Сортамент пластмасс и их переработка

Пластмассы производятся в виде порошков, гранул; таблеток, волокон- наполнителей, пропитанных полимерами, в виде полуфабрикатов: пленок, листов, плит, стержней, труб и блоков, а также волокон. Некоторые реактопласты выпускаются в виде жидких веществ, которые смешиваются перед употреблением (полиэфиры, эпоксиды, полиуретаны и др.). Жидкие смеси удобны для пропитки наполнителей, склеивания, нанесения покрытий на металлы.

Изделия из пластмасс получают литьем под давлением, экструзией (выдавливанием пластичного материала через отверстия определенного профиля), прессованием, формованием из листов или труб, сваркой, склеиванием.

По сравнению с металлами переработка пластмасс менее трудоемка, количество технологических операций в несколько раз меньше. При переработке пластмасс коэффициент использования материала высок, для термопластов он составляет 91…95% и выше, для реактопластов около 80…85%. Изделия из пластмасс не нуждаются в отделке поверхности, покраске и мерах защиты от коррозии, что удешевляет эксплуатацию. Из-за малой плотности пластмассовые изделия имеют пониженную массу, поэтому изделия больших габаритных размеров удобно перевозить и монтировать.

Классификация пластмасс

По применению различают следующие пластические массы:

     1.Пластмассы для работы при действии кратковременной или длительной механической нагрузки: стеклонаполненные композиции полипропилена ПП, этролы, пентапласт, полисульфон ПСФ, полиимид ПИ, материалы на основе кремнийорганических соединений и др.;

     2.Пластмассы для работы при низких температурах ( до -40…-60 С): полиэтилены ПЭ, сополимеры этилена СЭП, СЭБ, СЭВ, полипропилен морозостойкий, фторопласт ФТ, полисульфон ПСФ, полиимиды ПИ и др.;

     3.Пластмассы антифрикционного назначения: фторопласты ФТ, поли- имиды ПИ, текстолиты, полиамиды, фенопласты, полиформальдегид ПФ и др.;

     4.Пластмассы электро-радиотехнического назначения: полиэтилены ПЭ, полистиролы ПС, фторопласты ФТ, полисульфон ПСФ, полиимиды, отдельные марки эпоксидных и кремнийорганических материалов и др.;

     5.Пластмассы для получения прозрачных изделий : полистирол ПС, прозрачные марки фторопласта ФТ, полиамидов 6, 12, ПЭТФ, полисульфон ПСФ, эпоксидные смолы и др.;

      6.Пластмассы тепло – и звукоизоляционного назначения: газона-  полненные материалы на основе полиэтилена ПЭ, полистирола ПС, поливинилхлорида, полиуретана ПУР, полиимида ПИ, фенопласта, амино- пласта и др.;

     7.Пластмассы для работы в агрессивных средах : полиэтилены ПЭ, фторопласты ФТ, полипропилен ПП, поливинилхлорид ПВХ, полиимиды ПИ, полисульфон ПСФ и другие.

По совокупности параметров эксплутационных свойств пластмассы делятся на две большие группы: 1 – общетехнического назначения, 2 – инженерно – технического назначения.

Пластмассы общетехнического назначения имеют более низкие характеристики параметров эксплутационных свойств, чем пластмассы инженерно-технического назначения. Пластмассы инженерно-техничес- кого назначения сохраняют высокие значения механических свойств не только при нормальной и повышенной температурах, но могут работать и при кратковременных нагрузках при повышенных температурах. Этого не обеспечивают пластмассы общетехнического назначения; они работают в ненагруженном или слабонагруженном состоянии при обычной и средних температурах (до 55 С). Пластмассы инженерно – технического назначения делят на группы, обеспечивающие определенные свойства.

Конкретные области применения пластмасс рассмотрены ниже.

Антифрикционные материалы. Износ большинства пластмассовых подшипников в узлах трения существенно меньше, чем металлических. Этому способствует химическая инертность пластмасс по отношению к металлам и возможность поглощения пластмассой продуктов износа. Текстолиты и древесно-слоистые пластики можно использовать для узлов трения в очень тяжелых условиях работы, т. е. при удельных нагрузках, достигающих 300 МПа.

Распространены подшипники из стальных втулок, внутри которых расположены пластмассовые разрезные вставки. Эти подшипники имеют хорошую охлаждаемость и высокую прочность и их применяют в сельскохозяйственных машинах, токарных, фрезерных и других станках.

Зубчатые червячные передачи. Детали из пластмасс в зубчатых и червячных зацеплениях обладают высокой износостойкостью, надежной работой в химически агрессивных средах, малой массой, простотой изготовления. Наилучшая работоспособность шестеренных передач обеспечивается комбинацией пластмассовых и металлических деталей. Для изготовления шестерен используют текстолит, ДПС, полиформальдегид (ПФА). Пластмассы типа полиамида используют в виде вставок.

Муфты, прокладки. Для изготовления муфт сцепления зубчатых передач применяют текстолит и капрон. Эти материалы хорошо поглощают удары, обеспечивают бесшумность работы.

Пластмассовые уплотнители и амортизаторы. Пластмассы обеспечивают высокую герметичность соединений различных деталей. Такие уплотнения характеризуются высокой химической стойкостью. Для этих целей часто используют полихлорвиниловые, текстолитовые, фтороплас- товые прокладки, а также листы, армированные стекловолокном.

Другие детали машин и конструкций. Из фенопластов часто изготавливают корпуса различной контрольно – измерительной аппаратуры, детали чесальных машин, шпули и другие изделия. Фенопласт как материал снижает массу, стоимость изделий, а также придает им декоративный вид.

Для изготовления корпусов тяжелонагруженных конструкций используют более прочные материалы, например стеклопластики (фенолформальдегидные, эпоксидные и др.). Также используют винипласт и полиэтилен, поскольку сложные конструкции из этих материалов можно изготавливать методом сварки.

Трубопроводная арматура. В химическом машиностроении и строительстве широко применяют пластмассовые трубы. Целесообразность их применения заключается в высокой коррозионной стойкости и малой массе, обусловливающей удобство транспортировки. Основными мате- риалами, используемыми для изготовления труб, являются полихлорвинил, полиэтилен, полиамид, фторопласт, а также полиэфирные пленки и фаолиты (фенопласты с наполнителем из графита, асбеста и др.). Трубы из термопластов хорошо изгибаются, свариваются и склеиваются.

Пластмассовые покрытия. Изделия из металлов, покрытые пласт- массой, сочетают высокую прочность металлов с положительными свойствами пластмасс. Такое сочетание позволяет заменить дорогостоящие и дефицитные цветные металлы и высоколегированные стали дешевыми углеродистыми сталями. Деревянные, картонные, пенопластмассовые детали покрываются водостойкими пластмассами.

Целесообразность применения пластмасс в конструкциях машин часто диктуется техническими соображениями, но при этом весьма существенную роль играет экономичность.

Экономичность применения пластмасс в производстве выражается в снижении себестоимости, массы и уменьшении затрат на материал (материалоемкости), уменьшении трудоемкости изготовления деталей из пластмасс по сравнению с металлическими (уменьшение величины зарплаты на единицу изделия); сокращений производственного цикла и сроков проектирования и освоения новых конструкций.

Экономичность применения пластмасс в эксплуатации выражается в снижении массы конструкций, уменьшении эксплутационных затрат (на смазывание, ремонт и т.д.), повышении эксплутационной надежности машин.

Пластических масс и синтетических смол (олигомеров) в Российской Федерации за 2007 год произведено ~ 4,2 млн. тонн.