Пластмасса – искусственно созданный материал, применяемый при производстве многих современных товаров. Получение пластмасс – сложный химический процесс. Рассмотрим технологию производства, а также что используется в качестве сырья, какие виды продукта бывают.
Технология производства пластика
Существует несколько технологий, применяемых при производстве пластмассы:
- Метод экструзии. Применим на производствах, которые выпускают элементы профилированного типа. К ним относятся ленты, трубы и др.
- Метод экструзии с раздувом. Применим на заводах, которые выпускают различные емкости из пластической массы. Это флаконы, бутылки, канистры и др.
- Метод вакуумной формовки. Применим на предприятиях, которые выпускают пластиковые заготовки, а также плоские элементы.
- Метод литья под давлением. Применим при изготовлении дорогих деталей. Особенность – высокая точность всех элементов. Позволяет выпускать детали любой формы.
Какое сырье для производства пластика используется?
Важную роль играет не только технология производства пластмасс, но также сырье для переработки. Различают несколько видов полимерного сырья.
Первичное
В его число входят:
- Полипропилен. Выпускается в виде гранул. Вещество белого цвета, относится к категории синтетических. У полипропилена несколько модификаций.
- Полистирол. Термопластический полимер. Также относится к категории синтетических. Вид – стеклообразный (прозрачные гранулы цилиндрической формы). Продукт инертен к большинству щелочей, а также кислот.
- Полиэтилен низкого давления (ПНД). Поставляется в виде малопрозрачных гранул. Применяется при производстве тонкой пленки.
- Полиэтилен высокого давления (ПВД). Поставляется в виде гладких гранул белого цвета. Применяется в пищевой промышленности, а также при производстве товаров медицинского назначения.
- Поливинилхлорид (ПВХ). Поставляется в виде сыпучего порошка. Этот продукт легко переработать. Применяется на предприятиях, которые выпускают пленки, линолеум, трубы и другие товары.
- Линейный полиэтилен высокого давления (ЛПВД). Продукт получают наиболее сложным методом. Его особенность – устойчивость к разрывам, а также проколам и другим механическим воздействиям. Применим на производствах, которые выпускают пленки для ламинирования, а также эластичные и очень тонкие упаковочные материалы.
Вторичное
На многих производствах в целях экономии бракованные товары не утилизируются, а поступают на вторичную переработку. Такой подход к бизнесу способствует сокращению издержек. Кроме того, есть предприятия, которые занимаются переработкой пластиковых отходов. Это сложный процесс. Он включает сбор вторсырья, его сортировку, подготовку к переработке.
Какие добавки используются при изготовлении пластика?
Полимеры – сырье для производства пластмасс, применяемое при производстве. Но в пластической массе могут быть и другие компоненты. Это различные функциональные присадки:
- Наполнители. Задача этих добавок – придать пластической массе необходимые технологические параметры. Это компоненты, которые, например, упрочняют материал, улучшают декоративность.
- Пластификаторы. Их задача – повысить гибкость, а также стойкость материала к низким температурам.
- Смазки. Ввод таких присадок в пластическую массу выполняется непосредственно перед производством деталей. Задача скользящих добавок – не допустить прилипание деталей к приборам, а также инструментам. В качестве смазок используются, например, стеараты кальция и цинка, а также парафины и силиконы.
- Отвердители. Чтобы изготовить пластик определенного качества, также применяются отвердители. Эти присадки вводятся в термореактивные пластмассы, что позволяет ускорить процесс их твердения. К пластической массе может добавляться сера, органические перекиси или амины.
- Процессинговые присадки. Эти компоненты улучшают внешний вид готовых элементов. Также данные компоненты повышают производительность техники.
- Очистители. Задача этих присадок – способствовать очищению литьевой техники при выпуске деталей из пластика.
- Осушители. Присадки данного типа необходимы при переработке вторсырья. Их задача – поглощение влаги. Особенно важны, если материал слишком влажный.
- Антифоги. Эти компоненты еще называют добавками против запотевания. Их задача – предотвратить появление капель воды..
- Просветлители. Помогают улучшить прозрачность. Актуальны при использовании полипропилена.
- Оптические отбеливатели. Присадка вводится в пластическую массу, чтобы убрать ненужную желтизну и улучшить цвет детали. В качестве такой добавки применяется диоксид титана.
- Красители. Позволяют получить необходимый оттенок.
- Вспениватели. Их задача – устранение дефектов, которые влияют на вид деталей. Позволяют минимизировать брак.
- Антипирены. Также известны в качестве ингибиторов горения. Если изучить, из чего получают пластмассу, устойчивую к огню, то в составе будут антипирены. Эти присадки повышают стойкость к воспламенению, замедляют распространение пламени. В числе компонентов, которые могут применяться: диаммонийфосфат, бура + борная кислота и др.
- Антиоксиданты. Компоненты защищают пластмассы от термодеструкции. Они вводятся практически во все виды полимеров. Детали становятся устойчивыми к агрессивным средам, а также термическому окислению.
- Светостабилизаторы. Задача этих присадок – защитить детали от разрушения под воздействием прямых солнечных лучей. Вводятся в пластическую массу совместно с антиоксидантами.
- Антистатики. Добавки данного типа убирают с поверхности деталей статический электрозаряд. Применяются при производстве элементов с антистатическими свойствами. Могут вводиться в пластическую массу, а также наноситься на поверхность деталей.
- Антисептики. Предотвращают размножение патогенной микрофлоры.
- Комбинированные добавки. Часто применяется стабилизатор света совместно с антиоксидантом. С помощью таких присадок создаются пленки, которые длительный период эксплуатации сохраняют хорошие барьерные свойства, а также не теряют прозрачность.
В целом понятно, из чего делается пластик, чтобы получить определенные свойства итоговой продукции. Каждая присадка примечательна по отдельности, но необходимый эффект часто достигается при комплексном применении вспомогательных веществ. Они вводятся в пластическую массу в рекомендованном количестве. Также учитывается их совместимость с другими компонентами, оцениваются возможные риски.
Из чего производят пластик?
Существует два основных способа синтеза пластмасс. Пластические массы могут быть получены из возобновляемых биопродуктов или из синтетических. Синтетические – результат переработки сырой нефти, угля или природного газа. Самым рентабельным способом получают пластмассу из сырой нефти. Однако это также самый вредный способ. С учетом того, как пластические массы взаимодействуют друг с другом, выделяют несколько типов пластиков:
- аморфные;
- термореактивные;
- термопласты;
- полукристаллические;
- гомополимеры;
- сополимеры.
Этапы производства пластика из нефти
Рассмотрим, как делают пластмассу из сырой нефти. Производство состоит из нескольких этапов:
Этап №1. Подготовка сырья
В чистом виде сырая нефть не применяется. Исходное сырье делится на составные части. Нам они известны как нефтепродукты. Чтобы их получить, сырая нефть разогревается. После этого разогретая до заданной температуры масса перегоняется для получения более мелких соединений.
Этап №2. Полимеризация
После первого этапа производства получают фракции-мономеры. Это этилен, бутилен, пропилен. Их предстоит преобразовать в полимеры. Для этого проводится процедура полимеризации. Полимеризация бывает:
- Дополнительная (или аддитивная). Проводится с использованием катализатора. Это упрощает процедуру формирования полимеров. Позволяет получить полистирол, ПВХ, а также полиэтилен.
- Конденсационная. Выполняется при удалении из состава массы различных легких соединений, а также воды. Позволяет получить нейлон, а также полиэстер.
Этап №3. Ввод в пластическую массу вспомогательных веществ
Полимер – это основной компонент пластмассы, но, чтобы получить материал заданных характеристик, используются дополнительные компоненты: красители, отвердители, пластификаторы, наполнители. Именно так делается пластмасса для различных отраслей производства. Компоненты смешиваются в определенных пропорциях. Далее смесь преобразуется в гранулы. Полученные гранулы используются на производствах для формирования различных предметов.
Дальнейшее использование
Пластмассы применяются в разных областях: при производстве электронной техники, бытовых приборов, предметов хозяйственного назначения. Кроме того, используется при выпуске игрушек, тары различного объема, труб, мебели, упаковочных материалов.
В строительстве применяют несущие конструкции из пластика, отделочные, а также кровельные материалы, навесы, двери, окна и др. В медицине многие приборы состоят из пластмассовых частей и деталей.
Изделия из пластмассы удобны в использовании, доступны. Производители любят работать с этим материалом, так как он легко плавится, позволяет создавать предметы различных форм. Кроме того, некоторые виды пластических масс перерабатываются, что сокращает издержки.
