Виды и свойства пластмасс. Определение типа пластика. Самые прочные материалы в мире Твердый пластик как называется

Наша компания занимается поставками полуфабрикатов инженерных пластиков в форме листов, стержней, плит, втулок, труб, а также изготовлением из них промышленного емкостного оборудования, химстойких воздуховодов, гальванических ванн, бассейнов, купелей, садков и футеровок для различного вида задач.

Кроме этого, с помощью ЧПУ, формовки и литья под давлением мы изготовим как штучные, так и серийного выпуска изделия из пластика, любой сложности!

Данная статья призвана познакомить наших посетителей с возможностями компании и рассказать о наших возможностях, услугах, а также помочь в выборе материала под Вашу задачу.

Итак, что из себя представляют полимеры и в каких случаях они применяются.

Если Вам нужно выбрать пластик под какую-либо задачу, необходимо определить наиболее важные эксплуатационные характеристики:

• температура - постоянная рабочая, минимальная и максимальная
• среда, воздействующая на пластик
• механические воздействия на него
• требования экологичности

Обозначив требования к условиям эксплуатации можно определить еще один немаловажный параметр - цена на пластик! Цена на материалы может отличаться в десятки или даже сотни раз, так как условия эксплуатации влияют не только на вид пластика, но и на выбор толщины . Толщина в свою очередь влияет на количество материала которое будет необходимо купить, так как стоимость листов, стержней и плит измеряется исходя из веса за килограмм.

В зависимости от верхней границы рабочей температуры можно провести условное деление пластиков на несколько групп:

• Промышленные (стандартные) пластики - до 100°С
• Инженерные (конструкционные) пластики - от 100°С до 130°С
• Пластики высокого уровня, высокотемпературные - от 130°С до 300°С

Чем выше рабочая температура материала, тем совершеннее молекулярная структура материала и прочнее межмолекулярные связи, тем выше будет его стоимость и одновременно уменьшается его объем потребления. Скажем, объем потребления поливинилхлорида (ПВХ, PVC) на три-четыре порядка больше, чем объем потребления полиэфирэфиркетона (PEEK) , удельная стоимость которого на два порядка больше чем ПВХ.

Рабочая среда влияет на выбор химстойкости материала. В химическом производстве используются компоненты, которые требуют как надлежащего хранения в резервуарах или емкостях, непосредственно участвуя в технологическом процессе, так и надлежащей утилизации.

И в зависимости от критериев эксплуатации, упомянутых выше, для создания емкостного оборудования используются термопласты - PP (полипропилен) , PE (полиэтилен) , PVC (поливинилхлорид или винипласт) , PVDF (поливинилиденфторид) . Каждый из этих полимеров имеет свои достоинства и возможности применения, а также обладает способностью в полной мере заменить емкостное оборудование из металла или нержавеющей стали, они просто незаменимы в производстве современного гальванического оборудования и систем химстойких воздуховодов. Замена металлических емкостей на пластиковые позволяет увеличить срок годности оборудования, снизить его стоимость и вес, а в большинстве случаев и вовсе является единственно возможным решением.

Говоря о воздействии окружающей среды на пластик нельзя не упомянуть и о таком важном параметре, как радиационная стойкость . Эксплуатация на атомных станциях, рентгенологическое оборудование, медицинское оборудование, спутники, военная техника и техника специального назначения - это и многое другое оборудование требует от пластика устойчивости к Рентген и Гамма излучениям. И тут широкое применение получили такие материалы, как PVDF (ПВДФ, поливинилиденфторид) , PEEK (полиэфирэфиркетон) , PEI (полиэфирэмид) , PAI (Торлон, Полиамид-имид) , PI (Полиимид) .

Механические воздействия состоят из нескольких характеристик:

Прочность имеет значение при статических напряжениях, т.е. под постоянной растягивающей нагрузкой (например, в емкостном оборудовании). Пластики с высокой прочностью к растяжениям и разрывам, как правило, имеют низкие показатели эластичности и наоборот. Это позволяет делить пластики на «прочные» (жесткие), которые выдерживают высокие механические нагрузки, но быстро ломаются при наступлении деформаций; и эластичные (гибкие), которые не так прочны, однако способны сохранять свои прочностные свойства при деформациях.

Ударопрочность характеризует стойкостью материалов к динамическим нагрузкам.

Твердость и износостойкость означают сопротивление материала проколам, порезам и т.д., устойчивость к истиранию, что имеет значение, в частности, для футеровок технологического оборудования.

В одних случаях выбираются прочные и твердые пластики, способные выдерживать нагрузки в десятки тонн, такие как PA (полиамид) , POM (полиоксиметилен) , PET (полиэтилентерефталат) .

В других случаях - гибкие и в то же время ударопрочные, такие как полиэтилен (PE) и полипропилен (PP) .

Рассмотрим еще некоторые наиболее востребованные на рынке свойства пластиков.

Термостойкость , как говорилось выше, зависит от рабочей температуры материала. Наиболее - термостойкие пластики из категории высокотемпературных, они же в силу своей высокотехнологичности имеют самую высокую стоимость. Самыми популярными пластиками из этой категории являются полиэфиэфиркетон (PEEK, ПЕЕК) , политетрафторэтилен (PTFE, ПТФЕ) , Фторопласт (ф4) , поливинилиденфторид (PVDF, ПВДФ) .

Морозостойкость для пластиков характеризуется температурой хрупкости. Температура хрупкости - это температура, при которой происходит разрушение материала или изделия в условиях постоянно действующей нагрузки. Для пластиков она находится в отрицательной зоне и для каждого из них имеет свое значение, находящееся ниже минимальной рабочей температуры. Например, для полиэтилена низкого давления высокой плотности PE 300 это ниже чем -50°С; высокомолекулярного полиэтилена PE 500 - -100° C; сверхвысокомолекулярного полиэтилена PE 1000 , ниже чем - 250° С. При этом у полипропилена гомополимера PP-H хрупкость появляется уже при температуре ниже 0°С

При подборе листового пластика, встает такой вопрос, как выбор толщины листа.
Самые ходовые на рынке пластики выпускаются в следующих толщинах:

Прочные материалы имеют широкий спектр использования. Есть не только самый твёрдый металл, но и самая твердая и прочная древесина, а так же самые прочные искусственно созданные материалы.

Где используют самые прочные материалы?

Сверхпрочные материалы применяют во многих сферах жизни. Так, химики Ирландии и Америки разработали технологию, посредством которой производится прочное текстильное волокно. Нить этого материала в диаметре – пятьдесят микрометров. Она создана из десятков миллионов нанотрубок, которые с помощью полимера скреплены между собой.

Прочность этого электропроводящего волокна на разрыв выше прочности паутины паука-кругопряда в три раза. Полученный материал используется для изготовления сверхлегких бронежилетов и спортивного инвентаря. Название еще одного прочного материала – ONNEX, созданного по заказу Министерства обороны США. Кроме применения его при производстве бронежилетов, новый материал можно так же использовать в системах летного контроля, сенсорах, двигателях.

Существует разработанная учеными технология, благодаря которой прочные, твердые, прозрачные и легкие материалы получают посредством преобразования аэрогелей. На их основе можно производить облегченные бронежилеты, броню для танков и прочные строительные материалы.

Новосибирские ученые изобрели плазменный реактор нового принципа, благодаря которому можно производить нанотубулен – сверхпрочный искусственный материал. Этот материал открыли еще двадцать лет назад. Он представляет собой массу эластичной консистенции. Она состоит из сплетений, которые невозможно увидеть невооруженным глазом. Толщина стенок данных сплетений – один атом.

То что атомы как бы вложены друг в друга по принципу «русской матрешки», делает нанотубулен наиболее прочным материалом из всех известных. При добавлении этого материала в бетон, металл, пластик, значительно усиливаются их прочность и электропроводность. Нанотубулен поможет сделать машины и самолеты более прочными. Если же новый материал придет в широкое производство, то очень прочными могут стать дороги, дома, техника. Разрушить их будет очень сложно. Нанотубулен до сих пор не был внедрен в широкое производство из-за очень высокой себестоимости. Однако новосибирским ученым удалось значительно снизить себестоимость этого материала. Теперь нанотубулен можно производить не килограммами, а тоннами.

Самый твердый металл

Среди всех известных металлов самым твердым является хром, однако его твердость во многом зависит от чистоты. Его свойства – коррозионностойкость, жаропрочность и тугоплавкость. Хром – металл беловато-голубого оттенка. Его твердость по Бринеллю равна 70-90 кгc/см2. Температура плавления самого твердого металла – тысяча девятьсот семь градусов по Цельсию при плотности семь тысяч двести кг/м3. Этот металл находится в земной коре в размере 0,02 процента, что немало. Обычно он встречается в виде хромистого железняка. Хром добывают из силикатных горных пород.

Этот металл используют в промышленности, выплавляя хромистую сталь, нихром и так далее. Его применяют для антикоррозийных и декоративных покрытий. Хромом очень богаты падающие на Землю каменные метеориты.

Самое прочное дерево

Есть древесина, которая превосходит по прочности чугун и может сравниться с прочностью железа. Речь идет о «Березе Шмидта». Ее так же называют Железной березой. Человек не знает более прочного дерева, чем это. Открыл ее русский ученый-ботаник по фамилии Шмидт, находясь на Дальнем Востоке.

Древесина превышает по прочности чугун в полтора раза, прочность на изгиб примерно равна прочности железа. Из-за таких свойств, железная береза вполне могла бы иногда заменять металл, ведь эта древесина не подвержена коррозии и гниению. Корпус судна, сделанный из Железной березы можно даже не красить, судно не разрушит коррозия, действие кислот ему тоже не страшно.

Березу Шмидта невозможно пробить пулей, топором ее не срубишь. Из всех берез нашей планеты долгожителем является именно Железная береза – она живет четыреста лет. Ее место произрастания – заповедник Кедровая Падь. Это редкий охраняемый вид, который занесен в Красную Книгу. Если бы не такая редкость, сверхпрочную древесину этого дерева можно было бы повсеместно использовать.

А вот самые высокие деревья в мире секвойи не являются очень прочным материалом..

Самый прочный материал во Вселенной

Наиболее прочным и одновременно легким материалом нашей Вселенной является графен. Это углеродная пластина, толщина которой всего один атом, но она прочнее алмаза, а электропроводность в сто раз выше кремния компьютерных чипов.

В скором времени графен покинет научные лаборатории. Все ученые мира говорят сегодня о его уникальных свойствах. Так, несколько грамм материала будет достаточно для покрытия целого футбольного поля. Графен очень гибкий, его можно складывать, изгибать, сворачивать рулоном.

Возможные сферы его использования – солнечные батареи, сотовые телефоны, сенсорные экраны, супербыстрые компьютерные чипы.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен

Износостойкость - характеристика материала, демонстрирующая его сопротивление износу при различных условиях эксплуатации; при этом учитывается как скорость, так и интенсивность изнашивающих нагрузок.

Стойкость к износу определяется рядом факторов:

• структура материала;
• состав материала;
• базовые параметры твердости и шероховатости;
• предполагаемые и реальные условия эксплуатации.

Износостойкий пластик изначально обладает хорошей сопротивляемостью физическим повреждениям, во многих случаях значительно превышая аналогичные параметры у стальных изделий.

Зачастую для достижения требуемого уровня приходится идти на дополнительные меры, например, использование дополнительного износостойкого покрытия. Это позволяет серьезно улучшить эксплуатационные качества, но усложняет производство, повышает стоимость готового продукта.

Износостойкий пластик находит активное применение и в машиностроении. В частности, шестерни из полиамидов приобретают все большую популярность, заменяя стальные аналоги во многих технических узлах, предполагающих высокий износ задействованных деталей за счет постоянной нагрузки.

В нашем ассортименте представлены такие виды износостойкого пластика как:

• особо прочные виды .

В настоящее время инженеры по всему миру ищут способы сделать наш транспорт более топливоэффективным. Этого можно добиться множеством разных способов, включая разработку более эффективных двигателей. Однако немалую роль играет и тот вес, который этим двигателям приходится перемещать. Чем легче автомобиль, тем меньше топлива требуется для его движения. Именно поэтому компания Sekisui Chemical сконцентрировала свои усилия и создала новую смолу, которая имеет прочность стали – но при этом намного легче её.

Эта смола состоит из трёх слоёв: В ней полиолефиновая пена заключена между термопластичными листами, в структуру которых интегрированы графеноподобные углеродные компоненты. В совокупности это даёт невероятно прочный и жёсткий пластик, который легко поддаётся термообработке, но сохраняет свои специфические свойства.

Sekisui Chemical сообщает, что на текущий момент этот пластик, который может штамповаться листами до 10 миллиметров толщиной, доступен в двух формах. Одна из них имеет увеличенную жёсткость и весит 3500 г/м2. Вторая имеет сниженный вес за счёт меньшей жёсткости, и весит всего 2200 г/м2. Для сравнения, лист стали аналогичной жёсткости весит 10100 г/м2.

Сочетание малого веса, термопластичности и огромной прочности делает новый пластик идеальным материалом для производства автомобилей, поездов, кораблей и даже самолётов, и Sekisui Chemical намерена сфокусироваться на этих рынках. Также у компании есть планы по апробации нового пластика в строительстве. И, разумеется, не стоит забывать, что у пластика есть ещё одно огромное преимущество перед сталью — он совершенно не подвержен коррозии и не требует тщательной защитной обработки. Это позволяет значительно экономить не только на производстве и весе, но и на его обслуживании.

Первые промышленные образцы нового материала станут доступны уже летом этого года. Если пластик действительно окажется настолько хорош, как говорят отчёты – он может произвести революцию в нескольких отраслях промышленности одновременно.

Пластик, или пластмасса, - это органический материал, основой которого являются высокомолекулярные соединения - полимеры. Мнение, что пластик более прочный и качественный материал, нежели пластмасса, ошибочно. Различие этих понятий - только в их названии. Виды пластика, его типы, классификация, маркировка, области использования огромны.

Что это такое

Изделия из пластика прочно вошли в нашу жизнь. Особенно широко используются пластмассы на основе Процесс изготовления представляет собой переход материала под влиянием нагревания и давления из текучего состояния в твердое. Развитие пластмассы начиналось с использования природных составляющих. Позже их заменили химически модифицированными материалами. Сейчас для изготовления пластмасс используют полностью синтетические молекулы - полиэтилен, поливинилхлорид, эпоксидную смолу. А секрет популярности в следующем: простота производства, практичность, доступная цена.

Основные характеристики

Виды и свойства пластика, его свариваемостьв первую очередь зависят от полимера, из которого он сделан. На физические и механические характеристики пластмасс также влияют всевозможные добавки, присадки, стабилизаторы, пигменты, органические и неорганические волокна. Некоторые, например, защищают пластик от воздействия ультрафиолета.

В основном материал белый или прозрачный. При добавлении красителей пластмасса способна приобрести любой цвет. Таким образом может быть изготовлен зеркальный пластик. В большинстве своем пластмассы - это многокомпонентные и композиционные материалы. Пластмасса имеет малую плотность. Устойчива к кислотам и щелочам. Обладает низкой тепло- и электропроводимостью. Большая часть видов легко поддается обработке. Это позволяет изготавливать прессованные изделия из сырья, а также использовать листовой пластик, комбинируя термоформовку с механической обработкой.

Области использования пластмасс

Сфера применения пластмасс огромна. Начиная с использования в судостроении, самолетостроении, заканчивая сельским хозяйством, медициной и бытом. Поражают воображение виды пластика. Фото отображают лишь малую толику изделий:

• Пластмассы широко используются в производстве деталей для крупногабаритных автомобилей, а также для внутренней отделки салонов.
• Развитие сельского хозяйства подразумевает использование пластика в мелиорации, изготовлении упаковочных материалов для хранения сельхозпродукции, сооружении пленочных укрытий и теплиц.
• Множество медицинских инструментов, специальной посуды, упаковка для лекарств изготавливаются из
• В строительстве это металлопластиковые трубы и соединительные детали. Альтернатива стеклу - конструкции из светлых или прозрачных пластиков.
• В быту - использование всевозможных контейнеров, бутылок, пакетов, детские игрушки и многое другое.

Прозрачный пластик

Виды пластика включают в себя термопластичный ПВХ, который используется в основном для листовых материалов. Его применяют в строительстве, наружной рекламе и других областях. Разновидностью листового материала является прозрачный пластик. В зависимости от светопропускной способности материал может как задерживать, так и пропускать некоторую часть ультрафиолетовых лучей. Это могут быть прозрачные и полупрозрачные цветные листовые материалы.

Виды прозрачного пластика представлены оргстеклом, поликарбонатом, полистиролом, полиэфирным стеклом, прозрачными ПВХ-листами. Прежде всего они отличаются удароустойчивостью. Более прочным является поликарбонат. Самым эластичным считается полиэфирное стекло. Светопропускная способность выше у оргстекла, оно наиболее прозрачное и незамутненное, хорошо обрабатывается. Прозрачный пластик используется для остекления окон, защитных очков и полицейских щитов, изготовления пластиковых бутылок. Прозрачный пластик может иметь разные оттенки.

Пластиковые фасады

Виды пластика для фасадов делятся на листовые и рулонные. Жесткий и твердый лист материала - это пластик высокого давления. Рулонный пластик холодного или среднего давления более низкого качества и дешевле листового. Этот материал в рулонах напоминает Он используется в том числе при изготовлении мебельных фасадов.

Виды пластика для кухни имеют разную основу. Одни делают на основе ДСП, и это дешевле, чем основа из МДФ. Листовой пластик термически устойчив, он не подвержен царапинам, сколам, ударам, не деформируется, не тускнеет и не выгорает. Материал не отклеивается от основы, не боится влаги, легко моется. Недостаток фасадных деталей в том, что они могут быть только ровными, без фрезеровки, и гладкими по фактуре.

Отделка

И сегодня пластик остается популярным строительным материалом. В основном используются разные виды пластика для отделки офисов. Но при наличии фантазии и при грамотном дизайне подобный материал будет отлично смотреться в отделке квартиры. Пластиком можно обшить любую поверхность, будь то потолок или стены. Основной вид материала для потолочных поверхностей - это широко варьируются. Отдельные элементы соединяются между собой с помощью ребер жесткости (с одной стороны панель имеет паз, а с другой - шип). Материал легкий и безопасный. Удобен для транспортировки и легко монтируется.

Пластик, обладая влагостойкостью, используется в ванных комнатах и при облицовке балконов. Применяется для обустройства откосов и отделки потолков. При удачном и грамотном выборе пластика получится отличная прихожая. Пластиковые панели могут быть матовыми или глянцевыми, имитировать дерево или камень.

Преимущества и недостатки

В некоторых областях жизнедеятельности человека многие виды пластика одобрены для применения Минздравом:

• Материал, стойкий к погодным условиям. Имеет хорошую электроизоляцию и
• Прост в обработке. Легко сваривается и склеивается. Можно резать и формировать необходимые конструкции.
• Материал недорогой. Длительное время сохраняет свой первоначальный вид. Не боится влаги.
• Имеет богатую цветовую гамму. Листовой прозрачный пластик обладает ударопрочными и огнестойкими свойствами. Из него можно получить изделия разнообразной формы.
• устойчив к перепадам температуры. При отделке помещения играет роль звуко- и теплоизолятора. Подходит для обустройства навесов, уличных знаков, вывесок, объектов рекламы.

Как и любой материал, пластик имеет некоторые недостатки:

• Подвержен действию многих органических растворителей.
• Элементы из пластмассы могут деформироваться при сильных нагрузках или высокой температуре.