Термопласт что это за материал
Термопласты
Международная маркировка термопластов для вторичной переработки
Термопласты (термопластичные полимеры) – это полимеры, которые размягчаются при нагревании и затвердевают при охлаждении. При комнатных температурах термопластичные полимерные материалы находятся в твердом (стеклообразном или кристаллическом) состоянии. При повышении температуры они переходят сначала в высокоэластическое состояние, затем (при дальнейшем нагревании) – в вязкотекучее состояние, что обеспечивает возможность формования термопластов различными методами. Переходы термопластов из твердого в высокоэластичное и вязкотекучее состоянии обратимы и могут повторяться многократно, что делает возможной вторичную переработку термопластичных полимеров.
Термопласты – это полимеры, у которых при нагревании не образуется поперечных химических связей и которые при некоторой, характерной для каждого полимера, температуре, могут многократно (повторно) размягчаться и переходить из твердого в пластическое состояние.
Термопласты выпускают в марочном ассортименте двух типов. Первый или базовый, включает марки, различающиеся по вязкостным (или молекулярным) параметрам. Их улучшают для переработки смазками, стабилизаторами и другими добавками. На основе базового марочного ассортимента создают марочный ассортимент по преобладающим эксплуатационным свойствам.
Базовые марки полимера предназначены для переработки разными методами (марки литьевые, экструзионные, для прессования и др.). Каждым методом получают широкую номенклатуру изделий, различающихся размерами. Например, литьем под давлением получают тонкостенные изделия с большими отношениями длины к толщине, изделия средней толщины и толстостенные изделия с малыми отношениями длины к толщине. Поэтому марки полимера по методу переработки подразделяются на марки по ассортименту изделий, характерному для соответствующего способа формования.
Марочный ассортимент полимеров по вязкости обеспечивает возможность переработки полимеров разными методами в изделия при оптимальных режимах. Использование нужной марки сокращает время и потери материла на разработку технологии, стабилизирует процесс переработки и свойства изготавливаемых изделий, обеспечивает экономию сырья.
Марочный ассортимент по эксплуатационным свойствам включает марки полимера, улучшенные по отдельным показателям (антифрикционные, износостойкие, свето- и теплостабилизированные, антистатические, специализированные по наполнителям, негорючие, пищевого, медицинского назначения, оптические и др.
Термопластичные полимеры
Пластики – это искусственно произведенные материалы, изготавливаемые из нефтепродуктов, угля и природного газа.
В зависимости от структуры полимерных молекул и реакции на нагревание пластики разделяют на:
Термоплачстичные полимеры или термопласты, легко размягчающиеся под воздействием температуры
Реактопласты, состоящие из макромолекул с плотным сцеплением, остающиеся твердыми даже при нагреве. Характеризуется высокой твердостью, хрупкостью и устойчивостью к растворителям.
Эластомеры, с широким расположением молекул и повышенной упругостью.
Общие сведения о термопластах
Термопластами называют тип полимеров, которые при нагревании расплавляются до мягкого или жидкого состояния, а при остывании приобретают первоначальные свойства прочности. Молекулы термопластичных полимеров имеет линейную или разветвленную структуру с беспорядочным расположением в большинстве случаев. Физические свойства термопластов имеют зависимость от связей между молекулами, а те в свою очередь очень чувствительны к температуре. Таким образом, физические свойства термопластов напрямую зависят от температуры материала.
Классификация термопластов
Термопластичные полимеры можно разделить на такие группы:
Аморфные термопласты с неупорядоченной структурой молекул (PS, PVC, PMMA, PC ).
Термопласты с частичной кристаллизацией, в которых аморфные участки перемежаются с упорядоченными структурами (PE, PP, POM, PA)
Аморфные термопластичные полимеры
Как следует из названия «аморфные», молекулы полимеров данной группы не имеют определенной структуры. Их внутреннее положение в пространстве схоже с комком ваты. Термопласты аморфного типа имеют высокую упругость, прочность, а при температуре 20⁰С еще и хрупкость. Так как структура молекул аморфных термопластов ассиметрична и беспорядочна, они не подвержены кристаллизации, поэтому остаются полностью прозрачными без введения в них дополнительных модификаторов цвета. Полимерные материалы группы аморфных термопластов имеют низкую усадку при литье. Для повышения качеств обрабатываемости обычно применяют различные модификаторы.
Температура стеклования (отсутствие движения макромолекул и сегментов) термопласта в большинстве случаев выше их применения в обычных условиях. При стандартных температурах окружающей среды термопластичные пластики по физическим свойствам не отличаются от твердых материалов с упруго обратимой деформацией. Когда же полимер из термопластов нагревают до величин температурных показателей выше температуры стеклования, термопласт становится мягким и эластичным. Находясь в высокоэластичном состоянии, полимер реагирует на физическую нагрузку энтропийной деформацией.
При дальнейшем нагреве термопласта до температуры текучести, пластик становится текучим и можно легко сместить цепи макромолекул при физическом воздействии на материал. Это обеспечивает необратимую деформацию течения полимера. Также следует помнить, что не все деформации, которые происходят в вязкотекучем состоянии с полимером, являются деформациями течения.
Термопласты с частичной кристаллизацией
Данный тип полимерных материалов имеет в составе как участки с определенной структурой, так и неструктурированные. Структурированные участки макромолекул имеют название кристаллитов и в них плотность молекулярной структуры больше, чем в аморфных частях, так же как и сила физического соединения. К примеру, такой симметричной и длинной молекулярной цепью обладает полиэтилен с высокой плотностью. Чем больше будет кристаллизованных участков в полимере, тем менее прозрачным он будет. Для частично кристаллизованных термопластов температура эксплуатации обычно выше, чем значение стеклования, но переход в расплавленное состояние происходит очень резко без стадии повышенной эластичности. При остывании материал так же быстро застывает, но при этом количество участков с кристаллизацией увеличивается, поэтому он сильно деформируется и усаживается.
Свойства термопластичных полимеров в значительной степени зависит от длины молуекулы, химической структуры сегментов, уровня кристаллизации и взаимодействия молекул.
Изменение свойств термопластов под влиянием нагрева
Для частично кристаллизованных термопластов применяют такие методы обработки, в зависимости от их состояния в температурных зонах:
Твердое. Резка, фрезеровка.
Эластичное. Формование, изгиб.
Термопластичное. Экструзия, литье, прессовка.
Влияние температуры на термопласты частично кристаллизованной группы
Для термопластичных аморфных полимеров методы обработки в зависимости от состояния:
Твердо-хрупкое. Не обрабатывается.
Упруго-твердое. Склеивание, поверхностная обработка.
Термоэластичное. Формование вытягиванием и растяжкой.
Термопластичное. Сваривание, экструзия, прессовка.
Влияние температуры на термопласты аморфной группы
Реакция на температуру полипропилена и полиэтилена
Полиэтилен
Полиэтилен – это термопластичный полимер группы с частичной кристаллизацией с простой структурой молекулы. Плотность полиэтилена зависит от уровня кристаллизации.
Полиэтилен характеризуется такими качествами:
низкий уровень плотности
стойкость к хим. воздействию
Свойства полиэтилена зависят от плотности и молекулярной массы.
Полипропилен
В молекуле полипропилена метиловая боковая группа молекулы может быть упорядочена в пространстве по-различному. Из-за этого полипропилен может изготавливаться с разными свойствами.
Отличительные свойства полипропилена от полиэтилена:
Выше температура плавления
Становится хрупким при отрицательных температурах
Термопласты материал широкого применения.
Разновидности термопластов
В зависимости от температуры термопласт может находиться в нескольких типах фазовых состояний. Единой и точной классификации в зависимости от эксплуатационных параметров и характеристик термопластов не существует, поэтому применяется достаточно условное разделение на следующие группы:
Немного в стороне находится группа, так называемых, термопластичных эластомеров. По своим технологическим характеристикам они относятся к обычным термопластам, но наличие значительных обратимых деформаций при эксплуатации в нормальных условиях делает подобный материал по параметрам близким к резине или каучуку.
Применение термопластов
Уникальные свойства термопластов обусловили широкую сферу их применения в различных сферах народного хозяйства. Например, термопластичные материалы достаточно часто используются при выпуске фурнитуры или мебели, проводки, труб, в строительстве, сельскохозяйственной сфере. Нашли термопласты применение и в медицине, так как из них делают материал для проведения протезирования в стоматологии.
Для выпуска готовых изделий кроме вторичного материала, имеющего определенные ограничения в применении, так как регранулят (гранулированное вторичное сырье) или дробленое сырье имеют худшие характеристики, поэтому не может использоваться для производства, например, детских предметов, пищевой упаковки и других изделий. Сегодня на российских предприятиях используются первичные термопласты отечественного и зарубежного производства. Конкретный выбор определяется предъявляемыми требованиями к качеству готовой продукции и их механическим, гигиеническим характеристикам.
Если важное значение имеет химическая стойкость готового изделия, то оптимальным станет выбор в пользу полиэтилена, из которого выпускаются бесшовные емкости для хранения агрессивных жидкостей (растворы, щелочи, кислоты).
Когда необходима высокая прочность при большом числе циклов изгибания, то рекомендуется применять полипропилен. Материал имеет малую газопроницаемость и паропроницаемость, хорошую твердость и износостойкость (по последнему показателю он близок к полиамиду). Наличие же неполярной молекулярной структуры у полипропилена делает его химически инертным к кетонам, кислотам, спиртам, эфирам и ряду других химических соединений. Также материал достаточно устойчив к контакту с кипятком, щелочами, водными растворами солей.
Широкое применение нашел термопласт сэвилен, представляющий собой сополимер этилена с винилацетатом. У материала высокая степень прозрачности, сохраняет стабильность во время переработки, устойчив к старению и не токсичен. Сэвилен сегодня широко используется для выпуска прокладок, шлангов, выдувных изделий, игрушек, что подтверждает его гигиеничность и безопасность для человеческого организма. Также широко сэвилен используется для изготовления пленок, которые прекрасно пропускают солнечный свет и имеют хорошую стойкость к негативному влиянию атмосферы, поэтому могут применяться в сельском хозяйстве. Хорошие же адгезивные характеристики термопласта привели к широкому применению при изготовлении тары.
Вне зависимости от конкретно выбранного для производства конечной продукции термопласта готовое изделие имеет небольшой вес, низкую себестоимость и хорошие показатели по гибкости.
Термопласты
Термопласты — полимерные материалы, способные обратимо переходить при нагревании в высокоэластичное либо вязкотекучее состояние.
При обычной температуре термопласты находятся в твёрдом состоянии. При повышении температуры они переходят в высокоэластичное и далее — в вязкотекучее состояние, что обеспечивает возможность формования их различными методами. Эти переходы обратимы и могут повторяться многократно, что позволяет, в частности, производить переработку бытовых и производственных отходов из термопластов в новые изделия.
Переработка термопластов в изделия не сопровождается необратимой химической реакцией. Пригодны к повторной обработке (формованию).
Наиболее распространенные термопласты
Полимеры-термопласты могут иметь линейное или разветвлённое строение, быть аморфными (полистирол, полиметилметакрилат) либо кристаллическими (полиэтилен, полипропилен). В отличие от реактопластов для термопластов характерно отсутствие трёхмерной сшитой структуры и переход в текучее состояние, что делает возможным термоформовку, литьё и экструзию изделий из них.
Некоторые линейные полимеры не являются термопластами, так как температура разложения у них ниже температуры текучести (целлюлоза).
См. также
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Термопласты» в других словарях:
ТЕРМОПЛАСТЫ — пластмассы, которые после формования изделия сохраняют способность к повторной переработке. Наиболее распространены термопласты на основе полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола … Большой Энциклопедический словарь
термопласты — мн. Пластмасса, которая после формования какого либо изделия сохраняет способность к повторной переработке. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
термопласты — термопластические материалы термопластические смолы — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы термопластические материалытермопластические смолы EN… … Справочник технического переводчика
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. * * * ТЕРМОПЛАСТЫ… … Энциклопедический словарь
термопласты — Термин термопласты Термин на английском thermoplastics Синонимы Аббревиатуры Связанные термины Определение полимеры, которые при нагревании обратимо переходят в высокоэластическое или вязкотекучее состояние. Описание Авторы Хохлов Алексей Ремович … Энциклопедический словарь нанотехнологий
Термопласты — термопластичные полимеры, пластмассы, при переработке которых не происходит химические реакции отверждения полимеров (См. Отверждение полимеров) и материал в изделии сохраняет способность плавиться и растворяться. См. также Пластические… … Большая советская энциклопедия
ТЕРМОПЛАСТЫ — см. Пластические массы … Химическая энциклопедия
ТЕРМОПЛАСТЫ — (от термо. и греч. plastos вылепленный, оформленный), термо пластичные пластмассы, пластические массы, способные размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении. В отличие от реактопластов могут после формования изделия подвергаться… … Большой энциклопедический политехнический словарь
ТЕРМОПЛАСТЫ — пластмассы, к рые при нагревании обратимо переходят в пластичное или вязкотекучее состояние и в таком состоянии формуются в изделия. наиб. распространены Т. на основе полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола … Естествознание. Энциклопедический словарь
Виды термопластов и особенности их применения
Благодаря таким свойствам термопласты подходят для формования по технологии штамповки, литья под давлением, экструзии или выдувания. За весь процесс отвечают термопластавтоматы, которые обладают невероятной функциональностью.
Особенности процесса
Термопласты можно многократно обрабатывать, хотя со временем их свойства ухудшаются. Применение термопластавтоматов:
Типы термопластов: полиэтилен (PE), полипропилен (ПП), полистирол, полистирол вспененный, поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилентерефталат, полиметилметакрилат, полиамид, акрилонитрил-бутадиен-стирол, поликарбонат. В настоящее время термопластавтоматы обладают уникальными возможностями. Вы можете выбрать оборудование под индивидуальные нужды клиентов. Все актуальные вопросы можно обсудить с консультантами интернет-магазина.
Применение полимерных пластиков
Понятие пластмасс (полимерных пластиков) очень широкое. К этой категории материалов относятся продукты основным компонентом которых являются полимеры, то есть многомолекулярные химические соединения, полученные в промышленных процессах полимеризации. В настоящее время в широком применении в различных сферах жизни и экономики содержится более сотни различных термопластов. Желаемые для конкретной области применения физико-химические свойства полимерных материалов достигается за счет добавление специальных вспомогательных веществ или соединение различных типов полимеров друг с другом или с другими материалами, такими, например, как углеродные волокна (полимерные композиты).
Причинами столь быстрого роста применения пластмасс являются: относительно низкая стоимость, простота формирования и уникальные свойства – например, устойчивость к коррозии и химическим веществам, низкая электрическая и тепловая проводимость, прочность, ударопрочность и устойчивость к большинству химикатов, низкий удельный вес, возможность вторичной переработки утилизации.