Возможности применения термопластов в промышленности

УДК

ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМОПЛАСТОВ
В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Филиал КузГТУ в г. Белово

Научный руководитель:

Многие пластмассы, в том числе и термопласты широко применяются в промышленности. Различные пластмассы могут иметь одинаковые характеристики, но не все они экологически чисты и безопасны для здоровья человека.

Актуальность:

Применение термопластов бескрайне широко. Они обладают свойствами, которые удовлетворяют требованиям как материалу, пригодному для использования в изготовлении изделий, предметов и многому другому. Связи с этим, целью настоящей учебно-исследовательской работы было изучение и анализ информации о применении и использовании термопластов в промышленности.

Цель:

Провести сравнительную характеристику различных видов пластмасс и целесообразность применения термопластов в промышленности.

Задачи:

Изучение существующей литературы по вопросу; Подготовка материалов для сравнительной характеристики различных полимеров; Выявление преимуществ термопластов по сравнению с другими полимерными материалами.

К термопластичным материалам или термопластам (thermoplast, thermoplastic) относятся полимеры, которые при нагревании в процессе переработки переходят из твердого агрегатного состояния в жидкое: высокоэластическое или вязкотекучее. При охлаждении материала происходит обратный переход в твердое состояние. Поведение при нагревании отличает термопласты от термореактивных материалов или реактопластов, которые отверждаются при переработке и не способны далее переходить в жидкое агрегатное состояние [1].

Особенность термопластов поддаваться повторной обработке, дает им возможность использоваться для получения вторсырья.

Производство термопластов может происходить по нескольким технологиям: экструзия, литье под давлением, инжекционное литье. Метод экструзии является наиболее распространенным, так как обеспечивает высокую производительность, своей непрерывностью. Метод инжекционного литья используется редко, так как существуют ограничения, как по использованию разновидностей исходного материала, так и по ограничению максимальных размеров уже изготовленных изделий.

Классифицируются термопласты:

По физическому состоянию: аморфные и кристаллические; По эксплуатационным свойствам: материалы общего назначения (общетехнического назначения), конструкционные пластмассы (пластмассы инженерно-технического назначения), суперконструционные (высокотермостойкие полимеры); По химической структуре: По объему производства; По типу наполнителя: стеклопластики, углепластики, графитопласты, деревопласты.

Термопласты, благодаря своим уникальным свойствам, применяют в качестве материала для изготовления готовых изделий, различных предметов, деталей. Например, элементы электрической проводки, мебель и мебельная фурнитура, разные виды труб и многое другое. Все это может использоваться в различных отраслях человеческой деятельности.

Существует огромное количество разновидностей термопластов.  Для того что бы выделить термопласты наиболее подходящие для использования в промышленности проведем сравнительную характеристику пластмасс.

Таблица 1 - Сравнительная характеристика пластмасс

Пластмассы	Свойства	Интервал рабочих температур	Достоинства	Недостатки	Применение
Полиэтилен	Мягкий, гибкий, небьющийся, светопроницаемый, без запаха.	-70 - +80	Легко сваривается Низкая стоимость, прочность, безопасность, лёгкость в переработке, высокая химическая стойкость. Обладает эластичностью.	Подверженность к старению под действием кислорода воздуха и ультрафиолетовых лучей, низкая теплостойкость, повышенная хрупкость при низких температурах.	Упаковка, ненагруженные детали машин и оборудования, футляры, покрытия.
Полипропилен	Твердый, небьющийся, полукристаллический, без вкуса и запаха.	-20 - +130	Почти не подвергается коррозионному растрескиванию. Стойкость к износу. Изделия из полипропилена могут подвергаться стерилизации паром. Безопасен для здоровья.	Невысокая морозостойкость (–20°С). Обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду.	Трубы, детали автомобилей, элементы холодильников, емкости, упаковка
Полиамид	Твердый, жесткий, износостойкий, звукопоглощающий.	-60 - +100	Низкий коэффициент трения, хорошие прочностные свойства. стойкость к истиранию и ударным нагрузкам,	Малая гигроскопичность. Впитывает влагу, сильная электризуемост, чувствительность к воздействию погодных условий и солнечного света.	Детали машин, канаты, шнуры, одежда
Полистирол	Твердый, хрупкий при ударе, прозрачный, без вкуса и запаха, хорошие электроизоляционные свойства	-40 - +65	Полная водостойкость и высокая химическая стойкость в кислых и щелочных средах, морозостойкий, хорошо сваривается.	Повышенная хрупкость даже при комнатных температурах. Повышенная подверженность старению. Может выделять стирол.	Оборудование радиотехники и фотографии, электроизоляция, пенящиеся изоляционные материалы
Поливинилхлорид (с высокой плотностью)	Износостойкий, роговидный, жесткий, устойчив к действию влаги	-40 - +70	Высокая стойкость в кислых и щелочных средах. Не растворим в спиртах и маслах, трудно воспламеняется, хорошо формируется в нагретом состоянии.	Токсичный. Низкая теплостойкость, хрупкость при отрицательных температурах, способность растворятся в эфирах.	Трубы, детали машин, элементы насосов и вентиляторов, упаковка, покрытие полов, оконные рамы.

Как видно из Таблицы 1 наиболее подходящими для использования являются полиэтилен и полипропилен. В первую очередь они безопасны для здоровья. Во вторых имеют низкую стоимость. Они обладают схожими свойствами. Основное отличие в том, что полипропилен превосходит полиэтилен по теплостойкости, но уступает по морозостойкости.

Заключение

В настоящее время человечество не может обходиться без изделий из пластмасс. В результате сравнительного анализа мы вынуждены признать, что термопласты универсальны. Свою универсальность они получили за счет возможности вторичной переработки и получения вторсырья. Термопласты имеют свои недостатки и достоинства, и не всегда полезно их использование. Но все же существуют экологически безопасные, которые не принесут особого вреда окружающей среде и здоровью человека.

Список литературы

http://www. polymery. ru/material. php? id=1