Пластичні маси, або ж просто пластмаси – це високомолекулярні сполуки з натуральних чи синтетичних речовин. Основна особливість таких речовин – можливість переходу в пластичний стан під впливом двох факторів – високої температури і тиску. Крім того, важливо і те, що після цього маса здатна зберігати задану форму.
Загальний опис пластмас
Пластичні маси почали проводитися ще близько 50-60 років тому. На сьогоднішній день ці вироби отримали величезне поширення як в побуті, так і в промисловості та інших галузях людської діяльності. Крім того, в даний час пластмаса може успішно замінити собою деревину, скло і навіть метал в деяких випадках. Варто зазначити, що такі галузі, як машинобудування, радіотехніка, електротехніка, хімічна промисловість, вже не можуть обійтися без такого роду виробів.
Пластичні маси здатні поєднувати в собі міцність металевих виробів, маючи при цьому вага деревини і прозорість скла. При всіх цих якостях у таких речовин немає недоліків, властивим усім цим матеріалам. Вони не схильні до корозії, метал, гниття, як дерево, їх не можна розбити, як скло.
Загальні відомості про використання
Пластичні маси можуть застосовуватися для виготовлення плівкових матеріалів. Вони ж, у свою чергу, активно використовуються під час вирощування овочів, наприклад. Відмінно підходять для створення захищеного ділянки в грунті, для вирощування ягід, квітів і іншого.
Крім цього, пластикові контейнери, тари та інші ємності також займають одне з провідних місць при необхідності транспортування пестицидів, добрив, сільської продукції. На сьогоднішній день вже йде виробництво газообменной плівкової структури. Такі мембрани будуть застосовувати для зберігання продуктів в середовищі з регульованою кількістю газу. Для сільської діяльності навіть випускаються світловідбиваючої плівки, щоб мульчувати грунт.
Основні з’єднання
Якщо приводити загальні відомості про пластичних масах, то можна сказати наступне: основа складається з високомолекулярної сполуки або просто полімеру, а також із природних (печи, асфальти) або синтетичних добавок. На сьогоднішній день найбільше поширення і значення мають синтетичні пластмаси, які отримують шляхом полімеризації або поліконденсації.
Процес полімеризації пластичних мас – це реакція з’єднання однакових молекул, які називаються мономерами. При цьому не виділяється ніяких простих речовин. А утворений полімер буде мати молекулярну масу, рівну масі двох утворюють його складових. Варто відзначити, що в технології виробництва пластичних мас може брати участь кілька мономерів одночасно. У такому випадку процедура буде називатися кополімеризацією.
Якщо говорити про поліконденсації, то отримання полімеру буде відбуватися за допомогою з’єднання декількох функціональних груп різних речовин. При цьому будуть виділятися деякі прості речовини. Виходячи з цього стає ясно, що загальна молекулярна маса готового полімеру не буде дорівнює загальній масі мономерів, які беруть участь в освіті.
Опис високомолекулярних сполук
Переробка даних сполук здійснюється за рахунок впливу високої температури і тиску. Відразу ж після отримання такі з’єднання будуть мати форму або в’язкої рідини або твердої речовини. Крім того, варто сказати, що полімери класифікують на три великі групи – по хімічній структурі мономеру, що застосовується для утворення.
Добавки
Будова та призначення пластичних мас залежить від їх властивостей. Тому варто сказати про те, що є спеціальні добавки, здатні змінити деякі якості в потрібну сторону.
Деякі готові вироби складаються на 100 % з полімерів – це поліетилен або поліаміди. Інші ж складаються з полімерів лише на 20-60 %, а всю іншу масову частку займають спеціальні наповнювачі. Основне призначення наповнювачів – зміна різних властивостей: підвищення вогнестійкості, збільшення міцності, підвищення твердості і механічної міцності. В гуму, приміром, додають такий наповнювач, як сажа.
Ще одна добавка, яка входить до складу пластикових контейнерів, приміром, і до складу безлічі інших твердих ємностей – пластифікатори. Однак чим більше буде додано пластифікатора, тим більшим буде коефіцієнт пластичності. Таким чином, можна отримати міцний, але достатньо пластичний матеріал.
Ще один важливий компонент – це стабілізатор. Його додають в склад для того, щоб уникнути розкладання готового виробу під впливом високих температур, сонячного проміння та інших зовнішніх чинників. У деяких випадках додається трохи барвника, якщо потрібно змінити забарвлення товару.
Детальний опис речовин
Технологія виробництва таких сполук передбачає наявність ще одного компонента, який називають ВМС.
ВМС є найважливішою добавкою, яка скріплює безліч різних елементів між собою, а також надає пластичності. Крім цього, ВМС також сприяє можливості формування, надає електроізоляційні й антикорозійні характеристики. Якщо говорити про загальну класифікації пластмас, то вони можуть бути ненаполненными і наповненими.
Перша група являє собою масу з чистого полімеру, або з дуже невеликою кількістю добавок. Друга група, навпаки, містить і полімери, і велика кількість різних добавок, які рівномірно розподіляються в сполучному складі, зазвичай в смолі.
Як вже говорилося раніше, для зміни або поліпшення більшості якостей вводяться наповнювачі. Самі по собі ці компоненти можуть бути органічними або мінеральними сполуками. Вони можуть бути представлені у вигляді порошкових наповнювачів – деревний порошок, слюдяная або кварцове борошно та інші. А можуть бути представлені волокнистими елементами, наприклад бавовною. Останній вид наповнювачів – полотно (папір, слюда та інші).
Якщо говорити більш детально про пластифікаторах, то їх можна охарактеризувати так: це малолетучие компоненти, які найчастіше представлені якою-небудь рідиною. Їх введення до складу підвищує не тільки еластичність. Відформоване виріб із збільшенням пластифікаторів у складі покращує показники морозостійкості, пружності.
Є ще один вид добавок – отверджувачі. Їх концентрація зазвичай дуже невелика, а основне завдання – це перевести полімери в тривимірну структуру. На ділі це призводить до перетворення деяких пластмас у неплавкое стан.
Недоліки
Варто відзначити і деякі недоліки, якими все ж володіє даний матеріал. Будь-які види пластичних мас мають істотно більш низьким показником термостійкості, ніж металеві вироби. Основна маса пластмасових виробів може експлуатуватися при температурі не вище 150 градусів за Цельсієм. Незважаючи на тривалий строк служби, пластмасові вироби також схильні до старіння. Цей дефект буде проявлятися в потемнении вироби, окисленні, зниження характеристик міцності, твердості.
Отримання поліетилену
Можна розглянути технологію виробництва пластичної маси на основі поліетилену. Це одне з тих речовин, які одержують шляхом полімеризації, і воно користується величезним попитом на ринку збуту.
Для отримання поліетилену в його звичному нам вигляді використовують три способу полімеризації:
Види пластмас
Під час виготовлення і при подальшому твердінні можна виділити ще два види пластмас. Основна відмінна риса – це умови твердіння або ж без нього. За цим параметром виділяється термопластична і термореактивних пластмас.
Що стосується першої категорії виробів, то вони при нагріванні будуть зазнавати певних змін, переходячи з твердого стану в пластичний, в’язке і текуче. Такий вид товарів буде назад тверднути при охолодженні. До термопластичної продукції можна віднести поліетилен, полістирол, фторопласты та інші види.
Термореактивних ж пластмаса при нагріванні до температури в 150-300 градусів буде зазнавати незворотні зміни. Такі маси будуть переходити в твердий, нерозчинна і неплавкое стан під тиском або ж без нього. В них присутні отверджувачі в якості добавки. В якості прикладу можна навести епоксидну смолу.
Виробництво в Росії
Одним з найбільш старих і великих підприємств з виготовлення даного продукту є Нелидовский завод пластичних мас НЗПМ. Знаходяться виробничі потужності цього підприємства на південно-заході Тверській області.
Завод розташований на 19 га землі, на яких розташовані 25 споруд промислового призначення.
Найбільша виробнича площа належить спорудження, що випускає пінополіетилен марки “Изонел” (ППЕ). Площа становить 24 500 квадратних метрів. Слідом йде набагато менша площа цеху № 2 – 7500 кв. метрів, де виготовляють екструзійні листові пластики. Ділянка для вакуумформования продукції займає ще 3 тисячі кв. метрів. Крім того, завод займається переробкою пластичних мас.
