Nhựa: phân loại, đặc điểm chính, công nghệ sản xuất và chế biến

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Nhựa, hay đơn giản là nhựa, là các hợp chất cao phân tử được làm từ các chất tự nhiên hoặc tổng hợp. Đặc điểm chính của các chất này là khả năng chuyển sang trạng thái dẻo dưới tác động của hai yếu tố - nhiệt độ và áp suất cao. Ngoài ra, điều quan trọng nữa là sau đó khối có thể giữ được hình dạng như ban đầu.

Mô tả chung về chất dẻo

Khối lượng nhựa bắt đầu được sản xuất cách đây khoảng 50-60 năm. Đến nay, những sản phẩm này đã trở nên phổ biến cả trong cuộc sống hàng ngày lẫn trong công nghiệp và các ngành hoạt động khác của con người. Ngoài ra, hiện nay, nhựa có thể thay thế thành công gỗ, thủy tinh và thậm chí kim loại trong một số trường hợp. Cần lưu ý rằng các ngành như kỹ thuật cơ khí, kỹ thuật vô tuyến, kỹ thuật điện và công nghiệp hóa chất sẽ không thể hoạt động được nữa nếu không có những sản phẩm như vậy.

Khối lượng nhựa có thể kết hợp sức mạnh của các sản phẩm kim loại,trong khi có trọng lượng của gỗ và độ trong suốt của thủy tinh. Với tất cả những phẩm chất này, những chất như vậy không có những nhược điểm vốn có trong tất cả các vật liệu này. Chúng không bị ăn mòn như kim loại, mục nát như gỗ và không thể bị vỡ như thủy tinh.

Thông tin sử dụng chung

Khối nhựa có thể được sử dụng để sản xuất vật liệu phim. Ví dụ, chúng được sử dụng tích cực trong quá trình trồng rau. Tuyệt vời để tạo ra một khu vực được bảo vệ trong lòng đất, để trồng các loại quả mọng, hoa và hơn thế nữa.

Ngoài ra, thùng nhựa, hộp đựng và các loại thùng chứa khác cũng chiếm một trong những vị trí hàng đầu về nhu cầu vận chuyển thuốc trừ sâu, phân bón, nông sản. Đến nay, việc sản xuất cấu trúc màng trao đổi khí đã được tiến hành. Các màng như vậy sẽ được sử dụng để bảo quản sản phẩm trong môi trường có lượng khí được kiểm soát. Đối với các hoạt động nông thôn, phim phản chiếu thậm chí còn được sản xuất để phủ đất.

Kết nối cơ bản

Nếu đưa ra thông tin chung về chất dẻo, chúng ta có thể nói như sau: chất nền bao gồm hợp chất cao phân tử hoặc chỉ là polymer, cũng như các chất phụ gia tự nhiên (cao su, nhựa đường) hoặc tổng hợp. Cho đến nay, phổ biến nhất và quan trọng nhất là nhựa tổng hợp, được tạo ra bằng cách trùng hợp hoặc trùng ngưng.

Quá trình trùng hợp chất dẻo là một phản ứng kết hợp các phân tử giống hệt nhau màđược gọi là monome. Trong trường hợp này, không có chất đơn giản nào được giải phóng. Và polyme tạo thành sẽ có khối lượng phân tử bằng khối lượng của hai cấu tử tạo thành nó. Cần lưu ý rằng một số monome có thể tham gia vào công nghệ sản xuất chất dẻo cùng một lúc. Trong trường hợp này, quy trình sẽ được gọi là đồng trùng hợp.

Nếu chúng ta nói về trùng ngưng, thì polyme sẽ thu được bằng cách kết hợp một số nhóm chức của các chất khác nhau. Trong trường hợp này, một số chất đơn giản sẽ được giải phóng. Dựa trên điều này, rõ ràng là tổng khối lượng phân tử của polyme thành phẩm sẽ không bằng tổng khối lượng của các monome tham gia hình thành.

Mô tả các hợp chất cao phân tử

Quá trình xử lý các hợp chất này được thực hiện bằng cách tiếp xúc với nhiệt độ và áp suất cao. Sau khi được điều chế, các hợp chất này sẽ ở dạng chất lỏng nhớt hoặc chất rắn. Ngoài ra, điều đáng nói là các polyme được phân thành ba nhóm lớn - theo cấu trúc hóa học của monome được sử dụng để hình thành.

Bổ

Cấu trúc và mục đích của chất dẻo phụ thuộc vào đặc tính của chúng. Vì vậy, điều đáng nói là có những chất phụ gia đặc biệt có thể thay đổi một số phẩm chất theo hướng đúng đắn.

Một số thành phẩm được tạo thành từ 100% polyme - đây là polyetylen hoặc polyamit. Những người khác chỉ bao gồm các polyme chiếm 20-60%, và phần còn lại của phần khối lượng được chiếm bởichất độn đặc biệt. Mục đích chính của chất độn là thay đổi các tính chất khác nhau: tăng khả năng chống cháy, tăng cường độ, tăng độ cứng và độ bền cơ học. Ví dụ: chất độn như muội than được thêm vào cao su.

Một chất phụ gia khác được tìm thấy trong hộp nhựa, và trong nhiều đồ đựng rắn khác, là chất làm dẻo. Tuy nhiên, càng nhiều chất hóa dẻo được thêm vào thì hệ số dẻo sẽ càng lớn. Do đó, có thể có được một vật liệu bền, nhưng khá bằng nhựa.

Một thành phần quan trọng khác là chất ổn định. Nó được thêm vào chế phẩm để tránh thành phẩm bị phân hủy dưới tác động của nhiệt độ cao, ánh sáng mặt trời và các yếu tố bên ngoài khác. Trong một số trường hợp, một ít thuốc nhuộm được thêm vào nếu bạn muốn thay đổi màu sắc của sản phẩm.

Mô tả chi tiết các chất

Công nghệ sản xuất các hợp chất này ngụ ý sự hiện diện của một thành phần khác, được gọi là IUD.

Navy là chất phụ gia quan trọng nhất chứa nhiều nguyên tố khác nhau lại với nhau, và cũng tạo ra độ dẻo. Ngoài ra, HMS cũng thúc đẩy khả năng chống mốc, cách điện và chống ăn mòn. Nếu chúng ta nói về phân loại chung của chất dẻo, thì chúng có thể được tháo ra và lấp đầy.

Nhóm đầu tiên là một khối lượng polyme nguyên chất, hoặc với một lượng rất nhỏ các chất phụ gia. Ngược lại, nhóm thứ hai chứa cả polyme vàmột số lượng lớn các chất phụ gia khác nhau được phân bổ đều trong chất kết dính, thường là trong nhựa thông.

Như đã đề cập trước đó, chất làm đầy được giới thiệu để thay đổi hoặc cải thiện hầu hết các phẩm chất. Bản thân những thành phần này có thể là hợp chất hữu cơ hoặc hợp chất khoáng. Chúng có thể được trình bày dưới dạng bột độn - bột gỗ, bột mica hoặc thạch anh, và những loại khác. Và chúng có thể được biểu thị bằng các phần tử dạng sợi, ví dụ, bông. Loại chất độn cuối cùng là canvas (giấy, mica và các loại khác).

Nói chi tiết hơn về chất hóa dẻo, chúng có thể được đặc trưng như sau: đây là những thành phần dễ bay hơi, thường được đại diện bởi một số loại chất lỏng. Việc đưa chúng vào thành phần không chỉ làm tăng độ đàn hồi. Một sản phẩm đúc với sự gia tăng chất làm dẻo trong thành phần giúp cải thiện khả năng chống sương giá và độ đàn hồi.

Có một loại phụ gia khác - chất làm cứng. Nồng độ của chúng thường rất thấp, và nhiệm vụ chính là chuyển đổi polyme thành cấu trúc ba chiều. Trên thực tế, điều này khiến một số loại nhựa trở nên khó sử dụng.

Flaws

Cần lưu ý một số khuyết điểm mà chất liệu này còn mắc phải. Bất kỳ loại nhựa nào cũng có khả năng chịu nhiệt thấp hơn đáng kể so với các sản phẩm kim loại. Các sản phẩm nhựa số lượng lớn có thể hoạt động ở nhiệt độ không quá 150 độ C. Mặc dù tuổi thọ dài, các sản phẩm nhựa cũngbị lão hóa. Sự khiếm khuyết này sẽ thể hiện ở việc sản phẩm bị sẫm màu, oxy hóa, giảm đặc tính độ bền, độ cứng.

Lấy polyethylene

Bạn có thể xem xét công nghệ sản xuất nhựa dựa trên polyethylene. Đây là một trong những chất thu được bằng quá trình trùng hợp, và nó đang có nhu cầu lớn trên thị trường.

Để thu được polyetylen ở dạng thông thường, người ta sử dụng ba phương pháp trùng hợp:

1. Phương pháp thứ nhất là trùng hợp dưới áp suất 1000-2000 atm với nhiệt độ từ 180 đến 200 độ C. Một lượng nhỏ oxy được sử dụng làm chất khởi động quá trình - 0,005-0,05%.
2. Ngược lại, biến thể thứ hai của quá trình trùng hợp diễn ra dưới tác động của áp suất khí quyển hoặc nhân tạo được tạo ra từ 2-6 atm và ở nhiệt độ chỉ 60-70 độ. Trong trường hợp này, các hydrocacbon cơ kim được sử dụng làm chất xúc tác trong môi trường dầu khi không có độ ẩm và oxy nhỏ nhất.
3. Kiểu trùng hợp cuối cùng diễn ra dưới áp suất 20-50 atm và có sự tham gia của xúc tác oxit ở nhiệt độ 110-140 độ C.

Các loại nhựa

Trong quá trình sản xuất và bảo dưỡng sau đó, có thể phân biệt thêm hai loại nhựa. Đặc điểm phân biệt chính là các điều kiện đông cứng hoặc không có nó. Theo thông số này, nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn nổi bật.

Đối với loại sản phẩm đầu tiên, khi được làm nóng, chúngsẽ trải qua những thay đổi nhất định, chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái dẻo, nhớt và lỏng. Loại sản phẩm này sẽ đông đặc trở lại khi nguội. Các sản phẩm nhựa nhiệt dẻo bao gồm polyethylene, polystyrene, fluoroplasts và các loại khác.

Nhựa nhiệt rắn khi nung đến nhiệt độ 150-300 độ sẽ trải qua những biến đổi không thể thay đổi được. Những khối lượng như vậy sẽ trở nên rắn, không hòa tan và không thể truyền được dưới áp suất hoặc không có áp suất. Chúng chứa chất làm cứng như một chất phụ gia. Một ví dụ là epoxy.

Sản xuất tại Nga

Một trong những doanh nghiệp lâu đời nhất và lớn nhất sản xuất sản phẩm này là Nelidovsky Plant of Plastics NZPM. Các cơ sở sản xuất của doanh nghiệp này nằm ở phía tây nam của vùng Tver.

Nhà máy tọa lạc trên khu đất 19 ha, trên đó có 25 cơ sở công nghiệp.

Khu vực sản xuất lớn nhất thuộc về cơ sở sản xuất Isonel polyethylene foam (PPE). Diện tích là 24.500 mét vuông. Tiếp theo là diện tích cửa hàng nhỏ hơn nhiều với diện tích 2 - 7500 mét vuông. mét, nơi nhựa tấm đùn được sản xuất. Khu vực sản xuất các sản phẩm tạo hình chân không chiếm thêm 3 nghìn mét vuông. mét. Ngoài ra, nhà máy còn tham gia vào quá trình chế biến nhựa.