Полистирол

Полистирол (polystyrene) — твердый, жесткий, аморфный полимер, отоносится к классу термопластов. Полистирол хорошо окрашивается и обрабатывается механическими способами. Двухосноориентированная полистирольная пленка обладает отличной прозрачностью.

Температура размягчения  ПС составляет 90—95°С. Ориентированный полистирол имеет среднюю газопроницаемость (выше чем у ПП, но ниже, чем у ПЭНП), но высокую паропроницаемость. Паропроницаемость ПС быстро понижается при температурах ниже 0°С, что позволяет использовать его для упаковки продуктов при низких температурах. Из ориентированной полистирольной пленки методом термоформования получать изделия сложной конфигурации.

Ударопрочный  полистирол (УПС) представляет собой  блоксополимер стирола с каучуком. В немодифицированном состоянии полистирол — хрупкий материал, и его удельная ударная вязкость недостаточна для многих применений.

Ударопрочный  ПС более гибок, имеет большую ударную прочность, но меньшую прочность при растяжении и термическую стойкость, чем немодифицированный полисторол. Химические свойства немодифицированного ПС близки к свойствам модифицированного.

Ударопрочный  полистирол — превосходный материал для получения различных изделий методом термоформования. Введение в полистирол синтетических каучуков, уменьшая хрупкость, снижает прозрачность полистирола.

Вспененный (вспенивающийся) полистирол, пенопласт — обладает высокой жиростойкостью, является прекрасным теплоизолятором. Применяется для изготовления различных упаковочных изделий методом термоформования (прокладки в ящики для яблок, коробочки для фасовки яиц, подносы и лотки для расфасовки свежего мяса, рыбы, чипсов и т. д.).

Применение  полистирола

Технология переработки  полистирола разработана достаточно глубоко. Полистирол широко применяется  в производстве товаров бытового назначения, строительстве и рекламе. Листы полистирола получают экструзионным способом. В немодифицированном состоянии полистирол — хрупкий материал. Путем введения в исходное сырье специальных добавок, повышающих ударопрочность и пластичность, получают ударопрочный полистирол. Для окрашивания ПС разработаны специальные марки красителей и гранулированных концентратов пигментов. Иногда для полистирола подходят красители, разработанные для полиолефинов.

Наиболее часто  ПС применяют для изготовления: визитных карточек, канцтоваров, игрушек; контейнеров, упаковки и посуды для пищевой промышленности; корпусов техники, упаковки для косметики; элементов оборудования сантехнического назначения; торгового и выставочного оборудования; объемных (формованных) изделий в дизайне и наружной рекламе; отделочных материалов в строительстве.

Рынок полистирола  в России обширен и многообразен. Самые популярные из марок ПС отечественного производства: ПСМ 111, ПСМ 151, ПСМ 121, ПСМ 525, ПСМ 535, ПСМ 585, УПМ 0 508, УПМ 0 503, УПС 0 801 и другие.

Ориентированный полистирол толщиной менее 75 мкм используют для «окошек» в картонных упаковочных коробках. Более толстые пленки используются для получения стаканчиков для торговых автоматов, упаковки в виде подносов для фасованного свежего мяса, с тем, чтобы видеть при покупке обе стороны упаковываемого продукта.

В современной строительной индустрии, а также других отраслях все чаще используют экструдированный полистирол (экструзионный ПС). Для изготовления прозрачных листов используется полистирол с меньшим процентным содержанием добавок. При этом получают полистирол общего назначения (GPPS), который обладает относительной хрупкостью и меньшей пластичностью.

Экструдированный  полистирол общего назначения изготавливается  в виде прозрачных, молочных, цветных листов. Оборудование для производства этого типа материала — зкструзионные плоскощелевые линии. Экструдированный полистирол — листовой пластик, работающий при длительной эксплуатации под воздействием постоянного ультрафиолетового воздействия. Полистирол экструзионный общего назначения применяется: внутри помещений и ограничено снаружи (строительство); замещает оконные стекла; вывески; перегородки; душевые кабины; рассеиватели света; оранжереи и теплицы; подставки, ценники, двери. 

Полиуретан

Полиуретан — это современный конструкционный материал, который благодаря своим особенным эксплуатационным свойствам широко используется в качестве замены резины различных марок, каучуков, металла, пластика во многих отраслях промышленности. При специальной обработке полиуретан имеет прочные связи с металлом. Благодаря этим качествам применение полиуретана экономически выгодно в широком спектре отраслей промышленности. Полиуретан может использоваться при производстве опорных элементов, уплотнительных колец, покрытий валов, колес и роликов, манжет для очистки внутренней поверхности труб нефтегазопроводов, и т. д.

Полиуретан характеризуется высокими физико-химическими и эксплуатационными свойствами. Это позволяет применять полиуретан во многих отраслях промышленности с высокими требованиями к свойствам материала.

Области применения полиуретана: машиностроение, пищевая промышленность, нефтяная отрасль, горнодобывающая отрасль, атомная энергетика, строительство.

Изделия из полиуретана обладают свойствами, недоступными для изделий из обычных резин: эластичность, низкая истираемость, высокая прочность, высокое сопротивление раздиру и многократным деформациям, возможность работы при высоком давлении, кислотостойкость и стойкость ко многим растворителям, повышенная твердость, температурный интервал от −60°С до +120°С, стойкость к микроорганизмам и плесени, вибростойкость и маслобензостойкость, упругость при низких температурах, высокие диэлектрические свойства, озоностойкость, водостойкость.

Применение  полиуретана

Полиуретан без проблем может заменять резину разнообразных марок (и даже иногда металлы), за счет своих свойств таких, как износостойкость, кислотостойкость, масло- и бензостойкость, диэлектрических свойств. Кроме того, полиуретан имеет возможность использования при высоких давлениях и в широком диапазоне температур.

Полиуретан за счет своих высоких эксплуатационных свойств используется в самых разных отраслях промышленности, как конструкционный материал. Особенность полиуретана — несравненно высокие эксплуатационные свойства, превосходящие все типы каучуков, и даже металлы.

На данный момент полиуретан имеет множество марок: адипрены, вулколланы, вулкопрены.

Отечественные марки полиуретанов, не уступают, а по некоторым характеристикам даже превосходят импортные аналоги.

Благодаря высокому модулю полиуретанов по сравнению с другими эластомерами изделия из них можно делать с более тонкими стенками.

В условиях постоянной динамической нагрузки верхним пределом температуры, при которой следует использовать полиуретан, считается +120°С. При низких температурах полиуретан не значительно меняет свои свойства. Если полиуретан изменил свои свойства эластичности и твердости при температурах не ниже минус 18°C, то такие изменения можно обратить.

Полиуретан может  приобрести хрупкость только при  температурах ниже минус 60 — минус 80°С. Можно с уверенностью указать рабочие температуры изделий из полиуретана — они находятся в диапазоне от — 70 до +120°С, эластичность при этом практически не меняется.

Полиуретан периодически может выдерживать повышение  температуры до +130, +140°С.

Многочисленные  опыты показали, что полиуретан имеет  очень высокие водостойкие качества.

В полиуретан при  изготовлении, с целью улучшения физико-механических свойств, могут добавляться рецептурные добавки и наполнители.

Полиуретан имеет  высокую устойчивость к маслам и растворителям и может применяться для работ со смазочными маслами, нефтью и ее производными. Полиуретан не имеет озонового старения и обладает высокой стойкостью к микроорганизмам и плесени.

Литьевой полиуретан очень часто применяется для изготовления деталей внутризаводского транспорта, различных валов, шестерен, вибростойких деталей, отбойных молотков и других изделий для машиностроения, горнодобывающей, авиационной, автомобильной, нефтегазодобывающей, строительной, полиграфической и многих других отраслей промышленности.

При специальной  обработке полиуретан имеет прочные  связи с металлом.

Фторопласт  — Фторопласт-4 (Ф-4)

Фторопласт — это современный конструкционный материал, который благодаря своим особенным эксплуатационным свойствам широко используется во многих отраслях промышленности. Фторопласты — техническое название термопластичных полимеров — продуктов полимеризации фторпроизводных олефинов. Из всего многообразия фторсодержащих полимеров наибольшее распространение получил Фторопласт-4 (Ф-4). Фторопласт 4 — фторуглеродный полимер, продукт полимеризации тетрафтрэтилена. Высокая прочность связи атомов фтора и углерода и специфичная структура молекул обуславливают хорошее сочетание химических, физических, электрических, антифрикционных и других свойств, которое невозможно найти ни в одном другом материале.

Применение  фторопласта

Фторопласт: полезные особенности  и качества

Применение изделий  из Фторопластов всегда эффективно, так  как их использование повышает надежность, увеличивает срок службы конструкций  и механизмов, облегчает ремонт и  эксплуатацию.

Фторопласт-4 используется для транспортировки и хранения химически агрессивных сред в трубопроводах, в аппаратах колонного типа, запорной арматуре, насосах, емкостях в качестве прокладочно-уплотнительных деталей контактирующих с агрессивными средами, а также для футеровки реакторов, т. к. обладает исключительной химической инертностью по отношению практически ко всем агрессивным средам (за исключением расплавов щелочных металлов и трифторида хлора).

Фторопласт-4 и композиции на его основе широко применяется в машиностроении (в узлах трения машин и механизмов) в качестве подшипников и опор скольжения, а также подвижных уплотнителей (поршневых колец и манжет). Т. к. у Фторопласта самый низкий, среди конструкционных материалов, коэффициент трения. Причём, динамический коэффициентов трения равен статическому. Использование Фторопластов в узлах трения повышает надежность и долговечность механизмов, обеспечивает стабильную эксплуатацию в условиях агрессивных сред, вакуума и при сверхнизких температурах.

Фторопласт-4 применяется в электронной радиотехнике и технике СВЧ для изоляции проводов, кабелей, разъёмов и изготовлении печатных плат благодаря высокой термостойкости в сочетании с превосходными диэлектрическими характеристиками. Изделия из Фторопласта-4 можно эксплуатировать при температурах от -269°С до +260°С, причем верхний предел ограничивается не потерей химической стойкости, а снижением физико-механических свойств. Температура плавления Фторопласта около 327 С, выше которой исчезает кристаллическая структура и он превращается аморфный прозрачный материал.

Фторопласт-4 широко используется в медицинской и фармацевтической промышленности, т. к. он биологически и физиологически безвреден! Из Фторопласта изготавливают протезы кровеносных сосудов, сердечные клапаны, емкости для хранения крови и сыворотки, упаковку для лекарств и многое другое (по приказу Минздрава СССР № 177 от 23.02.1976 г. "Об утверждении полимерных материалов и композиций, рекомендованных в медицине")

Фторопласт-4 используется в пищевой промышленности и бытовой технике для изготовления антиадгезионных и антипригарных покрытий, а также для изготовления уплотнений молочных насосов, т. к. этот материал биологически и физиологически нейтрален, а соответственно безвреден для человека. Фторопласт не смачивается водой и эта его особенность также важна для применения в пищевой промышленности.  

Заключение:

Первые пластмассы появились в конце 19-го века в результате поиска ученых-химиков заменителей ценных природных поделочных материалов (дерева, слоновой кости, перламутра). Первые пластмассы были получены на основе природных высокомолекулярных органических веществ (каучука — эбонит; нитроцеллюлозы — целлулоид; казеина молока — галалит).

В  начале 20-го века были получены первые синтетические пластмассы на основе фенолоформальдегидных смол. В настоящее время пластмассы стали основными конструкционными материалами наравне с металлами, сплавами, деревом. Основная масса пластмассовых изделий производится из синтетических пластмасс. Имея очень ценное свойство принимать практически любую форму, пластмассы стали очень потребляемым продуктом.