Як виробляються термопласти: короткий огляд методів виробництва

Термопласти сьогодні є одним із найбільш широко використовуваних видів пластмас завдяки своїй універсальності та економічності. Їх можна легко трансформувати та змінювати форму багато разів шляхом нагрівання та охолодження. Це робить їх ідеальними для різноманітних виробничих застосувань.

Існує кілька ключових процесів, які використовуються для виробництва термопластів у промислових масштабах. До найважливіших з них відносяться екструзія, лиття під тиском, видувне формування та термоформування. Точний процес залежить від типу пластикової смоли, а також бажаної форми і властивостей кінцевого продукту.

У цій статті наведено загальне введення в термопласти та способи їх виробництва.

Склад термопластів

Коли ви думаєте про термопласти, ви дивитеся на світ, де прості молекули створюють складні структури. Ці матеріали потрібні у всьому: від упаковки до авто деталей.

Основи полімерів

Все починається з термопластику мономери, маленькі молекули, які з'єднуються один з одним, як ланцюг. Після нагрівання в так званому полімеризаціяутворюють ці мономери полімерні ланцюги. Уявіть собі поїзд, у якому кожен вагон є мономером, а весь поїзд — полімер.

• Поліетилен (ПЕ): Часто використовується для пластикових пакетів, це щось на зразок плаката про термопласти.
• Полівінілхлорид (ПВХ): Труби та віконні рами зазвичай отримують міцність із ПВХ.
• Полістирол (ПС): Подумайте про упаковку та одноразові стаканчики для кави, це ваш полістирол на роботі.
• Нейлон (поліамід): Це стосується не тільки панчох: шестерні та кабельні стяжки також вимагають міцності нейлону.
• Поліпропілен (ПП): поліпропілен, який найчастіше вибирають для виготовлення контейнерів та автомобільних деталей, відомий своєю універсальністю.
• Полікарбонат (ПК): окуляри можна використовувати з комп'ютером, щоб забезпечити чітке, але довговічне зображення.

Види термопластів

Деякі поширені приклади термореактивних пластиків включають:

• Епоксидна смола – використовується в покриттях, клеях, композитах.
• Поліефірна смола – використовується в композитах зі скловолокна.
• Фенольні смоли – використовуються в клеях, покриттях, електричних компонентах.
• Меламін-формальдегід – використовується в посуді, ламінаті, дошках для сухого стирання.
• Сечовина-формальдегід – використовується в електротехнічній арматурі та клеях.
• Силікон – використовується для прокладок, покриттів, прокладок.

Добавки та модифікатори

Іноді термопласти потребують невеликого посилення. Ось де Аксесуари І модифікатори увійти до гри.

• Наповнювачі: Вони можуть додати сили, не порушуючи при цьому грошей
• Стабілізатори: Ваші вуличні меблі залишаються міцними на сонці завдяки УФ-стабілізаторам.
• Пластифікатори: надає ПВХ еластичність, що робить його ідеальним для кабелів та синтетичної шкіри.

Думайте про гарніри як про секретні спеції, які кухарі використовують для покращення своїх страв; коригувати властивості пластмас.

Процеси виробництва термопластів

Коли ви подивіться, як термопласти втілюються у життя, ви зіткнетеся з кількома ключовими методами. Всі вони починаються з необробленого пластику, зазвичай у вигляді смол, які потім за допомогою тепла та тиску перетворюються на різні продукти. Давайте обговоримо деякі з найпопулярніших методів.

Лиття під тиском

У лиття під тискомВи розплавили пластикові гранули, а потім упорскували їх у форму під високим тиском. Це ідеальне рішення для величезної кількості виробів: від автомобільних запчастин до контейнерів. Справжньою проблемою є форма: дуже точна, часто складна і трохи дорога. Але як тільки ви інвестуєте це, ви зможете виробляти тонни деталей стабільної якості.

викид

викид Це схоже на видавлювання зубної пасти з тюбика, тільки вона набагато тепліша і містить пластик. Він постійно проштовхує розплавлений пластик через матрицю, формуючи з нього довгі труби, стрижні або листи. Екструзія більше пов'язана з довгими безперервними формами, тому якщо це те, що вам потрібно, зазвичай це більш рентабельно, ніж лиття під тиском.

Термоформування

З термоформування, Ви нагріваєте пластиковий лист, поки він не стане гнучким, а потім поміщаєте його у форму. Вакуум всмоктує повітря, завдяки чому лист щільно прилягає до форми. Він не так орієнтований на деталі, як лиття під тиском, але відмінно підходить для більших і тонших виробів, таких як одноразові склянки та таці.

3д друк

І давайте не забуватимемо 3д друк. По суті, ви укладаєте шари розплавленого пластику відповідно до цифрової моделі, створюючи складні форми, з якими інші методи не справляються. Це не таке швидке рішення, як лиття під тиском чи екструзія для масового виробництва, але для прототипів чи нестандартних компонентів це змінює правила гри.

Видувне формування

Термопластичні трубки екструдуються, а потім обтискаються у формі, поки вони ще гарячі та м'які. У трубку подається стиснене повітря, яке надує її і набуває форми форми. Він використовується для виробництва порожніх пластикових контейнерів та таких деталей, як пляшки, резервуари тощо.

Каландрування

Листи термопласту виготовляються шляхом стиснення розплавленого пластику між великими рулонами для створення однорідних листів. Використовується для підлоги ПВХ, поліетиленових плівок і т.д.

Властивості та продуктивність

Вам належить дізнатися більше про властивості, які роблять термопласти популярним матеріалом у різних галузях промисловості. Чи це універсальність чи довговічність, ці матеріали забезпечують чудові характеристики.

Фізико-механічні властивості

Термопласти характеризуються широким спектром фізичні та механічні властивості які можуть мати аморфну ​​чи кристалічну структуру, що впливає їх роботу. Аморфні термопласти відомі тим, що вони більш податливі і менш крихкі, тоді як кристалічні типи зазвичай мають більш високу міцність і термостійкість. Більшість із них відомі своїми світло характер у поєднанні із значною механічною міцністю. температура склування Це ключовий показник, на який слід звернути увагу: він говорить вам, коли матеріал стане м'якшим під впливом тепла, що багато говорить вам про сценарії його використання.

Термічна та хімічна стійкість

Ці матеріали як довговічні; вони можуть чинити серйозний опір. Термічна стабільність – характерна особливість термопластів, що означає, що можуть зберігати свої властивості у широкому діапазоні температур, від низьких кімнатних температур і від. Однак точний діапазон залежить від конкретного полімеру. Їх хімічна стійкість робить їх хітом у середовищах, де вони зазнають впливу хімічних речовин, які можуть розкладати інші матеріали. Однак цей опір може змінюватись в залежності від структури полімеру – аморфної або кристалічної – тому ви повинні вибирати з розумом залежно від типу середовища, дії якого піддаватиметься матеріал.

Ударна міцність та міцність на розтягування

удароміцність термопласт може бути надзвичайно високою. Крім них межа міцності— яку силу вони можуть витримати, перш ніж зламаються — нічого сміятися з таких значень, як 333 МПа в деяких термопластичних композитах, армованих волокном.

Застосування у різних галузях

Термопласти проникли практично в усі куточки сучасного виробництва. Вони неймовірно універсальні, тому ви побачите їх у багатьох різних галузях. Давайте подивимося на конкретні галузі, де термопласти працюють добре.

Будівництво та трубопроводи

Вам потрібно прокласти труби, і термопласти – найкращий вибір. ПВХ І АБС є зірками гри: недорогі та прості у встановленні, вони становлять основу багатьох сантехнічних систем. Вони як чемпіони стійкі до води, хімікатів та корозії, тому ви можете знайти їх усюди у своєму будинку та офісі.

Автомобілебудування та авіація

В автомобільному світі йдеться про те, щоб зробити все легшим та економічнішим. Термопласти є непоміченими героями, які допомагають знизити вагу без шкоди для продуктивності. Подумайте про все, від панелі приладів до паливопроводу. Навіть в аерокосмічній галузі ці матеріали мають значення з тих же причин: легші літаки означають менше палива та більшу ефективність.

Медичне обладнання

Коли справа доходить до медичного обладнання, вам потрібні чисті та безпечні матеріали. Термопласти знову приходять на допомогу, оскільки вони використовуються у багатьох одноразових продуктах, таких як шприци та пакети для крові.

Пакувальні рішення

Перевірте полицю в будь-якому супермаркеті і ви зрозумієте, чому термопласти є королями упаковки. Більше того, їм можна надати практично будь-яку форму та розмір – це зручно.

Стійкість та можливість вторинної переробки

Коли ви маєте справу з термопластами, екологічність має першорядне значення. Вам потрібно розглянути Як Ваш пластик виготовлений і Що що з ними відбувається наприкінці життєвого циклу. На щастя, більшість термопластів роблять це. придатний для вторинної переробки. Це означає, що їх можна переплавляти та змінювати форму, що знижує потребу в нових матеріалах та мінімізує відходи.

• Переробка відходів: З термопласт все досить просто. Нагрійте їх, і вони стануть рідкими, готовими перетворитися на щось нове.

Переробка термопластів зазвичай має переваги, оскільки знижує кількість відходів, так і потреба в первинних ресурсах. Але зважте на наступне: якщо ваш пластик забруднений або неправильно відсортований, це може порушити процес переробки.

Ось результат:

Отже, ваш вибір тут відіграє велику роль. Чим більше ви приділяєте увагу відновлюваним джерелам енергії та правильному поводженню з відходами, тим краще для довкілля.