Polimerinės medžiagos: technologija, rūšys, gamyba ir pritaikymas. Gaminiai iš polimerinių medžiagų

Dažniausiai kasdieniai gaminiai gaminami iš polimerinės medžiagos. Jų pritaikymas yra gana įvairus - konteineriai maistui, skysčiams laikyti, įvairios pakuotės, formos betonui ir kt. Kryptis parenkama atsižvelgiant į atitinkamos įrangos, ant kurios bus gaminami polimeriniai gaminiai, prieinamumą ir talpą.

Kur pradėti

Pagrindinis bet kurio verslininko uždavinys – siūlomų prekių asortimento pasirinkimas ir klientų paieška. Pasak ekspertų, populiariausi produktai iš polimerinės medžiagos- indai ir kiti su maistu besiliečiantys indai, pakavimo plėvelė mažiems ir dideliems.

Sutarčių su statybinių medžiagų pardavėjais ar gamintojais sudarymas, Buitinė technika, techninės ir paprastos parduotuvės leis greitai suburti didmeninių pirkėjų bazę. Ateityje bus galima pradėti gaminti gaminius pagal užsakymą. Nedidelį pelningumą (apie 15%) kompensuoja didelės pardavimo apimtys.

Pradinis verslo kūrimo etapas yra registracija. Priklausomai nuo numatomų gamybos apimčių, galite rinktis IP, LLC. Pakanka paleisti nedidelę polimerinių gaminių gamyklą. Tačiau planuojant didelės apimties veiklą su dideliu prekių asortimentu, geriau užsiregistruoti subjektas. Pasitikėjimo organizacijomis lygis yra aukštesnis tiek iš partnerių, tiek iš klientų pusės.

Registruodamiesi turite nurodyti veiklos rūšį. Plastikinių gaminių gamyba turi OKVED kodą 22 (2 poklasis). Poskyrio pasirinkimas priklauso nuo gaminio.

Kambario paieška

Kitas pradedančiojo verslininko uždavinys – surasti ir išsinuomoti tinkamas patalpas.Ne mažiau 400 kv.m. m Galite išsinuomoti angarus, garažų pastatus ar bet kurį vieno aukšto pastatą. Dirbtuvės, sandėliai ir ūkinės patalpos turi atitikti tokius reikalavimus – komunikacijų prieinamumas (vėdinimas, vandentiekis, galimybė naudoti aukštos įtampos linijas iki 380V) ir laisvos erdvės darbuotojams pagal gamybos apimtis. Bendrieji gamybos patalpų standartai:

1. Lubų aukštis nuo 3,5 metro.
2. Sienų apdailai reikia naudoti nedegias medžiagas.
3. Grindys turi būti betoninės arba išklotos plytelėmis.

Jei polimerinių gaminių gamyba planuojama m didysis miestas(Maskva, Sankt Peterburgas), tada kvadratinio metro nuoma yra iki 5000 rublių. metais. Todėl į verslo plano išlaidų dalį turi būti įtraukta ne mažiau kaip 2 000 000 rublių.

Įrangos ir medžiagų pirkimas

Gamybos proceso ciklai yra užbaigti ir neužbaigti. Tai lemia polimerinių gaminių gamybos įrangos įsigijimo išlaidas.

Visas ciklas numato granulių lydymą, plėvelės formavimą ir kūrimą Galutinis produktas. Į privalomą įrangą įeina:

• granuliatorius;
• ekstruderis (aparatas plėvelėms iš žaliavos gaminti);
• trupinimo agregatai.

Papildomam polimerinių gaminių apdorojimui Rusijoje gali prireikti specialaus spausdintuvo brėžiniams ir užrašams klijuoti, kraštų lankstymo įtaiso, pakavimo mašinos. Dalinis ciklas – darbas su baigta plėvele. Norint užbaigti linijas, reikės įsigyti specialius presus formavimo, krovimo ir pakavimo mašinoms. Apytikslė gamyklos, gaminančios polimerinius produktus su visu ciklu, įrangos kaina:

Įrangos kaina sieks ne mažiau kaip 300 000 rublių. Gamybos linijos įrengimo išlaidos čia neįtrauktos. Pagrindinė įvairių buities prekių žaliava yra plastiko granulės. Jie pagaminti iš perdirbto plastiko. Nepelninga pirkti savo gamyklą žaliavų perdirbimui. Dauguma gamyklų perka jau paruoštas granules. 1 tonos medžiagos kaina yra apie 15 000 rublių.

Įdarbinimas

Yra meistrų, kurie savo rankomis sugeba gaminti polimerinius gaminius be pagalba iš išorės. Pavyzdžiui, namo garaže ar rūsyje.

Tačiau didelės pajamos galima gauti tik gaminant didelius kiekius. Gaminių kokybė priklauso nuo darbuotojų profesionalumo ir finansinius rezultatus. Darbuotojas turi turėti patirties ir išmanyti gamybos technologiją. Norėdami pradėti eilutę, galite apsiriboti šiomis laisvomis darbo vietomis:

• darbininkai (2 žmonės, kurių atlyginimas 25 000 rublių);
• technologas (40 000–50 000 rublių);
• mašinų valdymo specialistas (nuo 35 000 rublių);
• krautuvas (20 000–30 000 rublių).

Mėnesinės darbo užmokesčio mokėjimo išlaidos sieks 150 000 rublių.

Pardavimo organizavimo tvarka

Polimerinė plėvelė naudojama visur – nuo ​​prekių pakavimo iki šiltnamių ir šiltnamių kūrimo. Didelė prekyba ir visada reikia tokių medžiagų. Dėl jų galima sudaryti sutartį didmeninis tiekimas filmai, siūlantys daugiau pelningomis sąlygomis nei konkurentai.

Viena populiariausių sričių – polimerinių formų betonui gamyba. Augalo pagrindu galima gaminti polimero-smėlio gaminiai(grindinio plokštės, plytelės, apdailos akmuo). Šiuo atveju naudojamos paprastos kompozicijos - polimeras, smėlis, dažai. Ši produkcija nusprendžia aplinkos problema miestai. Kaip žaliava naudojamos buitinės atliekos (plastikas, maišeliai, buteliai).

Pasiūlę miesto administracijai atliekų išvežimo planą, savo idėjas ir gaminius, galite gauti gerų užsakymų ir susidaryti teigiamą įvaizdį.

Apytikslis polimerinių medžiagų gamybos projekto pelningumo įvertinimas yra nuo 50 000 iki 100 000 rublių. per mėnesį. Visą atsipirkimą galite gauti per metus.

Nuostabu, kokie įvairūs mus supantys objektai ir medžiagos, iš kurių jie pagaminti. Anksčiau, apie XV–XVI a., pagrindinės medžiagos buvo metalai ir mediena, kiek vėliau – stiklas, o beveik visais laikais – porcelianas ir fajansas. Tačiau šiandieninis šimtmetis yra polimerų laikas, apie kurį bus kalbama toliau.

Polimerų samprata

Polimeras. Kas tai yra? Galite atsakyti su skirtingus taškus regėjimas. Viena vertus, tai moderni medžiaga, naudojama daugeliui namų apyvokos ir techninių daiktų gaminti.

Kita vertus, galima teigti, kad tai yra specialiai susintetinta sintetinė medžiaga, gauta su iš anksto nustatytomis savybėmis, skirta naudoti įvairiose specializacijų srityse.

Kiekvienas iš šių apibrėžimų yra teisingas, tik pirmasis buities požiūriu, o antrasis - cheminės medžiagos požiūriu. Kitas cheminis apibrėžimas yra toks. Polimerai yra junginiai, sudaryti iš trumpų molekulės grandinės atkarpų - monomerų. Jie kartojami daug kartų, suformuojant polimerinę makrograndinę. Monomerai gali būti tiek organiniai, tiek neorganiniai junginiai.

Todėl kyla klausimas: "polimeras - kas tai?" - reikalauja išsamaus atsakymo ir visų šių medžiagų savybių ir taikymo sričių įvertinimo.

Polimerų rūšys

Yra daug polimerų klasifikacijų pagal įvairius kriterijus (cheminė prigimtis, atsparumas karščiui, grandinės struktūra ir pan.). Žemiau esančioje lentelėje trumpai apžvelgiame pagrindinius polimerų tipus.

Polimerų klasifikacija

Principas	Rūšys	Apibrėžimas	Pavyzdžiai
Pagal kilmę (kilmę)	Natūralus (natūralus)	Tie, kurie atsiranda natūraliai, gamtoje. Sukurta gamtos.	DNR, RNR, baltymai, krakmolas, gintaras, šilkas, celiuliozė, natūralus kaučiukas
	Sintetinis	Laboratorijoje gauti žmogaus, nėra susiję su gamta.	PVC, polietilenas, polipropilenas, poliuretanas ir kt
	dirbtinis	Sukurtas žmogaus laboratorijoje, bet remiantis	Celiuliozė, celiuliozės acetatas, nitroceliuliozė
Cheminės prigimties požiūriu	organiška gamta	Dauguma žinomų polimerų. Remiantis organinės medžiagos monomeru (susideda iš C atomų, galima įtraukti N, S, O, P ir kitus atomus).	Visi sintetiniai polimerai
	neorganinė prigimtis	Pagrindą sudaro tokie elementai kaip Si, Ge, O, P, S, H ir kiti. Polimerų savybės: jie nėra elastingi, nesudaro makrograndelių.	Polisilanai, polidichlorfosfazenas, poligermanai, polisilicio rūgštys
	organinių elementų prigimtis	Organinių ir neorganinių polimerų mišinys. Pagrindinė grandinė yra neorganinė, šoninės - organinės.	Polisiloksanai, polikarboksilatai, poliorganociklofosfazenai.
Pagrindinis grandinės skirtumas	Homochain	Pagrindinė grandinė yra anglis arba silicis.	Polisilanas, polistirenas, polietilenas ir kt.
	heterograndinė	Pagrindinis rėmas sudarytas iš skirtingų atomų.	Polimerų pavyzdžiai yra poliamidai, baltymai, etilenglikolis.

Taip pat išskiriami linijinės, tinklinės ir šakotos struktūros polimerai. Polimerų pagrindas leidžia jiems būti termoplastiniams arba termoreaktingiems. Taip pat skiriasi jų gebėjimas deformuotis įprastomis sąlygomis.

Polimerinių medžiagų fizinės savybės

Pagrindinės dvi polimerams būdingos agregacijos būsenos yra šios:

• amorfinis;
• kristalinis.

Kiekvienas iš jų pasižymi savo savybių rinkiniu ir turi didelę praktinę reikšmę. Pavyzdžiui, jei polimeras egzistuoja amorfinėje būsenoje, tai gali būti ir klampus skystis, ir stiklinė medžiaga, ir labai elastingas junginys (gumos). Jis plačiai naudojamas chemijos pramonėje, statyboje, inžinerijoje, pramoninių prekių gamyboje.

Polimerų kristalinė būsena yra gana sąlyginė. Tiesą sakant, ši būsena yra susimaišiusi su amorfinėmis grandinės atkarpomis, ir apskritai visa molekulė yra labai patogi norint gauti elastingus, bet tuo pačiu metu didelio stiprumo ir kietus pluoštus.

Polimerų lydymosi temperatūra skiriasi. Daugelis amorfinių lydosi kambario temperatūroje, o kai kurie sintetiniai kristalai gali atlaikyti gana aukštą temperatūrą (plexiglass, stiklo pluoštas, poliuretanas, polipropilenas).

Polimerai gali būti dažomi įvairiomis spalvomis, be apribojimų. Dėl savo struktūros jie sugeba sugerti dažus ir įgauna ryškiausius bei neįprastiausius atspalvius.

Cheminės polimerų savybės

Polimerų cheminės savybės skiriasi nuo mažos molekulinės masės medžiagų. Tai paaiškinama molekulės dydžiu, įvairių funkcinių grupių buvimu jos sudėtyje ir bendru aktyvavimo energijos rezervu.

Apskritai yra keletas pagrindinių polimerams būdingų reakcijų tipų:

1. Reakcijos, kurias nustato funkcinė grupė. Tai yra, jei polimere yra OH grupė, kuri būdinga alkoholiams, tada reakcijos, kuriose jie pateks, bus identiškos oksidacijos, redukcijos, dehidrinimo ir tt).
2. Sąveika su NMS (mažos molekulinės masės junginiais).
3. Polimerų reakcijos tarpusavyje susidarant kryžminiams makromolekulių tinklams (tinkliniai polimerai, šakotieji).
4. Reakcijos tarp funkcinių grupių vienoje polimero makromolekulėje.
5. Makromolekulės skilimas į monomerus (grandinės destrukcija).

Visos aukščiau išvardintos reakcijos pasireiškia praktiškai didelę reikšmę gauti polimerus su iš anksto nustatytomis ir žmogui nekenksmingomis savybėmis. Polimerų chemija leidžia sukurti karščiui atsparias, rūgštims ir šarmams atsparias medžiagas, kurios tuo pat metu turi pakankamai elastingumo ir stabilumo.

Polimerų naudojimas kasdieniame gyvenime

Šių junginių naudojimas yra visur. Galima prisiminti keletą pramonės sričių, Nacionalinė ekonomika, mokslas ir technologijos, kurioms nereikėtų polimero. Kas tai – polimero ekonomija ir plačiai paplitęs naudojimas, ir kuo jis apsiriboja?

1. Chemijos pramonė (plastikų, taninų gamyba, svarbiausių organinių junginių sintezė).
2. Mechaninė inžinerija, orlaivių statyba, naftos perdirbimo gamyklos.
3. Medicina ir farmakologija.
4. Dažų ir pesticidų bei herbicidų, žemės ūkio insekticidų gavimas.
5. Statybos pramonė (plieno legiravimas, garso ir šilumos izoliacinės konstrukcijos, statybinės medžiagos).
6. Žaislų, indų, vamzdžių, langų, namų apyvokos reikmenų ir buities reikmenų gamyba.

Polimerų chemija leidžia gauti vis daugiau naujų, savo savybėmis visiškai universalių medžiagų, kurioms nėra lygių nei tarp metalų, nei tarp medžio ar stiklo.

Gaminių, pagamintų iš polimerinių medžiagų, pavyzdžiai

Prieš įvardijant konkrečius gaminius iš polimerų (visų išvardinti neįmanoma, jų įvairovė per didelė), pirmiausia reikia išsiaiškinti, ką duoda polimeras. Medžiaga, gauta iš karinio jūrų laivyno, bus būsimų gaminių pagrindas.

Pagrindinės medžiagos, pagamintos iš polimerų, yra:

• plastikai;
• polipropilenai;
• poliuretanai;
• polistirenas;
• poliakrilatai;
• fenolio-formaldehido dervos;
• epoksidinės dervos;
• kapronai;
• viskozė;
• nailonai;
• klijai;
• filmai;
• taninai ir kt.

Tai tik nedidelis šiuolaikinės chemijos siūlomų įvairovės sąrašas. Na, čia jau tampa aišku, kokie objektai ir gaminiai yra pagaminti iš polimerų - beveik visi namų apyvokos daiktai, vaistai ir kitos sritys ( plastikiniai langai, vamzdžiai, indai, įrankiai, baldai, žaislai, plėvelės ir kt.).

Polimerai įvairiose mokslo ir technologijos srityse

Jau palietėme klausimą, kuriose srityse naudojami polimerai. Pavyzdžiai, rodantys jų svarbą mokslui ir technologijoms, gali būti pateikti taip:

• Antistatinės dangos;
• elektromagnetiniai ekranai;
• beveik visų buitinių prietaisų dėklai;
• tranzistoriai;
• LED ir pan.

Šiuolaikiniame pasaulyje polimerinių medžiagų panaudojimo fantazijai nėra ribų.

Polimerų gamyba

Polimeras. Kas tai yra? Tai praktiškai viskas, kas mus supa. Kur jie gaminami?

1. Naftos chemijos (naftos perdirbimo) pramonė.
2. Specialūs įrenginiai polimerinėms medžiagoms ir gaminiams iš jų gaminti.

Tai yra pagrindinės bazės, kurių pagrindu gaunamos (sintetinamos) polimerinės medžiagos.

Prieš apdirbimo procesą pasirenkama medžiaga kiekvieno gaminio gamybai, remiantis jo eksploatavimo sąlygų analize, gaminio dizainu, liejimo būdo ir įrangos parinkimu, technologijų sukūrimu. įranga ir optimalaus nustatymas. formavimo proceso parametrai. Kartu turėtų būti sprendžiamas ir gamybos atliekų perdirbimo klausimas.

Techn. perdirbimo procesas apima pradinės medžiagos ar jos komponentų kokybės kontrolę, paruošti. operacijos, kai kuriais atvejais gaminio ruošinio formavimas, tikrasis gaminio lipdymas, vėlesnis kailis. ir skirt. apdorojimo būdai, užtikrinantys medžiagos ar gaminio savybių pagerinimą ar stabilizavimą, gaminio padengimą, gatavo produkto ir jo pakuotės kokybės kontrolę.

Pagrindinis apdorojimo procesų parametrai-t-ra, ir laikas. Kaitinimas padidina medžiagos atitikimą liejimo metu, perkeldamas ją į klampią arba elastingą būseną, pagreitina difuziją ir atsipalaidavimą. procesus, o už – iki paskutinio. medžiaga. užtikrina medžiagos tankinimą ir reikiamos konfigūracijos gaminių sukūrimą, užtikrina atsparumą vidiniam poveikiui. jėgos, atsirandančios medžiagoje liejimo metu dėl temperatūros gradientų ir gradientų, prisideda prie lakiųjų produktų išsiskyrimo. Apdirbimo proceso laiko parametrai parenkami atsižvelgiant į medžiagoje vykstančius fizikinius procesus. ir chem. procesus. Optimalus parametrai apskaičiuojami arba parenkami pagal technol analizės rezultatus. sv-in pusgaminiai ir gaminiai, fiziniai. liejimo modelis, atsižvelgiant į sukauptą statistiką. patirtį.

Apdorojimas pagrįstas jų gebėjimu įkelti. virš stiklėjimo temperatūros jis pasikeičia į elastingą, o virš takumo ir lydymosi taško, o vėsdamas žemiau stiklėjimo temperatūros ir temperatūros kietėja. Apdorojimo metu chem. sąveika tarp (resp. ir) susidarant naujai, stipriai išlydytam. medžiaga, kuri yra termostabilios būsenos ir praktiškai neturi p-augimo ir lydymosi (žr. ir taip pat). Kai kuriais atvejais (skyrius apdirbimo metu), siekiant palengvinti sudedamąsias dalis ir tolesnį gaminių formavimą, atliekamas išankstinis apdorojimas. .

Deformaciją elastingoje būsenoje ir tekėjimo metu lydi supramolekulinių darinių orientacija, o nutrūkus deformacijai ir tekėjimui, vyksta priešingas procesas – dezorientacija. Orientacijos išsaugojimo laipsnis gaminio medžiagoje priklauso nuo abiejų procesų greičio. Orientacijos kryptimi kai kurie fiziniai-mechaniniai. medžiagų charakteristikos ( , ) didėja; Šiuo atveju medžiagos struktūra yra nesubalansuota ir įtempta, todėl sumažėja gaminio matmenų stabilumas, ypač padidėjus. t-re. Trukmė padidėjo poveikis t-ry, o byloje ir reiškia. lydimas šilumos išsiskyrimas gali sukelti terminę oksidaciją. medžiagos sunaikinimas, o didelis medžiagos srautas sukelia mechaninį jos sunaikinimą. p-tion skaičius lydimas mažo molio išsiskyrimo. gaminiai, dėl kurių gaminamose dalyse susidaro pūslės ir įtrūkimai.

Aušinimo kristalizaciją lydi formavimasis, kurio augimo greitis, dydis ir struktūra priklauso nuo medžiagos aušinimo intensyvumo. Koreguojant kristališkumo ir morfologijos laipsnį, galima kryptingai keisti eksploataciją. gaminio charakteristikos.

Pusgaminiai (ar komponentai), skirti lieti, m.b. pavidalu (junginiai, kurių pagrindą sudaro monomerai ir, tirpalai ir dispersijos ir), (, kurių pagrindą sudaro poliesteris ir epoksidas), (užpildytas ir neužpildytas, kietos dervos ir), granulės (neužpildytos, dervos arba, užpildytos dispersinėmis dalelėmis arba sustiprintos trumpi pluoštai), plėvelės, lakštai, plokštės, blokeliai (ir), birių pluoštų kompozicijos (medžiagos, impregnuotos dembliais), sudarytos iš ištisinių pluoštinių medžiagų (siūlai, kuodeliai, juostos, impregnuoti kilimėliai, fanera). Pagal technologiją. neužpildyti, užpildyti kietosiomis dalelėmis arba sutvirtinti pluoštu yra identiški savo galimybėmis ir perdirbami į produktus taikant tuos pačius metodus.

Gaminių formavimo iš neužpildytų produktų būdai ir užpildytas liejimas pagal . Tiesioginis presavimas naudojamas įvairių formų, dydžių ir storių gaminiams gaminti. iš, gaminami granulių pavidalu, sluoksniuotieji ruošiniai iš armuoto, taip pat ruošiniai iš. prieš presavimą jie yra paruošiami (, iš anksto pašildomi), o tai pagerina jų technologiją. Šventoji sala ir gautų produktų kokybė. Parengta medžiagos paprastai dozuojamos prieš presavimą. Nurodytas apdirbamo pusgaminio kiekis dedamas į šildomą formą, sumontuotą ant preso, formavimo ertmės konfigūracija atitinka detalės konfigūraciją (1 pav.). Forma uždaryta. Medžiaga įšyla, patenka į, žemiau 7-50 MPa užpildo formavimo ertmę ir sutankina. Formoje medžiaga laikoma iki galo arba neapdorota, o tai užtikrina medžiagai suteiktos konfigūracijos fiksavimą. Gatavas produktas išstumiamas arba išimamas iš formos, kaip taisyklė, spaudimo temperatūroje.

Ryžiai. 1. Gaminių gamyba presavimo būdu: a-presinės medžiagos sukrovimas į įkaitintą formą; b presavimas; in- gaminio išmetimas; 1-punch; 2-matrica; 3 - ežektorius; 4 preso medžiaga; 5- paruoštas produktas.

Presavimo procese, siekiant pagerinti gaminių kokybę, naudojamas išankstinis presavimas (kintamasis tiekimas ir išėmimas) ir padavimo atidėjimas. Išankstinis spaudimas padeda pašalinti nepastovios(rajono gaminiai, adsorbuota. drėgmė, tirpalo-laikiklio likučiai). Tas pats tikslas pasiekiamas iš anksto. medžiagos išsiurbimas formos formavimo ertmėje (presavimas vakuumu). Tiekimo delsa naudojama siekiant sumažinti tų, kurių formavimo temperatūra labai žema, sklandumą, kad jie netekėtų per formos tarpus tankinimo proceso metu.

Apdorojimo metu presavimas naudojamas gaminant dalis, kurių storis > 10-15 mm, jei medžiagos apdirbimo temperatūra yra per aukšta, taip pat jei išėjimo temperatūra yra artima jos sunaikinimo temperatūrai.

Liejimo (perkėlimo) presavimas taikyti hl. arr. perdirbimui. Liejimas atliekamas formomis, kurių formavimo ertmė atskirta nuo pakrovimo kameros ir su ja sujungta vartų kanalais (2 pav.). Presavimo procese medžiaga, patalpinta į kaitinamos formos pakrovimo kamerą, patenka į 60-200 MPa ir per atitvarinį kanalą patenka į formos formavimo ertmę, kurioje medžiaga papildomai kaitinama ir kietėja.

Ryžiai. 2. Gaminių gamyba liejimo būdu: a-forma kaitinama ir uždaroma; b – lydalo perkėlimas. medžiaga į formavimo ertmę ir ji; jungtis formoje; 1-punch; 2-matrica; 3-ežektorius; 4 preso medžiaga; 5 gatavų gaminių; 6 pakrovimo kamera; 7 - likusi preso medžiaga, išgręžta formos įpurškimo kanale; 8 liejimo perforatorius.

Įpurškimo liejimo pranašumas yra galimybė gaminti gaminius sudėtingos formos su giliomis mažo skersmens skylutėmis arba su mažo stiprumo išoriniu paviršiumi.(išorės) jungiamosios detalės. Šiuo metodu gauti gaminiai pasižymi mažesniu įtempimu nei naudojant tiesioginį presavimą, nes. procesas formavimo ertmėje vyksta vienu metu per visą detalės tūrį, o pildant formą susidaro sąlygos, užtikrinančios lakiųjų produktų pašalinimą iš medžiagos.

Išcentrinis liejimas naudojamas gaminiams, turintiems sukimosi kūnų (įvorių, vamzdžių, tuščiavidurių sferų ir kt.) pavidalą, veikiant išcentrinėms jėgoms, gaminti. Tokiu būdu apdorojami klampūs termoreaktingi mišiniai, tiek neužpildyti, tiek turintys miltelių ir pluoštinių junginių. Išcentrinio liejimo metu arba termoreaktingas mišinys pilamas į įkaitintą formą, pritvirtintą ant veleno, kuri pasukama. Veikiant išcentrinėms jėgoms, apdorota medžiaga paskirstoma vienodu sluoksniu formuojančiame formos paviršiuje ir sutankinama. Formai atvėsus, ji sustabdoma ir gatavas produktas pašalinamas. Žemoms įvorėms ir gaminiams, turintiems sukimosi paraboloido geometriją, gaminti naudojama forma su vertikalia sukimosi ašimi; ilgi vamzdžiai gaminami formomis su horizontalia sukimosi ašimi, tuo pačiu metu gaminamos tuščiavidurės sferos. formos sukimasis aplink dvi viena kitai statmenas ašis. Formavimo reikšmę formavimo proceso metu lemia formos sukimosi dažnis ir jos formavimo ertmės spindulys ir siekia 0,3-0,5 MPa. Šiuo būdu dažniausiai gaminami plonasieniai ir storasieniai gaminiai, kurių gamyba kitais būdais yra apsunkinta arba neįmanoma.

Valcavimas naudojamas žaliaviniams ir plastikiniams komponentams maišyti. mases jų rengimo arba tobulinimo techn. sv-in medžiaga prieš formuojant gaminius, taip pat pusgaminiams (lakštams, plėvelėms) gaminti. Valcavimas atliekamas tarpelyje tarp ritinių (aušinamas arba šildomas), besisukant vienas į kitą su skilimu. greitis. Priklausomai nuo metodo įrangos, medžiaga gali būti pašalinta iš ritinėlių lakšto arba siauros ištisinės juostos pavidalu.

Kalandravimas naudojamas nuolatiniam liejimo skilimui. plėvelė ar lakštas, tepimas ant paviršiaus lakštinės medžiagos reljefinis raštas, iš anksto suformuotų juostos ruošinių dubliavimas, armatūra arba tinklelis, esant aukštesnei nei takumo riba arba temperatūra. Atliekama nuolatinio veikimo vienetais, DOS. kurio dalis yra multiroll (6 pav.). Polimero arba gumos kompozicija nuolat tiekiama į padavimo velenus arba . Priešingai nei valcuojant, kalandruojant medžiaga pro tarpą tarp ritinėlių praeina tik vieną kartą. Norint gauti tam tikro storio ir lygaus paviršiaus lakštą, jie yra pagaminti iš kelių ritinių, todėl medžiagą galima nuosekliai praleisti per du ar tris tarpus. skirtingų dydžių. Kalandravimo metu tarpas tarp ritinėlių yra veikiamas intensyvaus šlyties, jis vystosi judėjimo priemonių kryptimi. tamprios, iki rugių fiksuojamos gaminyje po. aušinimas. Išilginė orientacija lemia prasmę. sv-in medžiagoje (kalendro efektas).

Kalendoriaus agregatai m. b. įrengtas papildomas prietaisai, skirti vienos arba dviejų ašių filmų orientavimui.

Ryžiai. 6. Gaminių gamyba kalandravimo būdu: 1 - maišytuvas; 2 - ritinėliai; 3 - detektorius; 4-5 formos pasviręs; 5 - aušinimas; 6 storio matuoklis; 7-įtaisas kraštams apipjaustyti; 8 sandariklis.

Valcavimas naudojamas lakštiniams termoplastiniams pusgaminiams apdirbti, siekiant suteikti jiems reikiamus matmenis. skerspjūvis arba padidinti kailį. sv-in riedėjimo kryptimi. Skirtingai nuo kalandravimo, jis atliekamas ritininėse mašinose, kurių ritinėliai vienas kito link sukasi vienodu greičiu, esant temperatūrai, neviršijančiai stiklinimo temperatūrų ir temperatūrų. Tarpe tarp ritinėlių medžiaga sutankinama ir orientuojama riedėjimo kryptimi dėl medžiagoje besivystančių priverstinių tamprumo jėgų.

Monolitinių plonasienių gaminių formavimui iš ruošinių (lakštų, vamzdžių ir kt.) naudojamas štampavimas (štampavimas) ir jo atmainos (mechano-pneumatinis liejimas, vakuuminis formavimas ir kt.).

Antspaudavimas naudojamas preim. didelių gabaritų tūriniams gaminiams formuoti iš ruošinių, gautų liejant, presuojant arba ekstruzijos būdu ir kaitinant perkeliami į elastingą būseną. Kaitinamas ruošinys veikiant keičia savo formą, užpildydamas formuojančią spaudo ertmę, kurios temperatūra yra žemesnė už stiklėjimo temperatūrą. Norint ištaisyti gautą konfigūraciją, suformuotas gaminys atšaldomas po . Štampuojant galima derinti ruošinio pagaminimo ir gaminio gavimo iš jo operaciją. Šiuo atveju ruošinys gaunamas ekstruzijos būdu ir, neleidžiant jam atvėsti žemiau stiklėjimo temperatūros, yra štampuojamas. Priklausomai nuo naudojamos įrangos ir įrankių konstrukcijos, ruošinio ir gaminių formos bei dydžio, naudojami įvairūs tipai. štampavimo rūšys.

Dalys su kintamo storio sienelėmis arba su reljefu paviršiuje yra pagamintos iš gana storasienių ruošinių standžiuose štampuose, kurie turi perforatorių ir montuojami ant hidraulinės sistemos. arba pneumatinis. presai (7 pav.). Iš visų štampavimo tipų šis metodas yra labiausiai paplitęs brangu, nes reikia suporuotų smūgių ir .

Ryžiai. 7. Antspaudavimas standžiu antspaudu, turinčiu perforatorių ir: 1 - kamerą; 2 - ; 3 - tuščias; 4 tvirtinimo žiedas; 5-punch.

Kailis. štampavimas perforatoriumi (8 pav., a) per tempimo žiedą ir mechaninis pneumoformavimas (8 pav., b) naudojamas gaminiams su ryškiu storio skirtumu gaminti, pavyzdžiui, jei gaminio dugnas turėtų būti daug storesnis. nei sienos. Gavus gaminius, ant vieno iš paviršių, ant kurio reikia pritaikyti piešinį su smulkiais elementais, Ch. arr. štampavimas elastiniu perforatoriumi iš kempinės arba minkšto monolito.

Ryžiai. 8. Štampavimas perforatoriumi: a-per tempimo žiedą; b-mechanopneumoformavimas; 1 - fotoaparatas; 2-tuščias; 3 piešimo žiedas; 4 tvirtinimo žiedas; 5-punch.

Vakuuminis formavimas per tempimo žiedą (9 pav., a) iš lakštų ruošinių gamina gaminius, turinčius sukimosi kūnų formą. Ruošinys suspaudžiamas tarp suspaudimo ir slankiojo žiedo, pritvirtinto sandaraus indo gale, kuriame susidaro vakuumas. Atm įtakoje. ruošinys deformuojasi konteinerio viduje, o sukūrus konteineryje perteklinis slėgis išvirkščia pusė. Gauto gaminio formą ir matmenis lemia tempimo žiedo konfigūracija ir ruošinio tempimo laipsnis (gylis), kuriam būdingas gaminio aukščio ir pločio santykis. Vakuuminis formavimas į (9 pav.,b) su formavimu iki 0,09 MPa gamina gaminius iš plonasienių ruošinių. Jei gaminių dizainui to nepakanka, jie naudojami matricojetsu (10 pav.). Šis metodas taip pat leidžia gauti sudėtingesnės konfigūracijos gaminius.

9 pav. Vakuuminis formavimas: a-per tempimo žiedą; b-c; 1-kamera; 2-tuščias; 3 piešimo žiedas; 4 tvirtinimo žiedas; 5 matrica.

Ryžiai. 10. in: 1-kamerinė; 2-tuščias; 3 tvirtinimo žiedas; 4 matrica.

Perforavimo-pjovimo procese plokšti gaminiai gaminami dekomp. konfigūracijos, turinčios skyles detalių dekomp plokštumoje. skersmuo. Gaminių perforavimas atliekamas štampuose, kuriuose yra pjovimo elementai (produktui atskirti nuo ruošinio pagal kontūrą), spaustuku, laikančiu ruošinį reikiamoje padėtyje, perforatoriumi ir skylutėmis ruošinyje.

Formavimas be . Šiuo atveju medžiaga sutankinama ir gaminio formavimas atliekamas veikiant gravitacijai ir jėgoms.

Liejant gaminiai gaminami iš kietėjančių junginių monomerų, dervų, polimerų-monomerų kompozicijų arba klampios konsistencijos pagrindu. Sudėtis normali arba didelė t-re pilamas į technol. įrankis (forma), kuriame jis arba grūdinimas vyksta. Siekiant užtikrinti gaminio išėmimą iš formos, formos sienelės padengiamos, pavyzdžiui, antilipniu sluoksniu. kietėjantis silikoninis tepalas. Liejimas gamina lakštus, plokštes, blokus, dekomp. mechaninės inžinerijos rūšis. detalės (krumpliaračiai, skriemuliai, kumšteliai, šablonai), technol. štampavimo įrankiai ir kiti liejimo būdai.

Parengs. operacijos apima paruošimą (įvairių rūšių energetinį ir cheminį apdorojimą, siekiant pagerinti derinimą), formavimą ir formavimą įrankių ir įrangos, o kai kuriais atvejais - paruošimą ir jo pritaikymą. Naudojamos armatūrinės medžiagos struktūra ir forma daugiausia lemia ruošinio gamybos metodo pasirinkimą.

Gaminio ruošinio gavimas pasirinktu metodu atliekamas tam tikra seka klojant armavimo medžiagą ant įrankio, kuris nustato būsimos dalies formą. Tuo pačiu išlaikoma pluoštinės medžiagos orientacija pagal įtempių diagramą, kuri suteikia gaminyje esančioje medžiagoje reikiamą St.

Ruošinio gamyba gali būti atliekama naudojant - iš anksto impregnuotą, išdžiovintą arba patvirtintą (vadinamasis sausas vyniojimo, klojimo būdas), impregnuojant jo klojimo ar vyniojimo metu (vadinamasis. šlapias būdas vyniojimas, išdėstymas), su kintamaisiais neimpregnuotų arba iš dalies impregnuotų sluoksnių sluoksniais lydančios plėvelės pavidalu arba naudojant, kuriuose armuojantys pluoštai pakaitomis su matricinės medžiagos pluoštais (pluošto technologija).

Gaminio ruošinys, sutvirtintas ištisiniu pluoštu (skiego siūlai, kuodeliai, pusverpaliai, juostos, megztos medžiagos), gaunamas sluoksnio klojimo, vyniojimo, pynimo ar pynimo metodais, taip pat derinant. metodas.

Taikant sluoksnio klojimo iš ištisinių pluoštų metodą, gaminami lakštų, plokščių, apvalkalų ruošiniai, taip pat gana paprastų geomų gaminiai. formų. Klojant sluoksnis po sluoksnio, sluoksniai arba neimpregnuota armavimo medžiaga nuosekliai, laikantis tam tikros orientacijos, surenkama ant standžios formos (štampavimo), pakartojant gaminio formą, į reikiamo storio pakuotę. Klojimo metu pakuotės sluoksnis po sluoksnio tankinamas voleliu ar kitu įrankiu. Serijinėje gamyboje naudojamas specialus. įrenginių ar kompleksų išdėstymas naudojant robotiką ir programų valdymą.

Apvijos metodas plačiai naudojamas gaminant ruošinius sukimosi kūnų pavidalu. Naudojant vienkryptį ištisinį sutvirtinimą siūlų, ryšulių, juostų, pusverpalių pavidalutaikyti apskritiminį, išilginį, spiralinį (spiralinį) arba kombinuotą. apvija.

Spiralinė apvija naudojama korpusų gamybai kartu su dugnu, kūginėmis dalimis. formos, kintamos dalies gaminiai. Kai derinama apvijų kombainas bet kuriuo atveju spiralinis, išilginis arba apskritimas, kad būtų pasiektas reikiamas medžiagos stiprumas. Paprasčiausias derinio tipas apvija-išilgai-skersai. Kelių ašių vyniojimo staklių naudojimas su programos valdymas leidžia automatizuoti vyniojimo procesą ir padaryti jį labai produktyvų.

Pavyzdžiui, naudojant armatūrą drobių pavidalu, naudojamos juostos su kryžminiu pluoštų išdėstymu, apskritiminė apvija su valcavimu. adresu vamzdžių gamyba, cilindrai, kūginiai apvalkalai formų. Jei medžiagos sutankinimo dėl įtempimo ar valcavimo pakanka užtikrinti reikiamą medžiagos tankį per paskutinį. gaminius, tada vyniojimas taip pat yra liejimo būdas.

Kombinuoti gaminių ruošinių kūrimo metodai apima kelis. gruod. metodai, pavyzdžiui, surenkant vieną dalį. sluoksniavimo ir vyniojimo derinys.

Pirmiau pateikti metodai leidžia orientuoti gaminį vienoje ar dviejose plokštumose. Jei reikia gauti tūrinį armatūrą trijose ar daugiau plokštumų, naudojamas audimo arba ruošinio iš ryšulių ar siūlų pynimo būdas. Armatūros kryptį ir turinį kiekviena iš krypčių lemia detalės eksploatavimo sąlygos. Audimo metodas taip pat naudojamas daugiasluoksniams sukurti dalių ruošiniai, kuriame sluoksniai yra mechaniškai tarpusavyje sujungti.

Trumpais pluoštais sutvirtintos detalės ruošinys gaminamas taikant sluoksnio klojimo metodą, naudojant valcuotą kilimėlių, drobių, veltinio pavidalu, iš anksto įmirkytą ir įmirkytą gaminant ruošinį. , taip pat purškimas, siurbimas ir susmulkinti pluoštai. Gaminant gaminių ruošinius purškiant, ryšulių segmentai (30-60 mm) naudojami kaip kokybiški, į rugius specialių pagalba. įrenginiai purškiami srove kartu su formomis, kol pasiekiamas reikiamas storis. Šiuo metodu, pavyzdžiui, gaminami dideli produktai. valčių ir valčių korpusai, lengvųjų ir sunkvežimių elementai, dekomp. kryptys, plaukimas. baseinai, grindų dangos, betoninių konstrukcijų apkalos.

Siurbimo metodas naudojamas palyginti mažų dydžių gaminių gamyboje. Ruošinio gamybą atlieka Ch. arr. siurbimo kameroje, į viršų. dalis pjūvio tiekiama su kapotu pluoštu (12 pav.); apačioje dalis kameros ant besisukančio stalo sumontuota perforuota. forma, per kurią jis įsiurbiamas (siurbiamas) galingo ventiliatoriaus pagalba. Purškiamas pluoštas, įtrauktas į srautą, įsiurbiamas į formą, kol pasiekiamas reikiamas storis. Šis metodas leidžia naudoti tiek sausus, tiek lydančius polimerinius pluoštus, tiekiamus kartu su armatūrapluoštas ir skystis, tepami ant pumpuojamo ruošinio naudojant pistoletus, esančius aplink kameros perimetrą. Po išsiurbimo ruošinys išimamas iš kameros ir formuojamas vienu iš toliau išvardytų metodų. Be to, naudojant popieriaus technologiją, galima išsiurbti iš pluoštų skystoje terpėje (žr.).

Ryžiai. 12. Ruošinių dalių gamyba siurbimo būdu: 1 - ritė su turnike; 2-pjovimo įtaisas; 3 piltuvas milteliams; 4 - fotoaparatas; 5 pistoletas skysčiui purkšti; 6-per-forir, forma; 7 - besisukantis stalas; 8-ventiliatorius.

Po formavimo detalės ruošinys yra formuojamas ir suardomas. metodus. Kontaktinio liejimo metodas naudojamas detalių gamyboje naudojant poliesterio ir epoksidinius šaltus gruntus. kartu su ruošinio sukūrimu skaičiavimo metodu. Šiuo formavimo būdu impregnuoti sluoksniai sutankinami presuojant šepečiu arba voluojant voleliu. medžiaga gaminama iš esmės netaikant konstantos. t-re parduotuvėje.

Gaminant stambias detales plačiai naudojami vakuuminio, vakuuminio autoklavo ir presavimo kameros formavimo būdai naudojant elastinį maišelį (dangtelį). Tokiais atvejais įtvarui taikomas padalijimas pagal gaminio formą. sluoksniu (kad nesuliptų suformuota dalis), išdėliokite arba suvyniokite gaminio ruošinį, ant kurio nuosekliai klojamas perforatorius. skirsis. sluoksnis, tsulagu (

Polimerinių gaminių gamyba apima įvairių buities ir technikos reikmenų gamybą. Pavyzdžiui, labiausiai karštos prekės yra indai skysčiams, liejimo formos betonui arba maisto produktai, taip pat įvairios juostos prekėms pakuoti.

Verslas gali būti nukreiptas į vieną konkrečią gamybos sritį arba kelias iš karto, priklausomai nuo technologinės įrangos kiekio ir bendro pajėgumo masto. Idealus variantas būtų bendradarbiavimas su įmone, kuri užsiima Buitinė technika, parduodant statybines medžiagas ar smulkias prekes.

Paprastai jų veiklos sričiai reikalingi polimerai, o būtent pakavimo plėvelė. Kaip rodo praktika ir analitinė statistika, šį verslą geriausia pradėti nuo plėvelės ir plastikiniai indai, o verslui toliau vystantis, plėtoti gamybą. At tinkama organizacija verslui gana realu pasiekti apie 15 procentų pelningumo.

Patalpų nuoma verslui.

Dėl pramoninės gamybos reikia laisvos vietos. Gamybos kompleksas polimerinių gaminių gamybai gali būti įrengtas 400 kv. Tam puikiai tiks nedideli angarai, žemės ūkio paskirties patalpos, garažai ar bet kokie specifinio ploto vieno aukšto pastatai.

Renkantis verta atsižvelgti į komunikacijų buvimą, būtent vėdinimo sistemas, vandens tiekimą, dujų tiekimą, įskaitant aukštos įtampos liniją 380 V. Konkrečių reikalavimų darbo erdvei nėra, viskas priklauso nuo gamybos apimties ir darbuotojų skaičiaus.

Vidutinė Maskvos srities ploto kaina yra mažiausiai 5800 rublių už kv. m per metus, atitinkamai, iš viso: 400 x 5 800 = 2 320 000 rublių. Pasirašius sutartį ir visus susijusius popierius, būtina imtis patalpų paruošimo įrangos išdėstymui, visų pirma, paruošti vėdinimo sistemą, tvirtinimo elementus, laisvą erdvę ir kt.

Reikalingos įrangos pirkimas.

Polimerų gamyba neįmanoma be technologiškai sudėtingos ir didelių gabaritų įrangos. Tai konvejerių sistemos, orkaitės, presai, kompresoriai ir kt.

Pagrindinės gamybos sistemos ir agregatai:

Ekstruzijos mašina - 110 000 rublių;
- plėvelės pjovimo mašina - 56 000 rublių;
- perforavimo presas - 40 000 rublių;
- oro kompresorius- 12 000 rublių;
- dujinė viryklė - 70 000 rublių;
- pagalbiniai įrankiai ir įranga - 10 000 rublių;

Kiekvienos mašinos kaina apskaičiuojama remiantis vidutiniais didelių Rusijos regionų katalogų duomenimis. Bendra įrangos kaina: 110 000 + 56 000 + 40 000 + 12 000 + 70 000 + 10 000 = 298 000 rublių, į kainą neįskaičiuota suma, reikalinga sistemoms montuoti ir konfigūruoti.

Darbo personalas ir žaliavų pirkimas įmonei.

Polimerinių gaminių verslui reikalingi kvalifikuoti darbuotojai, galintys išlaikyti stabilią gamybą ir taip parodyti įmonės veidą. Visų pirma, tai turėtų būti žmonės, turintys patirties ir žinių. Pirmą kartą nusileis nedidelis darbininkų kolektyvas, užteks 2 meistrų, technologo, staklių operatorės ir pakuotojo-krovėjo. Renkantis verta atidžiai patikrinti žmones, nes nuo darbo kokybės priklausys stabilios paklausos buvimas ir pelno dydis.

Vidutiniai atlyginimai Maskvoje ir Maskvos rajone:

Meistrai - 28 000 rublių;
- proceso inžinierius - 45 000 rublių;
- CNC vadovas - 38 000 rublių;
- krautuvas-pakuotojas - 30 000 rublių;

Bendros darbo užmokesčio išlaidos darbuotojams: 56 000 (2 žmonės) + 45 000 + 38 000 + 30 000 = 169 000 rublių per mėnesį, vienerius metus: 169 000 x 12 (mėn.) = 2 028 000 rublių, neatskaičius nedarbingumo atostogų ir priemokų už atostogas.
Kalbant apie žaliavų pirkimą, reikės sistemingai tiekti plastiko granules, kurios gaminamos iš perdirbto plastiko. Tai žymiai sutaupys gamybos sąnaudas, nes žaliavų perdirbimo įranga nėra pakankamai pigi. Paruoštų granulių pirkimas kainuoja apie 15 000 rublių už toną, priklausomai nuo medžiagos spalvos.

Gamybos technologija.

Įsigyta žaliava įvairiaspalvių granulių pavidalu patenka į perlydymo baką. Toliau kubilas persikelia į specialią dujomis kūrenamą orkaitę, kur įkaitinama iki tam tikros temperatūros. Įkaitintas skystis pilamas į lygius lakštus, kurie nesustingsta, o yra gumos pavidalo. Po terminio apdorojimo polimerinė medžiaga tinka perforavimo presui. Šis prietaisas atstumia tam tikros formos gaminį.

Gatavi ruošiniai perkeliami į apdorojimo punktą, kur meistrai ištaiso visus įmanomus smulkius defektus – papildomų plastiko pėdsakų iš preso ir pan. Perdirbti produktai patenka į rūšiuotojus, kurie užsiima pakavimu, kad vėliau juos parduotų.

Verslo skatinimas ir reklama.

Teisingas požiūris į reklamą greitai paskatins nuosavas verslas. Šiai konkrečiai produkcijai yra taikomi reklamos metodai. Tačiau be savo internetinės svetainės neįmanoma išsiversti. Internetinis išteklius atveria galimybes suteikti klientui išsamesnę informaciją apie produkciją. Svetainėje gali būti produktų katalogas, kontaktinė informacija, apžvalgos ir kt. Svetainės sukūrimas ir plėtra kainuos apie 120 000 rublių, į šią sumą jau įeina pradinė turinio reklama.

Taip pat verta atkreipti dėmesį į reklamą skelbimuose, pavyzdžiui, galite publikuoti savo skelbimą populiariame statybos ar prekybos žurnale, taip pat patalpinti skelbimą vietiniame laikraštyje. Natūralu, kad tokio pobūdžio paslaugų kaina priklauso nuo konkrečių spaudos įkainių ir pagrindinės redakcijos užklausų.

Polimerinių gaminių pardavimo planas ir galimos datos atsipirkimas.

Polimeriniai gaminiai naudojami praktiškai bet kurioje gamybos sferoje. Visų pirma, tai polimerinė plėvelė, kuri naudojama įvairiems tikslams – nuo ​​maisto pakavimo iki šiltnamių ir šiltnamių įrengimo. Žemdirbystė. Didelis privalumas bus kontaktai su didelėmis pramonės šakomis ar prekybos įmonės kuriems reikia panašių produktų. Taip pat pagrindinė pardavimo kryptis bus mažmeninė prekyba ir didmeninė prekyba. Polimeriniai gaminiai yra labai plati sąvoka ir gali apimti daugybę buitinių ir techniniai gaminiai Pavyzdžiui, polimerinės betono formos yra labai populiarios dėl jų naudojimo paprastumo ir įvairių formų.

Pajamų suma iš šis verslas gali svyruoti atitinkamai nuo 50 iki 100 tūkstančių rublių per savaitę, vieną mėnesį pelnas bus 100 x 4 (savaitės) \u003d 400 000 rublių, už metus 400 000 x 12 (mėnesių) \u003d 4 800 000 rublių be mokesčių. Bendros šio verslo išlaidos pirmaisiais metais yra atitinkamai apie 4 781 000 rublių, grynosios pajamos bus apie 4 800 000 - 4 781 000 = 19 000 rublių per metus, o tai yra gana priimtina, nes su tokio tipo verslu jis gali nueiti iki nulio. nuo kelių mėnesių iki 2-3 metų. Remiantis paskaičiuotais duomenimis, galima drąsiai teigti, kad polimerinių gaminių gamybos verslas atsipirks jau po 12 - 14 mėnesių.

Polimerinės medžiagos yra cheminiai didelės molekulinės masės junginiai, susidedantys iš daugybės tos pačios struktūros mažų molekulių monomerų (vienetų). Dažnai polimerų gamybai naudojami šie monomeriniai komponentai: etilenas, vinilo chloridas, vinilo dechloridas, vinilo acetatas, propilenas, metilmetakrilatas, tetrafluoretilenas, stirenas, karbamidas, melaminas, formaldehidas, fenolis. Šiame straipsnyje mes išsamiai apsvarstysime, kokios yra polimerinės medžiagos, kokios yra jų cheminės ir fizinės savybės, klasifikacija ir rūšys.

Polimerų rūšys

Šios medžiagos molekulių ypatybė yra didelė, kuri atitinka kitą vertę: M>5*103. Junginiai, turintys žemesnį šio parametro lygį (M=500-5000), vadinami oligomerais. Mažos molekulinės masės junginiuose masė mažesnė nei 500. Skiriamos šios polimerinių medžiagų rūšys: sintetinės ir natūralios. Pastariesiems priskiriamas natūralus kaučiukas, žėrutis, vilna, asbestas, celiuliozė ir kt. Tačiau pagrindinę vietą užima sintetiniai polimerai, gaunami cheminės sintezės būdu iš mažos molekulinės masės junginių. Priklausomai nuo didelės molekulinės masės medžiagų gamybos būdo, išskiriami polimerai, kurie susidaro arba polikondensacijos, arba adityvinės reakcijos būdu.

Polimerizacija

Šis procesas yra mažos molekulinės masės komponentų derinys į didelę molekulinę masę, siekiant gauti ilgas grandines. Polimerizacijos lygio reikšmė yra „merų“ skaičius molekulėse ši kompozicija. Dažniausiai polimerinėse medžiagose yra nuo tūkstančio iki dešimties tūkstančių jų vienetų. Polimerizacijos būdu gaunami šie dažniausiai naudojami junginiai: polietilenas, polipropilenas, polivinilchloridas, politetrafluoretilenas, polistirenas, polibutadienas ir kt.

polikondensacija

Šis procesas yra laipsniška reakcija, kurią sudaro sujungimas arba didelis skaičius to paties tipo monomerai arba skirtingų grupių (A ir B) poros į polikondensatorius (makromolekules), tuo pačiu metu susidaro šie šalutiniai produktai: anglies dioksidas, vandenilio chloridas, amoniakas, vanduo ir kt. Polikondensacijos metu susidaro silikonai, polisulfonai , polikarbonatai, aminoplastikai, fenoliniai plastikai, poliesteriai, poliamidai ir kitos polimerinės medžiagos.

Poliaddicija

Šis procesas suprantamas kaip polimerų susidarymas, vykstantis daugkartinio monomerinių komponentų, kurių sudėtyje yra nesočiųjų grupių monomerų (aktyvių ciklų arba dvigubų jungčių) monomerų, pridėjimo reakcijos. Priešingai nei polikondensacija, poliaddicijos reakcija vyksta be jokių šalutinių produktų. Svarbiausias šios technologijos procesas – poliuretanų kietėjimas ir gamyba.

Polimerų klasifikacija

Pagal sudėtį visos polimerinės medžiagos skirstomos į neorganinius, organinius ir organinius elementus. Pirmieji iš jų (žėrutis, asbestas, keramika ir kt.) neturi atominės anglies. Jų pagrindą sudaro aliuminio, magnio, silicio ir kt. oksidai. Organiniai polimerai sudaro didžiausią klasę, juose yra anglies, vandenilio, azoto, sieros, halogeno ir deguonies atomų. Organinių elementų polimerinės medžiagos yra junginiai, kurie, be išvardytų, turi silicio, aliuminio, titano ir kitų elementų atomų, kurie gali jungtis su organiniais radikalais kaip pagrindinės grandinės dalis. Gamtoje tokių derinių nebūna. Tai išskirtinai sintetiniai polimerai. Būdingi šios grupės atstovai yra silicio organinio pagrindo junginiai, kurių pagrindinė grandinė sudaryta iš deguonies ir silicio atomų.

Norint gauti reikiamas savybes turinčius polimerus, technologijose dažnai naudojamos ne „grynos“ medžiagos, o jų deriniai su organiniais ar neorganiniais komponentais. geras pavyzdys Naudojamos polimerinės statybinės medžiagos: metalas-plastikas, plastikas, stiklo pluoštas, polimerinis betonas.

Polimerų struktūra

Šių medžiagų savybių ypatumą lemia jų struktūra, kuri, savo ruožtu, skirstoma į šiuos tipus: linijinės šakotos, linijinės, erdvinės su didelėmis molekulinėmis grupėmis ir labai specifinėmis geometrinėmis struktūromis, taip pat kopėčios. Trumpai apsvarstykime kiekvieną iš jų.

Polimerinės medžiagos, turinčios tiesiškai šakotą struktūrą, be pagrindinės molekulių grandinės, turi ir šonines šakas. Šie polimerai apima polipropileną ir poliizobuteną.

Linijinės struktūros medžiagos turi ilgas zigzago arba spiralines grandines. Jų makromolekulėms pirmiausia būdingi vietų pasikartojimai vienoje grandinės grandies arba cheminio vieneto struktūrinėje grupėje. Linijinės struktūros polimerai išsiskiria tuo, kad yra labai ilgų makromolekulių, kurių jungčių pobūdis išilgai grandinės ir tarp jų labai skiriasi. Tai reiškia tarpmolekulinius ir cheminius ryšius. Tokių medžiagų makromolekulės yra labai lanksčios. Ir ši savybė yra polimerinių grandinių pagrindas, dėl kurio atsiranda kokybiškai naujų savybių: didelis elastingumas, taip pat trapumo nebuvimas sukietėjusioje būsenoje.

Dabar išsiaiškinkime, kokios yra erdvinės struktūros polimerinės medžiagos. Šios medžiagos, kai makromolekulės jungiasi viena su kita, susidaro stiprios cheminės jungtys skersine kryptimi. Dėl to gaunama tinklinė struktūra, kuri turi netolygų arba erdvinį tinklelio pagrindą. Šio tipo polimerai turi didesnį atsparumą karščiui ir tvirtumą nei linijiniai. Šios medžiagos yra daugelio struktūrinių nemetalinių medžiagų pagrindas.

Polimerinių medžiagų molekulės, turinčios kopėčių struktūrą, susideda iš poros grandinių, sujungtų cheminiu ryšiu. Tai apima organinius silicio polimerus, kuriems būdingas padidėjęs standumas, atsparumas karščiui, be to, jie nesąveikauja su organiniais tirpikliais.

Polimerų fazinė sudėtis

Šios medžiagos yra sistemos, susidedančios iš amorfinių ir kristalinių sričių. Pirmasis iš jų padeda sumažinti standumą, daro polimerą elastingą, tai yra galintį daryti dideles grįžtamas deformacijas. Kristalinė fazė padeda padidinti jų stiprumą, kietumą, tamprumo modulį ir kitus parametrus, kartu sumažindama medžiagos molekulinį lankstumą. Visų tokių sričių tūrio ir bendro tūrio santykis vadinamas kristalizacijos laipsniu, kai didžiausias lygis (iki 80%) turi polipropilenus, fluoroplastus, didelio tankio polietilenus. Polivinilchloridai, mažo tankio polietilenai turi mažesnį kristalizacijos laipsnį.

Priklausomai nuo to, kaip polimerinės medžiagos elgiasi kaitinant, jos dažniausiai skirstomos į termoreaktyviąsias ir termoplastines.

Termoreaktyvūs polimerai

Šios medžiagos pirmiausia turi linijinę struktūrą. Kaitinant jie suminkštėja, bet dėl ​​srauto juose cheminės reakcijos struktūra pasikeičia į erdvinę, o substancija virsta kieta medžiaga. Ateityje ši kokybė bus išlaikyta. Šiuo principu sukurti polimeriniai polimerai, kurių vėlesnis kaitinimas nesuminkština medžiagos, o tik sukelia jos skilimą. Gatavas termoreaktingas mišinys netirpsta ir nesilydo, todėl jo perdirbimas yra nepriimtinas. Šio tipo medžiagos apima epoksidinį silikoną, fenolio formaldehidą ir kitas dervas.

Termoplastiniai polimerai

Šios medžiagos, kaitinamos, pirmiausia suminkštėja, tada išsilydo, o vėliau kietėja. Šio apdorojimo metu termoplastiniai polimerai chemiškai nepakeičiami. Dėl to procesas yra visiškai grįžtamas. Šio tipo medžiagos turi linijinę arba linijinę makromolekulių struktūrą, tarp kurių veikia mažos jėgos ir visiškai nėra cheminiai ryšiai. Tai polietilenai, poliamidai, polistirenai ir kt. Termoplastinio tipo polimerinių medžiagų technologija numato jų gamybą įpurškiant vandeniu aušinamose formose, presuojant, išspaudžiant, pučiant ir kitais būdais.

Cheminės savybės

Polimerai gali būti šių būsenų: kietos, skystos, amorfinės, kristalinės fazės, taip pat labai elastingos, klampios ir stiklinės deformacijos. Plačiai naudojamos polimerinės medžiagos dėl didelio atsparumo įvairioms agresyvioms terpėms, tokioms kaip koncentruotos rūgštys ir šarmai. Jie neturi įtakos.Be to, didėjant jų molekulinei masei, sumažėja medžiagos tirpumas organiniuose tirpikliuose. O erdvinę struktūrą turintys polimerai minėti skysčiai paprastai nepaveikiami.

Fizinės savybės

Dauguma polimerų yra dielektrikai, be to, tai nemagnetinės medžiagos. Iš visų naudojamų konstrukcinių medžiagų tik jos turi mažiausią šilumos laidumą ir didžiausią šiluminę talpą bei terminį susitraukimą (apie dvidešimt kartų daugiau nei metalo). Įvairių sandarinimo mazgų sandarumo praradimo žemos temperatūros sąlygomis priežastis yra vadinamasis gumos stiklėjimas, taip pat ryškus metalų ir kaučiukų plėtimosi koeficientų skirtumas sustiklėjusioje būsenoje.

Mechaninės savybės

Polimerinės medžiagos išsiskiria daugybe mechaninių savybių, kurios labai priklauso nuo jų struktūros. Be šio parametro, medžiagos mechaninėms savybėms didelę įtaką gali turėti įvairios išoriniai veiksniai. Tai apima: temperatūrą, dažnumą, krovimo trukmę arba greitį, įtempių būsenos tipą, slėgį, aplinkos pobūdį, terminį apdorojimą ir kt. mechaninės savybės polimerinės medžiagos yra jų santykinai didelis stiprumas ir labai mažas standumas (palyginti su metalais).

Polimerai dažniausiai skirstomi į kietuosius, kurių tamprumo modulis atitinka E=1-10 GPa (pluoštai, plėvelės, plastikai), ir minkštas itin elastingas medžiagas, kurių tamprumo modulis E=1-10 MPa (gumos) . Tų ir kitų naikinimo dėsningumai ir mechanizmas skiriasi.

Polimerinėms medžiagoms būdinga ryški savybių anizotropija, taip pat stiprumo sumažėjimas, valkšnumo išsivystymas ilgalaikės apkrovos sąlygomis. Be to, jie turi gana didelį atsparumą nuovargiui. Palyginti su metalais, jie skiriasi didesne mechaninių savybių priklausomybe nuo temperatūros. Viena iš pagrindinių polimerinių medžiagų charakteristikų yra deformuojamumas (lankstumas). Pagal šį parametrą plačiame temperatūrų diapazone įprasta įvertinti jų pagrindines eksploatacines ir technologines savybes.

Polimerinės grindų medžiagos

Dabar apsvarstykite vieną iš variantų praktinis pritaikymas polimerai, atskleidžiantys visą šių medžiagų spektrą. Šios medžiagos plačiai naudojamos statybos ir remonto bei apdailos darbuose, ypač grindyse. Didžiulis populiarumas paaiškinamas nagrinėjamų medžiagų savybėmis: jos yra atsparios trinčiai, turi mažą šilumos laidumą, mažai sugeria vandenį, yra gana tvirtos ir kietos, pasižymi aukštomis dažų ir lako savybėmis. Polimerinių medžiagų gamybą sąlyginai galima suskirstyti į tris grupes: linoleumus (valcuotus), plytelių gaminius ir mišinius besiūlėms grindims. Dabar trumpai pažvelkime į kiekvieną iš jų.

Linoleumai gaminami įvairių tipų užpildų ir polimerų pagrindu. Juose taip pat gali būti plastifikatorių, pagalbinių apdorojimo medžiagų ir pigmentų. Priklausomai nuo polimerinės medžiagos tipo, išskiriamos poliesterio (gliftalio), polivinilchlorido, gumos, koloksilino ir kitos dangos. Be to, pagal struktūrą jie skirstomi į be pagrindo ir su garsą bei šilumą izoliuojančiu pagrindu, viensluoksnius ir daugiasluoksnius, lygiu, švelniu ir gofruotu paviršiumi, taip pat vienspalvius ir daugiaspalvius.

Besiūlių grindų medžiagos yra patogiausios ir higieniškiausios, jos pasižymi dideliu stiprumu. Šie mišiniai paprastai skirstomi į polimerinį cementą, polimerinį betoną ir polivinilacetatą.