Пластик — что это, виды, применение

А вы знаете, в каком году изобрели пластик? Уже более 170 лет различные виды пластиков ежедневно используются в разных сегментах жизнедеятельности.

Свойства пластиков

Хотите узнать больше про то, что такое пластик? Сначала немного интересной информации:

• Пластик легкий. 22% двухэтажного самолета Airbus A380 изготовлено из легкого пластика, армированного углеродным волокном, что позволяет экономить топливо и снижать эксплуатационные расходы на 15%.

• Пластик прочный. BMW в своем купе 6 серии использует заднюю крышку багажника из композитов и термопластические передние крылья. Это позволят сэкономить 100 кг веса без ущерба для прочности конструкции.
• Пластик стойкий к коррозии и воздействию воды. Это знают инженеры, которые заменили старые трубы викторианской эпохи на пластиковые аналоги в системе водопроводов Лондона. Прочные и гибкие пластиковые трубопроводы обеспечивают стабильную подачу воды. 
• Пластик не проводит электричество, поэтому ПВХ широко используется для прокладки проводов, для выключателей, осветительной арматуры и ручек.

Это гибкий материал, которому можно придать любую форму. Пластики известны своей долговечностью и устойчивостью к износу. Они обладают превосходной стойкостью к химикатам, кислотам и растворителям. Ну и производство пластмасс обходится дешево. Уникальная способность сочетаться с другими материалами, включая бумагу, клеи и алюминиевую фольгу повышает привлекательность пластмасс в самых разных производствах.

Как производят пластмассовую продукцию

Как делают пластик? Процесс производства пластика — сложный и многоэтапный, включающий несколько методов, технологий и материалов. Суть его — преобразование сырья в предмет. Сырьем, используемым в производстве пластика, являются нефтехимические продукты, такие как этилен и пропилен. Сырье очищают от примесей и обрабатывают, прежде чем оно поступает в производство.

После подготовки сырья его нагревают вместе с катализатором, который помогает связать молекулы в цепи. Полученный материал представляет собой смолу. Эта полимерная смола, это то, из чего производят пластик. 

Для придания пластмассе определенных свойств в нее добавляют присадки. Формула пластика определяет свойства будущего изделия. От того, из чего состоит пластик, какие добавки использованы, включая красители, стабилизаторы, пластификаторы и другие материалы, зависят обновленные физические и химические свойства продукции.

Следующий этап — формование, предусматривающий придание пластикам нужной формы. Существует несколько методов формования.

Экструзия

В процессе экструзии пластиковый порошок или гранулы подаются в экструзионную машину через бункер. Полимер нагревается внутри цилиндра при контролируемой температуре, а шнек проталкивает расплавленный пластик через металлическую матрицу, которая затем охлаждается, чтобы придать пластику фиксированную непрерывную форму.

Изделие можно разрезать или обрезать до нужной длины. Это один из наиболее распространенных способов производства пластиковых изделий. Процесс экструзии пластика хорошо подходит для крупносерийного производства широкого спектра продукции, включая трубы, строительные изделия, такие как вентиляция, дверные и оконные рамы и уплотнители.

Литье под давлением

Пластиковый полимер подается в нагретый цилиндр и шнек. Шнек расплавляет пластик и впрыскивает жидкий полимер в разъемную форму с контролируемой температурой, которая повторяет очертания продукта. Литье под давлением используется для крупносерийного производства. Многие компоненты могут быть изготовлены за короткий промежуток времени, от крошечных деталей до крупных элементов, таких как бамперы и мусорные баки для транспортных средств. В отличие от процесса экструзии расплавленный пластик принудительно вдавливается в матрицу для формирования его окончательной формы.

Экструзия и литье под давлением с раздувом

Очень похоже на процессы экструзии пластика и литья под давлением, но давление воздуха заставляет полый пластик расширяться в форме, оставляя внутреннюю часть объекта полой. Этот процесс используется для массового производства недорогих емкостей, таких как бутылки, чашки и стаканы.

Ротационное формование 

Метод используют для изготовления полых конструкций. Пластиковый полимер подается в форму, которая плотно закрывается, нагревается при постоянном вращении. Пластиковый полимер равномерно покрывает все внутренние поверхности формы в один слой. Этот слой в точности повторяет полость формы. Далее форму охлаждают, продолжая вращение, что приводит к затвердеванию полимера. Вращение останавливается, форма открывается, и пластиковая деталь извлекается. 

Подходит для коротких, экономичных производственных циклов, идеально подходит для изготовления больших, сложных форм с однородной толщиной стенок, например, больших резервуаров для хранения воды, химикатов и топлива, ящиков, холодильных боксов, мусорных баков, тумб, каноэ, игрушек и игрового оборудования.

Вакуумное литье

Метод изготовления небольших функциональных пластиковых деталей, подходящий для мелкосерийного производства. Вакуумное литье — это универсальная технология для эластомеров, которая использует вакуум для втягивания жидкого сырья (например, полиуретановых смол, литого нейлона, воска) в форму. Этот процесс используется, когда существует проблема захвата воздуха, если есть сложные детали или углубленные поверхности, или если материал армирован волокном или проволокой. Сырье заливается в двухкомпонентную силиконовую форму, и вакуум сбрасывается. Форма извлекается из камеры, и отливка затвердевает в печи. Затем форма удаляется для извлечения отливки. Форма может быть использована повторно.

Термоформование

Процесс включает нагревание предварительно экструдированного пластикового листа до пластичной температуры, который затем формуется специальным трафаретом. Машины могут быстро изготавливать тысячи компонентов. Примерами продукции являются одноразовые стаканчики, контейнеры, крышки, подносы, блистеры, различные продукты для пищевой, медицинской и общей розничной промышленности. Упрощенной версией термоформования является вакуумное формование пластика.

Компрессионное формование

Сырье предварительно нагревается и помещается в открытую полость формы. Форма закрывается крышкой, нагнетается давление, которое вдавливает материал во все области формы. Тепло и давление поддерживаются до тех пор, пока материал не затвердеет. После затвердевания сформированное изделие можно извлечь. Этот метод формования пластика регулярно используется при производстве автомобильных деталей, таких как капоты, крылья, спойлеры, а также более мелких более сложных деталей. Он также широко используется для производства сэндвич-структур, таких как соты или полимерная пена.

Виды пластика и их применение

Уже не важно, кто придумал пластик первым. Сегодня существует великое множество видов пластика, химический состав которых различается. Каждый тип обладает уникальными свойствами, делающими его пригодным для определенных применений.

Полиэтилен (ПЭ)

ПЭ является частью семейства полиолефиновых полимеров и одним из наиболее широко производимых пластиков в мире. Полиэтилен используется в производстве упаковки, включая пластиковые пакеты, пленки, мембран, емкостей для жидкостей, бутылки, лотки, колпачки для упаковки пищевых продуктов и т. д. Из него делают контейнеры для отходов, хранилища для воды и продуктов питания, предметы домашнего обихода, игрушки, канаты, рыболовные и спортивные сети, сети для сельскохозяйственного использования, промышленные и декоративные ткани.

Полипропилен (ПП)

Из ПП производят пленки, многоразовые ящики, крышки, бутылки для воды, контейнеры для пищевых продуктов, бутылки, мебель, чемоданы, садовые принадлежности и кухонную утварь. В автомобильном сегменте полипропилен используют для внутренней отделки машин. Из него делают некоторые хирургические инструменты.

Поливинилхлорид (ПВХ)

ПВХ используется для широкого спектра продукции во многих отраслях промышленности. Из него производят строительные профили, дренажные и водопроводные трубы, бухты для проводов и кабелей, напольные покрытия, кровельные мембраны, медицинские товары, автомобильные детали, спортивный инвентарь, текстиль, обувь, упаковочные материалы. 

Это адаптируемый полимер, свойства которого могут меняться в зависимости от используемых добавок. ПВХ обладает рядом преимуществ, таких как хорошая химическая и коррозионная стойкость, отличная стойкость к истиранию и износу, а также гибкость.

Полистирол (ПС)

PS — легкий и жесткий пластик, широко используемый в производстве упаковки для пищевых продуктов, одноразовой посуды, изоляции и бытовой электроники.

Полиэтилентерефталат (ПЭТ)

ПЭТ — прозрачный и легкий пластик, используемый для производства бутылок для напитков, пищевых контейнеров и синтетических волокон, например, полиэстера.

Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС)

ABS — это относительно недорогой конструкционный пластиковый материал, который обычно не используется в условиях высоких температур из-за его низкой температуры плавления. Он гибкий и легкий, и из него можно изготавливать множество предметов, используемых в повседневной жизни — клавиши на клавиатуре компьютера, корпуса электроинструментов, корпуса телефонов, пластиковые защитные экраны на настенных розетках и детские строительные кубики.

АБС-пластик используется в системах водоотвода (трубах, фитингах), в бытовой технике. Пластик ABS легче ПВХ, но тяжелее полиэтилена, при использовании в транспортных средствах он может снизить вес транспортных средств на 10%, что делает их более экономичными. 

Листовой пластик ABS используется на приборных панелях, колпаках колес и кузовных деталях из-за его прочности, устойчивости к низким температурам и прочной поверхности, которую нелегко поцарапать.

Полиуретан (ПУ)

ПУ — универсальный пластик, известный своей эластичностью, прочностью и изоляционными свойствами. Он используется при производстве мебели, пенопластовых подушек, покрытий и клее.

Поликарбонат (ПК)

Инженерные поликарбонаты являются одними из самых прочных пластиков. Благодаря своей прозрачности и выдающейся жесткости, они используются для изготовления ударопрочного остекления, световых люков, аквариумов, внутренних и наружных вывесок, торговых и выставочных стендов, включая стеллажи и держатели брошюр, светодиодных панелей освещения, внешних автомобильных фар, оптических линз, пластиковых оптических волокон. Они также используются в медицинской и стоматологической промышленности.

Это не все типы пластика. Классификация пластиков предполагает еще несколько десятков наименований.  

Заключение

Пластик — это материал, который продолжает удивлять. Рассказать в одной статье все про пластик невозможно. Но вы всегда можете обратиться к нам, чтобы узнать больше про пластик: виды, свойства, из чего делают те или иные изделия. Наши специалисты после изучения ваших потребностей подскажут, какой пластик материал и метод изготовления лучше подойдет вам. Принимаем заказы на пластиковые изделия. Практикуем как массовое производство, так и реализацию индивидуальных проектов.