Usos i funcions dels materials plàstics bàsics

Usos i funcions dels materials plàstics bàsics

plàstic

1. Utilitzeu la classificació

Segons les diferents característiques d'ús dels diversos plàstics, els plàstics es divideixen normalment en tres tipus: plàstics generals, plàstics d'enginyeria i plàstics especials.

①Plàstic general

Generalment es refereix a plàstics amb gran producció, àmplia aplicació, bona formabilitat i baix preu. Hi ha cinc tipus de plàstics generals, és a dir, polietilè (PE), polipropilè (PP), clorur de polivinil (PVC), poliestirè (PS) i copolímer d'acrilonitril-butadiè-estirè (ABS). Aquests cinc tipus de plàstics representen la gran majoria de les matèries primeres plàstiques, i la resta es pot classificar bàsicament en varietats de plàstic especials, com ara: PPS, PPO, PA, PC, POM, etc., que s'utilitzen molt poc en productes de la vida quotidiana, principalment s'utilitza en camps d'alta gamma com la indústria de l'enginyeria i la tecnologia de defensa nacional, com ara automòbils, aeroespacial, construcció i comunicacions. Segons la seva classificació de plasticitat, els plàstics es poden dividir en termoplàstics i termoestables. En circumstàncies normals, els productes termoplàstics es poden reciclar, mentre que els plàstics termoestables no. Segons les propietats òptiques dels plàstics, es poden dividir en matèries primeres transparents, translúcides i opaques, com ara PS, PMMA, AS, PC, etc., que són plàstics transparents, i la majoria dels altres plàstics són plàstics opacs.

Propietats i usos dels plàstics més utilitzats:

1. Polietilè:

El polietilè d'ús comú es pot dividir en polietilè de baixa densitat (LDPE), polietilè d'alta densitat (HDPE) i polietilè lineal de baixa densitat (LLDPE). Entre els tres, el HDPE té millors propietats tèrmiques, elèctriques i mecàniques, mentre que el LDPE i el LLDPE tenen millor flexibilitat, propietats d'impacte, propietats de formació de pel·lícules, etc. El LDPE i el LLDPE s'utilitzen principalment en pel·lícules d'embalatge, pel·lícules agrícoles, modificació de plàstics, etc., mentre que el HDPE té una àmplia gamma d'aplicacions, com ara pel·lícules, canonades i necessitats diàries d'injecció.

2. Polipropilè:

Relativament parlant, el polipropilè té més varietats, usos més complexos i una àmplia gamma de camps. Les varietats inclouen principalment polipropilè homopolímer (homopp), polipropilè copolímer de bloc (copp) i polipropilè copolímer aleatori (rapp). Segons l'aplicació, l'homopolimerització s'utilitza principalment en els camps del trefilatge de filferro, fibra, injecció, pel·lícula BOPP, etc. El polipropilè copolímer s'utilitza principalment en peces d'injecció d'electrodomèstics, matèries primeres modificades, productes d'injecció diària, canonades, etc., i el polipropilè aleatori s'utilitza principalment en productes transparents, productes d'alt rendiment, canonades d'alt rendiment, etc.

3. Clorur de polivinil:

A causa del seu baix cost i les seves propietats autoignífugues, té una àmplia gamma d'usos en el camp de la construcció, especialment per a canonades de clavegueram, portes i finestres d'acer plàstic, plaques, cuir artificial, etc.

4. Poliestirè:

Com a matèria primera transparent, quan hi ha una necessitat de transparència, té una àmplia gamma d'usos, com ara pantalles de làmpades d'automòbils, peces transparents diàries, tasses transparents, llaunes, etc.

5. ABS:

És un plàstic d'enginyeria versàtil amb propietats físiques, mecàniques i tèrmiques excel·lents. S'utilitza àmpliament en electrodomèstics, panells, màscares, conjunts, accessoris, etc., especialment en electrodomèstics com ara rentadores, aires condicionats, neveres, ventiladors elèctrics, etc. És molt gran i té una àmplia gamma d'usos en la modificació de plàstics.

②Plàstics d'enginyeria

Generalment es refereix a plàstics que poden suportar una determinada força externa, tenen bones propietats mecàniques, resistència a altes i baixes temperatures i tenen una bona estabilitat dimensional, i es poden utilitzar com a estructures d'enginyeria, com ara la poliamida i la polisulfona. En els plàstics d'enginyeria, es divideixen en dues categories: plàstics d'enginyeria generals i plàstics d'enginyeria especials. Els plàstics d'enginyeria poden complir requisits més alts pel que fa a propietats mecàniques, durabilitat, resistència a la corrosió i resistència a la calor, i són més fàcils de processar i poden substituir materials metàl·lics. Els plàstics d'enginyeria s'utilitzen àmpliament en indústries elèctrica i electrònica, automotriu, construcció, equips d'oficina, maquinària, aeroespacial i altres. La substitució de l'acer per plàstic i la fusta per plàstic s'ha convertit en una tendència internacional.

Els plàstics d'enginyeria generals inclouen: poliamida, polioximetilè, policarbonat, èter de polifenilè modificat, polièster termoplàstic, polietilè de pes molecular ultra alt, polímer de metilpentè, copolímer d'alcohol vinílic, etc.

Els plàstics d'enginyeria especials es divideixen en tipus reticulats i no reticulats. Els tipus reticulats són: poliaminobismaleamida, politriazina, poliimida reticulada, resina epoxi resistent a la calor, etc. Els tipus no reticulats són: polisulfona, polietersulfona, sulfur de polifenilè, poliimida, polieteretercetona (PEEK), etc.

③Plàstics especials

Generalment es refereix a plàstics que tenen funcions especials i es poden utilitzar en aplicacions especials com l'aviació i l'aeroespacial. Per exemple, els fluoroplàstics i les silicones tenen una excel·lent resistència a altes temperatures, autolubricants i altres funcions especials, i els plàstics reforçats i els plàstics escumats tenen propietats especials com ara una alta resistència i un alt amortiment. Aquests plàstics pertanyen a la categoria de plàstics especials.

a. Plàstic reforçat:

Les matèries primeres de plàstic reforçat es poden dividir en granulars (com ara plàstic reforçat amb plàstic de calci), de fibra (com ara plàstic reforçat amb fibra de vidre o tela de vidre) i en escates (com ara plàstic reforçat amb mica). Segons el material, es poden dividir en plàstics reforçats amb tela (com ara plàstics reforçats amb drap o amiant), plàstics inorgànics farcits de minerals (com ara plàstics farcits de quars o mica) i plàstics reforçats amb fibra (com ara plàstics reforçats amb fibra de carboni).

b. Escuma:

Els plàstics d'escuma es poden dividir en tres tipus: escumes rígides, semirígides i flexibles. L'escuma rígida no té flexibilitat i la seva duresa a la compressió és molt gran. Només es deformarà quan arribi a un cert valor d'estrès i no podrà tornar al seu estat original després d'alleujar l'estrès. L'escuma flexible és flexible, amb baixa duresa a la compressió i fàcil de deformar. En restaurar l'estat original, la deformació residual és petita; la flexibilitat i altres propietats de l'escuma semirígida es troben entre les escumes rígides i les toves.

Dos, classificació física i química

Segons les diferents propietats físiques i químiques dels diversos plàstics, els plàstics es poden dividir en dos tipus: plàstics termoestables i plàstics termoplàstics.

(1) Termoplàstic

Termoplàstics (termoplàstics): es refereix als plàstics que es fonen després d'escalfar-los, poden fluir al motlle després de refredar-los i després es fonen després d'escalfar-los; l'escalfament i el refredament es poden utilitzar per produir canvis reversibles (líquid ←→sòlid), sí L'anomenat canvi físic. Els termoplàstics d'ús general tenen temperatures d'ús continu inferiors a 100 °C. El polietilè, el clorur de polivinil, el polipropilè i el poliestirè també s'anomenen els quatre plàstics d'ús general. Els plàstics termoplàstics es divideixen en hidrocarburs, vinils amb gens polars, enginyeria, cel·lulosa i altres tipus. Es tornen tous quan s'escalfen i es tornen durs quan es refreden. Es poden estovar i endurir repetidament i mantenir una determinada forma. És soluble en certs dissolvents i té la propietat de ser fusible i soluble. Els termoplàstics tenen un excel·lent aïllament elèctric, especialment el politetrafluoroetilè (PTFE), el poliestirè (PS), el polietilè (PE), el polipropilè (PP) tenen una constant dielèctrica i una pèrdua dielèctrica extremadament baixes. Per a materials d'aïllament d'alta freqüència i alta tensió. Els termoplàstics són fàcils de modelar i processar, però tenen baixa resistència a la calor i són fàcils de fluir. El grau de fluència varia segons la càrrega, la temperatura ambiental, el dissolvent i la humitat. Per tal de superar aquestes debilitats dels termoplàstics i satisfer les necessitats de les aplicacions en els camps de la tecnologia espacial i el desenvolupament de noves energies, tots els països estan desenvolupant resines resistents a la calor que es poden fondre, com ara polieteretercetona (PEEK) i polieteretersulfona (PES), poliarilsulfona (PASU), sulfur de polifenilè (PPS), etc. Els materials compostos que les utilitzen com a resines matricials tenen propietats mecàniques i resistència química més elevades, es poden termoformar i soldar, i tenen una millor resistència al cisallament interlaminar que les resines epoxi. Per exemple, utilitzant polieteretercetona com a resina matricial i fibra de carboni per fabricar un material compost, la resistència a la fatiga supera la de l'epoxi/fibra de carboni. Té bona resistència a l'impacte, bona resistència a la fluència a temperatura ambient i bona processabilitat. Es pot utilitzar contínuament a 240-270 °C. És un material d'aïllament ideal per a altes temperatures. El material compost fet de polietersulfona com a resina matricial i fibra de carboni té una alta resistència i duresa a 200 °C, i pot mantenir una bona resistència a l'impacte a -100 °C; no és tòxic, no inflamable, i té una resistència mínima al fum i a la radiació. Així doncs, s'espera que s'utilitzi com a component clau d'una nau espacial, i també es pugui modelar en un radom, etc.

Els plàstics reticulats amb formaldehid inclouen plàstics fenòlics, plàstics amino (com ara urea-formaldehid-melamina-formaldehid, etc.). Altres plàstics reticulats inclouen polièsters insaturats, resines epoxi i resines dial·líliques ftàliques.

(2) Plàstic termoestable

Els plàstics termoestables es refereixen a plàstics que es poden curar sota calor o altres condicions o que tenen característiques insolubles (de fusió), com ara els plàstics fenòlics, els plàstics epoxi, etc. Els plàstics termoestables es divideixen en tipus reticulat de formaldehid i altres tipus reticulats. Després del processament tèrmic i el modelat, es forma un producte curat infusible i insoluble, i les molècules de resina es reticulen en una estructura de xarxa mitjançant una estructura lineal. L'augment de la calor es descompon i es destrueix. Els plàstics termoestables típics inclouen fenòlics, epoxi, amino, polièster insaturat, furan, polisiloxà i altres materials, així com els nous plàstics de ftalat de polidipropilè. Tenen els avantatges d'una alta resistència a la calor i resistència a la deformació quan s'escalfen. El desavantatge és que la resistència mecànica generalment no és alta, però la resistència mecànica es pot millorar afegint farcits per fer materials laminats o materials modelats.

Els plàstics termoestables fets de resina fenòlica com a matèria primera principal, com ara el plàstic emmotllat fenòlic (conegut comunament com a baquelita), són duradors, dimensionalment estables i resistents a altres substàncies químiques excepte els àlcalis forts. Es poden afegir diversos farcits i additius segons els diferents usos i requisits. Per a varietats que requereixen un alt rendiment d'aïllament, es pot utilitzar mica o fibra de vidre com a farcit; per a varietats que requereixen resistència a la calor, es pot utilitzar amiant o altres farcits resistents a la calor; per a varietats que requereixen resistència sísmica, es poden utilitzar diverses fibres o cautxú apropiats com a farcits i alguns agents enduridors per fabricar materials d'alta resistència. A més, també es poden utilitzar resines fenòliques modificades com l'anilina, l'epoxi, el clorur de polivinil, la poliamida i l'acetal de polivinil per complir els requisits de diferents aplicacions. Les resines fenòliques també es poden utilitzar per fabricar laminats fenòlics, que es caracteritzen per una alta resistència mecànica, bones propietats elèctriques, resistència a la corrosió i fàcil processament. S'utilitzen àmpliament en equips elèctrics de baixa tensió.

Els aminoplàstics inclouen urea formaldehid, melamina formaldehid, urea melamina formaldehid, etc. Tenen els avantatges de la textura dura, la resistència a les ratllades, la incoloritat, la translúciditat, etc. L'addició de materials de color es pot convertir en productes de colors, comunament coneguts com a jade elèctric. Com que és resistent a l'oli i no es veu afectat per àlcalis febles i dissolvents orgànics (però no resistent a l'àcid), es pot utilitzar a 70 °C durant molt de temps i pot suportar de 110 a 120 °C a curt termini, i es pot utilitzar en productes elèctrics. El plàstic de melamina-formaldehid té una duresa més alta que el plàstic d'urea-formaldehid i té una millor resistència a l'aigua, resistència a la calor i resistència a l'arc. Es pot utilitzar com a material aïllant resistent a l'arc.

Hi ha molts tipus de plàstics termoestables fets amb resina epoxi com a matèria primera principal, entre els quals aproximadament el 90% es basen en resina epoxi de bisfenol A. Té una excel·lent adherència, aïllament elèctric, resistència a la calor i estabilitat química, baixa contracció i absorció d'aigua, i bona resistència mecànica.

Tant el polièster insaturat com la resina epoxi es poden convertir en FRP, que té una excel·lent resistència mecànica. Per exemple, el plàstic reforçat amb fibra de vidre fet de polièster insaturat té bones propietats mecàniques i baixa densitat (només 1/5 a 1/4 d'acer, 1/2 d'alumini) i és fàcil de processar en diverses peces elèctriques. Les propietats elèctriques i mecàniques dels plàstics fets de resina de ftalat de dipropilè són millors que les dels plàstics termoestables fenòlics i amino. Té baixa higroscopicitat, mida de producte estable, bon rendiment de modelat, resistència a àcids i àlcalis, aigua bullent i alguns dissolvents orgànics. El compost de modelat és adequat per a la fabricació de peces amb estructura complexa, resistència a la temperatura i alt aïllament. Generalment, es pot utilitzar durant molt de temps en el rang de temperatura de -60 a 180 ℃, i el grau de resistència a la calor pot arribar al grau F a H, que és superior a la resistència a la calor dels plàstics fenòlics i amino.

Els plàstics de silicona en forma d'estructura de polisiloxà s'utilitzen àmpliament en electrònica i tecnologia elèctrica. Els plàstics laminats de silicona es reforcen principalment amb tela de vidre; els plàstics modelats de silicona s'omplen principalment amb fibra de vidre i amiant, que s'utilitzen per fabricar peces resistents a motors d'alta temperatura, alta freqüència o submergibles, aparells elèctrics i equips electrònics. Aquest tipus de plàstic es caracteritza per la seva baixa constant dielèctrica i valor tgδ, i es veu menys afectat per la freqüència. S'utilitza en les indústries elèctrica i electrònica per resistir la corona i els arcs. Fins i tot si la descàrrega provoca la descomposició, el producte és diòxid de silici en lloc de negre de carboni conductor. Aquest tipus de material té una resistència a la calor excepcional i es pot utilitzar contínuament a 250 °C. Els principals desavantatges de la polisilicona són la baixa resistència mecànica, la baixa adherència i la mala resistència a l'oli. S'han desenvolupat molts polímers de silicona modificats, com ara els plàstics de silicona modificats amb polièster, i s'han aplicat en tecnologia elèctrica. Alguns plàstics són termoplàstics i termoestables. Per exemple, el clorur de polivinil és generalment un termoplàstic. El Japó ha desenvolupat un nou tipus de clorur de polivinil líquid que és termoestable i té una temperatura de modelat de 60 a 140 °C. Un plàstic anomenat Lundex als Estats Units té tant les característiques de processament termoplàstic com les propietats físiques dels plàstics termoestables.

① Plàstics d'hidrocarburs.

És un plàstic no polar, que es divideix en cristal·lí i no cristal·lí. Els plàstics d'hidrocarburs cristal·lins inclouen polietilè, polipropilè, etc., i els plàstics d'hidrocarburs no cristal·lins inclouen poliestirè, etc.

②Plàstics vinílics que contenen gens polars.

Excepte els fluoroplàstics, la majoria són cossos transparents no cristal·lins, com ara el clorur de polivinil, el politetrafluoroetilè, l'acetat de polivinil, etc. La majoria dels monòmers de vinil es poden polimeritzar amb catalitzadors radicals.

③Plàstics d'enginyeria termoplàstics.

Principalment inclouen polioximetilè, poliamida, policarbonat, ABS, èter de polifenilè, tereftalat de polietilè, polisulfona, polietersulfona, poliimida, sulfur de polifenilè, etc. Politetrafluoroetilè. El polipropilè modificat, etc. també s'inclouen en aquesta gamma.

④ Plàstics de cel·lulosa termoplàstica.

Inclou principalment acetat de cel·lulosa, butirat d'acetat de cel·lulosa, cel·lofana, cel·lofana, etc.

Podem fer servir tots els materials plàstics esmentats.
En circumstàncies normals, el PP de grau alimentari i el PP de grau mèdic s'utilitzen per a productes similars aculleres. La pipetaestà fet de material HDPE itub d'assaiggeneralment està fet de material PP o PS de grau mèdic. Encara tenim molts productes, utilitzant diferents materials, perquè som unamotllefabricant, gairebé tots els productes de plàstic es poden produir


Data de publicació: 12 de maig de 2021