAFLON TF 1702, POLYFLON M 12,14. Выпускается несколько марок в зависимости от среднего размера частиц:

  • Ф-4 — (100—180) мкм;
  • Ф-4ПН-90 — (46—135) мкм;
  • Ф-4ПН-40 — (21—45) мкм;
  • Ф-4ПН-20 — (6—20) мкм.

Фторопласт-4М (Ф-4М), ТУ 2213-054-00203521-99. Является продуктом полимеризации тетрафторэтилена с введением небольшого количества модификатора, повышающего прочность полимера. Выпускаются следующие марки: Ф-4М; Ф-4МЛ; Ф-4МТ; Ф-4МО; Ф-4МН.

  • Ф-4МБ, ТУ 301-05-73 — сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом. Аналоги: TEFLON FEP, NEOFLON FEP, HOSTAFLON. Ф-4МБ способен перерабатываться методом экструзии и литья под давлением.

Фторопласт-4D (Ф-4D), ГОСТ 14906. Аналоги: TEFLON 6, FLUON CD, POLYFLON F 103, 104. Представляет собой тонкодисперсную модификацию политетрафторэтилена с меньшим молекулярным весом, чем Ф-4. Ф-4D в отличие от Ф-4 легко перерабатывается экструзией. На основе Ф-4D можно готовить суспензии. Из суспензии Ф-4D получают волокна, плёнки, покрытия. Выпускаются следующие марки: марка «Ш»; марка «Л»; марка «Э»; марка «Т»; марка «У».

Фторопласт 4А (Ф-4А), ТУ 6-05-1999. Аналоги: TEFLON 8, FLUON G307, HOSTAFLONTF 1640, POLYFLON M30. Ф-4А является свободно-сыпучим полимером. Ф-4А служит для получения изделий точного размера методом прессования или плунжерной экструзии.

Фторопласт-4HTD-2 — низкомолекулярный тонкодисперсный фторопласт-4 с размером частиц 5—30 мкм. Фторопласт-4HTD-2 предназначен для использования в качестве сухой смазки в узлах трения, наполнителя пластмасс, каучуков, загустителя масел и пластичных смазок.

Фторопласт-40 (Ф-40), ТУ 301-05-17 — сополимер тетрафторэтилена с этиленом. Аналоги: TEFZEL, HOSTAFLONET, NEOFLON ETFE.

Фторопласт-42 — сополимер тетрафторэтилена и фтористого винилидена. Растворим в кетонах, сложных эфирах и диметилформамиде.

Фторопласт-2М (Ф-2М). Ф-2М — модифицированный полимер винилиденфторида. Выпускаются следующие марки Ф-2М: в гранулах «А», «Б», «Ж», в виде порошка «В», «Г», «Д», «Е». Ф-2М легко сваривается и перерабатывается из расплава всеми известными для термопластов способами.

Фторопласт-3 (Ф-3) — политрифторхлорэтилен, ГОСТ 13744. Аналоги: KEL-F, VOLTALEF, NEOFLON CTFF.

Фторопласт-32Л (Ф-32Л), ГОСТ 6-05-432 — сополимер трифторхлорэтилена и фтористого винилидена. Растворим в кетонах, сложных эфирах, тетрагидрофуране.


Смотрите также