Синтетические смолы и пластические массы

Синтетические смолы и пластические массы

К пластмассам относят полимеры, которые при повышении температуры и давления переходят в пластическое состояние, приобретают определенную форму и устойчиво ее сохраняют после охлаждения и отвердевания. Пластические массы имеют ряд ценных свойств: малые теплоэлектропроводимость и удельный вес, хорошую устойчивость к коррозии, агрессивным средам, легкость, упругость, пластичность и т.д. Некоторые виды пластмасс по прочности не уступают отдельным видам стали, цветных металлов и в 4 - 12 раз легче последних. При этом продолжительность их эксплуатации в 10 - 15 раз больше, чем металлов. Это позволяет использовать пластмассы как изоляционный материал, заменитель древесины, металла и вырабатывать из них детали машин, посуду, игрушки и др. При этом уменьшается трудо- и энергоемкость в 2 - 10 раз и себестоимость изделий. Одним из недостатков большинства пластмасс является низкая термостойкость, потеря прочности с повышением температур.

При всем разнообразии видов в зависимости от состава и методов производства выделяют пластмассы, полученные полимеризацией (полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид и др.), поликонденсацией (фенолоальдегидные, эпоксидные, полиэфирные смолы и др.) и на основе природных полимеров (целлюлозы – целлулоид, целон; белковых веществ - казеина - галалит), воды, аммиака, спиртов и др. Последние при полимеризации не образуются.

По химическому составу выделяют простые и сложные пластмассы. Первые состоят из одного полимера (полиэтилен, полипропилен и др.). Сложные, кроме полимера, содержат наполнители, пластификаторы, отвердители и другие добавки, которые улучшают потребительские свойства изделий: использование асбеста повышает теплостойкость, графита — улучшает полупроводниковые свойства и т.д. В качестве наполнителей применяют древесину, каолин, тальк, волокна, бумагу и др. В зависимости от поведения полимера при нагревании выделяют термопластичные, термореактивные пластмассы. Термопластичные пластмассы при многократном нагревании размягчаются, а при охлаждении твердеют без изменения строения и основных свойств; термореактивные - при начальном нагревании размягчаются, а затем при повышении температур и давления твердеют и необратимо теряют способность плавиться. Если отходы и брак термопластичных пластмасс используют повторно, то термореактивные пластики повторно не используются.

Производство пластмасс возникло в начале XX столетия. Первоначально их получали из природных ресурсов. На современном этапе пластики преимущественно вырабатывают из углеводородов нефти и природного газа методом полимеризации и поликонденсации. Первым способом получают простые пластмассы с линейным строением молекул, термопластическими свойствами. Они имеют низкую термостойкость. Примером таких пластмасс является полиэтилен. Его вырабатывают при низком (до 8 атмосфер), среднем и высоком (до 2,5 тыс.атмосфер) давлении из_этилена (С2Н4) - продукта пиролиза нефтяных фракций или крекинга пропана, бутана. С увеличением давления возрастает скорость реакции, прочность и выход полимера. Сырье компрессором подают в реактор трубчатого типа или с мешалкой на полимеризацию (рис.14). Реакция осуществляется с выделением тепла, для отвода которого используют воду. Образованный полиэтилен сепарацией отделяют от сырья и продавливают через узкие отверстия - фильеры. Полученные жгуты полимера разрезают на гранулы длиной 2-3,5 мм. Оставшийся, непрореагированный этилен подают на повторную полимеризацию. Из гранул товарного полиэтилена литьем, экструзией, прессованием изготавливают пленку, трубы, товары народного потребления и др.

Полимеризацией хлористого винила (-СН2 – СНСl -) получают поливинилхлоридную смолу в виде белого порошка. На ее основе с добавками бария, углекислого свинца и др. вырабатывают жесткие пластмассы - винипласты и мягкие - пластикаты. Они устойчивы к органическим растворителям, кислотам, щелочам. Из винипластов получают трубы, краны, емкостные аппараты для работы в агрессивных средах; из пластиков - пленки, линолеум, транспортерные ленты, заменитель кожи.

Синтетические смолы и пластические массы

         Поликонденсацией получают фенолоальдегидные смолы. Сырье - фенолы (крезол, фенол и др.) и альдегиды (формальдегид, фурфурол и др.). Наиболее распространены в качестве сырья фенол и формальдегид. Из них получают фенолоформальдегидные смолы. Производственный процесс состоит из подготовки, дозировки и загрузки сырья в реактор, где смешивают компоненты в присутствии щелочного катализатора (NаОН, NН4ОН). Образуется синтетическая смола, которую отделяют от воды, высушивают и измельчают до белого порошка (рис.15). Он может быть использован без наполнителей как прессовочный материал, клей, лаковое покрытие. На основе смолы получают также сложные пластмассы, которые называются фенопластами.В зависимости от наполнителя они подразделяются на прессовочные (тальк, слюда, кварц и др.), волокнистые (различные волокна), слоистые. Последние в качестве наполнителя содержат листовой материал, который определяет название пластика. Если наполнителем является хлопчатобумажная ткань, то название фенопласта - текстолит, бумага - гетинакс, древесный шпон - древесно-слоистый пластик. Фенопласты - основной конструкционный материал для изготовления радиодеталей, шестерен, фюзеляжей самолетов, корпусов лодок, автомашин, товаров народного потребления (розетки, рукоятки и т.д.) и других изделий.

         Таким образам, в производстве конечной продукции из пластмасс выделяют две стадии. Первая - получение мономеров, полимеров и вторая - конечной готовой продукции из них. Исходные продукты синтеза и полимеры вырабатывают в районах нефте-, газо- и углепереработки как технологические стадии материало-, топливоэнергоемкого процесса. Так, в Новополоцке производство полиэтилена создано совместно с нефтеперерабатывающим заводом. Развитие научно-технического прогресса, создание новых видов транспорта, углубление специализации делает целесообразным территориальное разграничение выпуска мономеров и пластмасс. Так, в Казани (Россия) производят полиэтилен, а сырье по этиленопроводу поступает за 200 км с Нижнекамского нефтеперерабатывающего завода. Выработка готовых изделий из полимеров характеризуется меньшей материалоемкостью, большим расходом трудовых ресурсов в сравнении с выпуском сырья. К тому же исходное сырье более транспортабельное, чем готовая продукция, так как в первом случае используют грузоподъемность транспортного средства. Все это обусловливает территориальную ориентацию производства изделий из пластмасс на районы потребления (Минск, Гомель) как на специализированных заводах, так и в цехах крупных машиностроительных предприятий.

 
Синтетические смолы и пластические массы

27 сентября 2012 /
Похожие новости
Гидролиз древесины. Лесохимия
Производство бумаги, картона
Производство целлюлозы
Высокомолекулярные соединения
Производство соды 
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Вопрос:
Столица России?
Ответ:*
Введите код: