استخدامات ووظائف المواد البلاستيكية الأساسية

استخدامات ووظائف المواد البلاستيكية الأساسية

بلاستيك

1. استخدام التصنيف

وفقًا لخصائص الاستخدام المختلفة للمواد البلاستيكية المختلفة ، يتم عادةً تقسيم البلاستيك إلى ثلاثة أنواع: اللدائن العامة واللدائن الهندسية واللدائن الخاصة.

① بلاستيك عام

يشير بشكل عام إلى المواد البلاستيكية ذات الإنتاج الكبير والتطبيق الواسع والقابلية للتشكيل الجيد والسعر المنخفض.هناك خمسة أنواع من اللدائن العامة ، وهي البولي إيثيلين (PE) والبولي بروبيلين (PP) والبولي فينيل كلوريد (PVC) والبوليسترين (PS) والبوليمر المشترك أكريلونيتريل - بوتادين - ستايرين (ABS).تمثل هذه الأنواع الخمسة من البلاستيك الغالبية العظمى من المواد الخام البلاستيكية ، ويمكن تصنيف الباقي بشكل أساسي إلى أنواع بلاستيكية خاصة ، مثل: PPS ، PPO ، PA ، PC ، POM ، وما إلى ذلك ، يتم استخدامها في منتجات الحياة اليومية القليل جدًا ، يتم استخدامه بشكل أساسي في المجالات المتطورة مثل الصناعة الهندسية وتكنولوجيا الدفاع الوطني ، مثل السيارات والفضاء والبناء والاتصالات.وفقًا لتصنيف اللدونة ، يمكن تقسيم البلاستيك إلى لدائن حرارية وبلاستيك حراري.في ظل الظروف العادية ، يمكن إعادة تدوير منتجات اللدائن الحرارية ، بينما لا يمكن إعادة تدوير البلاستيك بالحرارة.وفقًا للخصائص البصرية للبلاستيك ، يمكن تقسيمها إلى مواد خام شفافة وشفافة وغير شفافة ، مثل PS و PMMA و AS و PC وما إلى ذلك ، وهي مواد بلاستيكية شفافة ، ومعظم المواد البلاستيكية الأخرى عبارة عن مواد بلاستيكية غير شفافة.

خصائص واستخدامات المواد البلاستيكية شائعة الاستخدام:

1. البولي إيثيلين:

يمكن تقسيم البولي إيثيلين الشائع الاستخدام إلى بولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) وبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) وبولي إيثيلين خطي منخفض الكثافة (LLDPE).من بين الثلاثة ، يتمتع HDPE بخصائص حرارية وكهربائية وميكانيكية أفضل ، بينما يتمتع LDPE و LLDPE بمرونة أفضل ، وخصائص التأثير ، وخصائص تشكيل الفيلم ، إلخ. يستخدم LDPE و LLDPE بشكل أساسي في أغشية التغليف ، والأفلام الزراعية ، وتعديل البلاستيك ، إلخ. ، بينما يحتوي HDPE على مجموعة واسعة من التطبيقات ، مثل الأفلام والأنابيب ومستلزمات الحقن اليومية.

2. البولي بروبلين:

من الناحية النسبية ، يحتوي البولي بروبلين على أنواع أكثر ، واستخدامات أكثر تعقيدًا ، ومجموعة واسعة من المجالات.تشمل الأصناف بشكل أساسي البولي بروبلين المتجانس (homopp) ، كتلة البولي بروبيلين (copp) والبوليمر المشترك العشوائي البولي بروبيلين (rapp).وفقًا للتطبيق ، يتم استخدام البلمرة المتجانسة بشكل أساسي في مجالات سحب الأسلاك ، والألياف ، والحقن ، وأغشية BOPP ، وما إلى ذلك. يستخدم البوليمر البولي بروبيلين بشكل أساسي في أجزاء حقن الأجهزة المنزلية ، والمواد الخام المعدلة ، ومنتجات الحقن اليومية ، والأنابيب ، وما إلى ذلك ، والعشوائية يستخدم البولي بروبلين بشكل أساسي في المنتجات الشفافة والمنتجات عالية الأداء والأنابيب عالية الأداء وما إلى ذلك.

3 - كلوريد البوليفينيل:

نظرًا لتكلفتها المنخفضة وخصائص تثبيط الاشتعال الذاتي ، فإن لها مجموعة واسعة من الاستخدامات في مجال البناء ، خاصة لأنابيب الصرف الصحي ، والأبواب والنوافذ المصنوعة من الصلب البلاستيكي ، والألواح ، والجلود الاصطناعية ، إلخ.

4. البوليسترين:

كنوع من المواد الخام الشفافة ، عندما تكون هناك حاجة للشفافية ، فإن لها مجموعة واسعة من الاستخدامات ، مثل أغطية مصابيح السيارات ، والأجزاء الشفافة اليومية ، والأكواب الشفافة ، والعلب ، إلخ.

5. ABS:

إنه بلاستيك هندسي متعدد الاستخدامات يتمتع بخصائص ميكانيكية وحرارية فيزيائية رائعة.يستخدم على نطاق واسع في الأجهزة المنزلية ، والألواح ، والأقنعة ، والتركيبات ، والإكسسوارات ، وما إلى ذلك ، وخاصة الأجهزة المنزلية ، مثل الغسالات ومكيفات الهواء والثلاجات والمراوح الكهربائية ، وما إلى ذلك. إنه كبير جدًا وله مجموعة واسعة من الاستخدامات في تعديل البلاستيك.

② هندسة اللدائن

يشير بشكل عام إلى اللدائن التي يمكنها تحمل قوة خارجية معينة ، ولها خصائص ميكانيكية جيدة ، ومقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة ، ولديها ثبات أبعاد جيد ، ويمكن استخدامها كهياكل هندسية ، مثل بولي أميد وبولي سلفون.في اللدائن الهندسية ، تنقسم إلى فئتين: اللدائن الهندسية العامة واللدائن الهندسية الخاصة.يمكن أن تلبي اللدائن الهندسية متطلبات أعلى من حيث الخصائص الميكانيكية والمتانة ومقاومة التآكل ومقاومة الحرارة ، وهي أكثر ملاءمة للمعالجة ويمكن أن تحل محل المواد المعدنية.تستخدم اللدائن الهندسية على نطاق واسع في الصناعات الكهربائية والإلكترونية والسيارات والبناء والمعدات المكتبية والآلات والفضاء وغيرها من الصناعات.أصبح استبدال البلاستيك بالصلب والبلاستيك للخشب اتجاهًا عالميًا.

تشمل اللدائن الهندسية العامة: بولي أميد ، بولي أوكسي ميثيلين ، بولي كربونات ، إثير بوليفينلين معدل ، بوليستر لدن بالحرارة ، بولي إيثيلين عالي الوزن الجزيئي ، بوليمر ميثيل بنتين ، بوليمر كحول فينيل ، إلخ.

تنقسم اللدائن الهندسية الخاصة إلى أنواع متصالبة وغير متشابكة.الأنواع المترابطة هي: بولي أمينو بيسمالياميد ، بوليتريازين ، بوليميد متقاطع ، راتنجات إيبوكسي مقاومة للحرارة وما إلى ذلك.الأنواع غير المتشابكة هي: polysulfone و polyethersulfone و polyphenylene sulfide و polyimide و polyether ether ketone (PEEK) وما إلى ذلك.

③ بلاستيك خاص

يشير بشكل عام إلى المواد البلاستيكية التي لها وظائف خاصة ويمكن استخدامها في تطبيقات خاصة مثل الطيران والفضاء.على سبيل المثال ، تتمتع اللدائن الفلورية والسيليكون بمقاومة بارزة لدرجات الحرارة العالية ، والتشحيم الذاتي والوظائف الخاصة الأخرى ، والبلاستيك المقوى والبلاستيك الرغوي له خصائص خاصة مثل القوة العالية والتوسيد العالي.تنتمي هذه المواد البلاستيكية إلى فئة اللدائن الخاصة.

أ.بلاستيك مقوى:

يمكن تقسيم المواد الخام البلاستيكية المقواة إلى حبيبات (مثل البلاستيك المقوى بالبلاستيك الكالسيوم) ، والألياف (مثل الألياف الزجاجية أو البلاستيك المقوى بالقماش الزجاجي) ، والرقائق (مثل البلاستيك المقوى بالميكا) في المظهر.وفقًا للمادة ، يمكن تقسيمها إلى مواد بلاستيكية معززة قائمة على القماش (مثل خرقة المقوى أو البلاستيك المقوى بالأسبستوس) ، والبلاستيك المملوء بالمعادن غير العضوية (مثل البلاستيك المليء بالكوارتز أو الميكا) ، والبلاستيك المقوى بالألياف (مثل ألياف الكربون المقواة بلاستيك).

ب.رغوة:

يمكن تقسيم اللدائن الرغوية إلى ثلاثة أنواع: رغاوي صلبة وشبه صلبة ومرنة.لا تتمتع الرغوة الصلبة بالمرونة ، كما أن صلابة الانضغاط كبيرة جدًا.سوف يتشوه فقط عندما يصل إلى قيمة إجهاد معينة ولا يمكن أن يعود إلى حالته الأصلية بعد تخفيف الضغط.الرغوة المرنة مرنة ، مع صلابة ضغط منخفضة ، ومن السهل تشويهها.استعادة الحالة الأصلية ، التشوه المتبقي صغير ؛تكون المرونة والخصائص الأخرى للرغوة شبه الصلبة بين الرغوة الصلبة والناعمة.

الثاني ، التصنيف الفيزيائي والكيميائي

وفقًا للخصائص الفيزيائية والكيميائية المختلفة للمواد البلاستيكية المختلفة ، يمكن تقسيم البلاستيك إلى نوعين: البلاستيك بالحرارة والبلاستيك الحراري.

(1) لدن بالحرارة

اللدائن الحرارية (اللدائن الحرارية): تشير إلى المواد البلاستيكية التي تذوب بعد التسخين ، ويمكن أن تتدفق إلى القالب بعد التبريد ، ثم تذوب بعد التسخين ؛يمكن استخدام التدفئة والتبريد لإحداث تغييرات عكسية (سائل ← ← صلب) ، نعم ما يسمى بالتغيير المادي.اللدائن الحرارية للأغراض العامة لها درجات حرارة استخدام مستمرة أقل من 100 درجة مئوية.يُطلق أيضًا على البولي إيثيلين والبولي فينيل كلوريد والبولي بروبيلين والبوليسترين المواد البلاستيكية الأربعة للأغراض العامة.تنقسم اللدائن البلاستيكية الحرارية إلى هيدروكربونات وفينيل مع جينات قطبية وهندسة وسليلوز وأنواع أخرى.يصبح لينًا عند تسخينه ، ويصبح قاسيًا عند تبريده.يمكن تليينها وتقويتها بشكل متكرر والحفاظ على شكل معين.قابل للذوبان في بعض المذيبات وله خاصية الذوبان والذوبان.تتمتع اللدائن الحرارية بعزل كهربائي ممتاز ، وخاصة بولي تترافلورو إيثيلين (PTFE) ، والبوليسترين (PS) ، والبولي إيثيلين (PE) ، والبولي بروبيلين (PP) ، ولديها ثابت عازل منخفض للغاية وفقد عازل.للمواد العازلة عالية التردد والجهد العالي.من السهل تشكيل اللدائن الحرارية ومعالجتها ، ولكنها تتميز بمقاومة منخفضة للحرارة ويسهل زحفها.تختلف درجة الزحف باختلاف الحمل ودرجة الحرارة البيئية والمذيب والرطوبة.من أجل التغلب على نقاط الضعف في اللدائن الحرارية وتلبية احتياجات التطبيقات في مجالات تكنولوجيا الفضاء وتطوير الطاقة الجديدة ، تعمل جميع البلدان على تطوير راتنجات مقاومة للحرارة يمكن صهرها ، مثل البولي إيثر كيتون (نظرة خاطفة) والبولي إيثر سلفون ( PES).، Polyarylsulfone (PASU) ، كبريتيد البوليفينلين (PPS) ، إلخ. المواد المركبة التي تستخدمها كراتنجات مصفوفة لها خصائص ميكانيكية ومقاومة كيميائية أعلى ، ويمكن تشكيلها بالحرارة ولحامها ، ولها قوة قص بين الصفائح أفضل من راتنجات الايبوكسي.على سبيل المثال ، باستخدام polyether ether ketone كراتنج مصفوفة وألياف كربونية لصنع مادة مركبة ، فإن مقاومة التعب تتجاوز مقاومة ألياف الإيبوكسي / الكربون.تتميز بمقاومة تأثير جيدة ، مقاومة جيدة للزحف في درجة حرارة الغرفة ، وإمكانية معالجة جيدة.يمكن استخدامه بشكل مستمر عند 240-270 درجة مئوية.إنها مادة عزل مثالية ذات درجة حرارة عالية.المواد المركبة المصنوعة من البولي إيثر سلفون كراتنج المصفوفة وألياف الكربون لديها قوة وصلابة عالية عند 200 درجة مئوية ، ويمكن أن تحافظ على مقاومة تأثير جيدة عند -100 درجة مئوية ؛إنه غير سام وغير قابل للاشتعال ودخان ضئيل ومقاوم للإشعاع.حسنًا ، من المتوقع أن يتم استخدامه كعنصر أساسي في مركبة فضائية ، ويمكن أيضًا تشكيله في رادوم ، وما إلى ذلك.

تشتمل المواد البلاستيكية المرتبطة بالفورمالديهايد على اللدائن الفينولية ، والبلاستيك الأميني (مثل اليوريا ، والفورمالديهايد ، والميلامين ، والفورمالديهايد ، وما إلى ذلك).تشمل المواد البلاستيكية الأخرى المتشابكة البوليستر غير المشبع وراتنجات الايبوكسي وراتنجات الفثاليك دياليل.

(2) البلاستيك بالحرارة

تشير اللدائن المتصلدة بالحرارة إلى اللدائن التي يمكن معالجتها تحت حرارة أو ظروف أخرى أو لها خصائص غير قابلة للذوبان (ذوبان) ، مثل البلاستيك الفينولي ، والبلاستيك الإيبوكسي ، وما إلى ذلك. تنقسم المواد البلاستيكية الحرارية إلى نوع متقاطع من الفورمالديهايد وأنواع أخرى متشابكة.بعد المعالجة الحرارية والقولبة ، يتم تشكيل منتج معالج غير قابل للذوبان وغير قابل للذوبان ، ويتم ربط جزيئات الراتينج في بنية شبكة بواسطة بنية خطية.سوف تتحلل الحرارة المتزايدة وتدمر.تشتمل اللدائن المتصلدة بالحرارة النموذجية على الفينول ، والإيبوكسي ، والأمينو ، والبوليستر غير المشبع ، والفوران ، والبولي سيلوكسان ، ومواد أخرى ، بالإضافة إلى بلاستيك فثالات البولي ديبروبيلين الأحدث.لديهم مزايا المقاومة العالية للحرارة ومقاومة التشوه عند تسخينها.العيب هو أن القوة الميكانيكية ليست عالية بشكل عام ، ولكن يمكن تحسين القوة الميكانيكية عن طريق إضافة مواد مالئة لصنع مواد مغلفة أو مواد مقولبة.

البلاستيك بالحرارة المصنوع من الراتنج الفينولي باعتباره المادة الخام الرئيسية ، مثل البلاستيك الفينول المقولب (المعروف باسم الباكليت) ، متين وثابت الأبعاد ومقاوم للمواد الكيميائية الأخرى باستثناء القلويات القوية.يمكن إضافة مواد مالئة وإضافات مختلفة وفقًا للاستخدامات والمتطلبات المختلفة.بالنسبة للأصناف التي تتطلب أداء عزل عاليًا ، يمكن استخدام الميكا أو الألياف الزجاجية كمواد مالئة ؛بالنسبة للأصناف التي تتطلب مقاومة للحرارة ، يمكن استخدام الأسبستوس أو حشوات أخرى مقاومة للحرارة ؛بالنسبة للأصناف التي تتطلب مقاومة الزلازل ، يمكن استخدام مختلف الألياف أو المطاط المناسب كمواد مالئة وبعض عوامل التقوية لصنع مواد عالية المتانة.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام راتنجات الفينول المعدلة مثل الأنيلين والإيبوكسي والبولي فينيل كلوريد والبولي أميد والبولي فينيل أسيتال لتلبية متطلبات التطبيقات المختلفة.يمكن أيضًا استخدام الراتنجات الفينولية في صناعة رقائق الفينول ، والتي تتميز بالقوة الميكانيكية العالية ، والخصائص الكهربائية الجيدة ، ومقاومة التآكل ، والمعالجة السهلة.تستخدم على نطاق واسع في المعدات الكهربائية ذات الجهد المنخفض.

تشمل aminoplasts اليوريا فورمالديهايد ، الميلامين فورمالديهايد ، اليوريا الميلامين فورمالديهايد وهلم جرا.تتميز بمزايا الملمس الصلب ، مقاومة الخدش ، عديمة اللون ، شفافة ، إلخ. إضافة مواد ملونة يمكن تحويلها إلى منتجات ملونة ، والمعروفة باسم اليشم الكهربائي.نظرًا لأنه مقاوم للزيت ولا يتأثر بالقلويات الضعيفة والمذيبات العضوية (ولكن ليس مقاومًا للأحماض) ، فيمكن استخدامه عند 70 درجة مئوية لفترة طويلة ، ويمكن أن يتحمل 110 إلى 120 درجة مئوية على المدى القصير ، ويمكنه تستخدم في المنتجات الكهربائية.يتميز بلاستيك الميلامين-فورمالدهيد بصلابة أعلى من بلاستيك اليوريا فورمالدهيد ، كما أنه يتمتع بمقاومة أفضل للماء ، ومقاومة للحرارة ، ومقاومة للقوس.يمكن استخدامه كمواد عازلة مقاومة للقوس.

هناك أنواع عديدة من اللدائن المصلدة بالحرارة المصنوعة من راتنجات الايبوكسي كمادة خام رئيسية ، من بينها حوالي 90٪ تعتمد على راتنجات الإيبوكسي ثنائي الفينول أ.لديها التصاق ممتاز ، عزل كهربائي ، مقاومة للحرارة واستقرار كيميائي ، انكماش منخفض وامتصاص ماء ، وقوة ميكانيكية جيدة.

يمكن تصنيع كل من البوليستر غير المشبع وراتنج الإيبوكسي في FRP ، والتي تتمتع بقوة ميكانيكية ممتازة.على سبيل المثال ، يتمتع البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية والمصنوع من البوليستر غير المشبع بخصائص ميكانيكية جيدة وكثافة منخفضة (فقط 1/5 إلى 1/4 من الفولاذ ، 1/2 من الألومنيوم) ، ويسهل معالجته إلى أجزاء كهربائية مختلفة.تعد الخواص الكهربائية والميكانيكية للبلاستيك المصنوع من راتنج فثالات ثنائي البروبيلين أفضل من تلك الخاصة بالبلاستيك الفينولي والأمينو.لديها استرطابية منخفضة ، حجم منتج مستقر ، أداء تشكيل جيد ، مقاومة الأحماض والقلويات ، الماء المغلي وبعض المذيبات العضوية.مركب القولبة مناسب لتصنيع الأجزاء ذات الهيكل المعقد ومقاومة درجات الحرارة والعزل العالي.بشكل عام ، يمكن استخدامه لفترة طويلة في نطاق درجة حرارة -60 180 ℃ ، ويمكن أن تصل درجة مقاومة الحرارة إلى درجة F إلى H ، وهي أعلى من مقاومة الحرارة للبلاستيك الفينول والأميني.

تستخدم بلاستيك السيليكون على شكل هيكل بولي سيلوكسان على نطاق واسع في الإلكترونيات والتكنولوجيا الكهربائية.يتم تقوية اللدائن المصفحة بالسيليكون في الغالب بقطعة قماش زجاجية ؛تمتلئ المواد البلاستيكية المصبوبة بالسيليكون في الغالب بالألياف الزجاجية والأسبستوس ، والتي تُستخدم لتصنيع الأجزاء المقاومة لدرجة الحرارة العالية والمحركات عالية التردد أو الغاطسة والأجهزة الكهربائية والمعدات الإلكترونية.يتميز هذا النوع من البلاستيك بانخفاض ثابت العزل الكهربائي وقيمة tgδ ، وهو أقل تأثرًا بالتردد.يتم استخدامه في الصناعات الكهربائية والإلكترونية لمقاومة الكورونا والأقواس.حتى إذا تسبب التفريغ في التحلل ، فإن المنتج عبارة عن ثاني أكسيد السيليكون بدلاً من أسود الكربون الموصّل..يتميز هذا النوع من المواد بمقاومة بارزة للحرارة ويمكن استخدامه باستمرار عند درجة حرارة 250 درجة مئوية.تتمثل العيوب الرئيسية في البولي سيليكون في انخفاض القوة الميكانيكية وانخفاض الالتصاق وضعف مقاومة الزيت.تم تطوير العديد من بوليمرات السيليكون المعدلة ، مثل بلاستيك السيليكون المعدل بالبوليستر وتم تطبيقها في التكنولوجيا الكهربائية.بعض اللدائن مصنوعة من لدائن بالحرارة وللدائن بالحرارة.على سبيل المثال ، يعتبر البولي فينيل كلوريد بشكل عام من اللدائن الحرارية.طورت اليابان نوعًا جديدًا من البولي فينيل كلوريد السائل وهو متصلد بالحرارة ودرجة حرارة صب من 60 إلى 140 درجة مئوية.يحتوي البلاستيك المسمى Lundex في الولايات المتحدة على ميزات معالجة لدائن حرارية وخصائص فيزيائية للبلاستيك المتصلد بالحرارة.

① اللدائن الهيدروكربونية.

إنه بلاستيك غير قطبي ، ينقسم إلى بلوري وغير بلوري.تشتمل اللدائن الهيدروكربونية المتبلورة على البولي إيثيلين والبولي بروبيلين وما إلى ذلك ، وتشتمل المواد البلاستيكية الهيدروكربونية غير المتبلورة على البوليسترين وما إلى ذلك.

② لدائن فينيل تحتوي على جينات قطبية.

باستثناء اللدائن الفلورية ، معظمها عبارة عن أجسام شفافة غير متبلورة ، بما في ذلك البولي فينيل كلوريد ، بولي تترافلورو إيثيلين ، أسيتات البولي فينيل ، إلخ. يمكن بلمرة معظم مونومرات الفينيل باستخدام محفزات جذرية.

③ اللدائن الهندسية الحرارية.

تشمل بشكل أساسي بولي أوكسي ميثيلين ، بولي أميد ، بولي كربونات ، ABS ، بوليفينيل إيثر ، بولي إيثيلين تريفثاليت ، بولي سلفون ، بولي إيثيلين سلفون ، بولي أميد ، كبريتيد البوليفينلين ، إلخ. بولي تترافلورو إيثيلين.يتم تضمين البولي بروبلين المعدل ، وما إلى ذلك أيضًا في هذا النطاق.

④ بلاستيك السليلوز بالحرارة.

وهي تشمل بشكل أساسي أسيتات السليلوز ، وخلات السليلوز الزبدات ، والسيلوفان ، والسيلوفان ، وما إلى ذلك.

يمكننا استخدام جميع المواد البلاستيكية أعلاه.
في ظل الظروف العادية ، يتم استخدام PP من الدرجة الغذائية و PP من الدرجة الطبية لمنتجات مماثلةملاعق. الماصةمصنوع من مادة HDPE ، وأنبوب اختبارمصنوع بشكل عام من مادة PP أو PS الطبية.لا يزال لدينا العديد من المنتجات ، باستخدام مواد مختلفة ، لأنناعفنصانع ، يمكن إنتاج جميع المنتجات البلاستيكية تقريبًا


الوقت ما بعد: 12 مايو - 2021