
- •1. Потребительские свойства пластмасс
- •Общие требования к качеству полимерных изделий [5]
- •1.1. Эксплуатационные свойства пластмасс
- •Условия эксплуатации изделий и стандартные параметры, характеризующие эксплуатационные свойства [1]
- •Основные эксплуатационные свойства полимерных (неармированных) материалов [6]
- •1.2. Технологические свойства пластмасс
- •Основные процессы, протекающие при переработке пластмасс,
- •1.3. Дизайнерско-эргономические свойства
- •1.4. Технико-экономические свойства
- •2. Классификации пластмасс
- •2.1. Термопластичные и термореактивные
- •2.2. Классификация пластмасс
- •2.2.1. Классификация
- •Классификация пластмасс по совокупности параметров
- •Деление пластмасс на группы по области применения [3]
- •2.2.2. Классификация конструкционных пластмасс
- •3. Марочный ассортимент полимерных материалов
- •3.1. Базовые марки
- •Распределение базовых марок полимеров по методам переработки и характерным размерным группам изделий
- •3.2. Марки пластмасс с улучшенными
- •Назначение различных типов марок пластмасс с улучшенными
- •Основные процессы, протекающие при переработке, технологические свойства, связанные с этими процессами, типы марок пластмасс с улучшенными
- •3.3. Марки пластмасс с улучшенными
- •Основные условия эксплуатации пластмассовых изделий и соответствующие типы марок с улучшенными эксплуатационными свойствами
- •1) Марки с улучшенными механическими свойствами:
- •Основные способы направленного регулирования свойств полимеров для создания марок пластмасс с улучшенными эксплуатационными свойствами
- •Марочный ассортимент и области применения конструкционных термопластов [10]
- •Марочный ассортимент и области применения основных
- •Сопоставление эксплуатационных и технологических свойств
- •Минимальная серийность изделий, шт., обеспечивающая достижение экономического эффекта при различных методах переработки (обработки) пластмасс [2]
- •Глава 1
- •1.1. Структура производства пластмасс
- •1.2. Структура переработки пластмасс
- •Примерное распределение пластмасс по методам переработки
- •1.3. Структура применения пластмасс
- •Деление пластмасс на группы по области применения [3]
- •Рациональные области использования пластмасс в типовых изделиях.
- •Марочный ассортимент и области применения конструкционных термопластов [3, 6]
- •Марочный ассортимент и области применения основных
- •Наиболее распространенные области применения некоторых пластмасс
- •Структура применения пластмасс по областям (в % от общего выпуска пластмассы) [1]
- •Выбор полимерного материала для изготовления и эксплуатации изделия
Основные процессы, протекающие при переработке, технологические свойства, связанные с этими процессами, типы марок пластмасс с улучшенными
технологическими свойствами [1]
Основные процессы и стадии переработки |
Протекающие при этом процессы |
Технологические свойства |
Марки пластмасс |
Деформирование |
Вязкое течение |
Вязкостные свойства |
С повышенной текучестью |
Развитие высокоэластической деформации и ее релаксация |
Высокоэластические и релаксационные свойства |
С пониженным разбуханием экструдата |
|
Для получения изделий с заданным уровнем внутренних напряжений |
|||
Термодинамические процессы |
Нагревание, охлаждение |
Теплофизические свойства: теплопроводность, температуропроводность, удельная теплоемкость |
С повышенной скоростью нагревания и охлаждения (отвердевания) |
Кристаллизация |
Параметры кристаллизации и плавления |
С ускоренной кристаллизацией |
|
Физико-химические процессы |
Деструкция |
Стойкость к термоокислительной, гидролитической и механической деструкции в процессе переработки |
Термостабилизированная для переработки |
Структурирование |
Параметры структурирования |
С частичным структурированием |
|
Извлечение изделий из формы |
Преодоление адгезии пластмассы к металлу формы |
Сила адгезии пластмассы к металлу формы |
С облегченным извлечением изделия из формы |
Перемещение гранул в узлах машины |
Преодоление трения гранул о стенки узлов машины |
Коэффициент трения пластмассы о металл |
Для облегчения перемещения гранул в узлах машины |
Многофункциональное назначение имеют марки со смазками. По механизму действия на композицию смазки классифицируют на внутренние, внешние и внутренне-внешние. Внутренние смазки хорошо совмещаются с полимером и, уменьшая силу когезии между полимерными цепями, снижают вязкость полимера (т. е. повышают его текучесть). Внутренние смазки обычно имеют пониженную молекулярную массу и содержат полярные функциональные группы (сложную эфирную, гидроксильную, карбоксильную, амидную и др.). Внешние смазки, плохо совмещаясь с полимером, мигрируют на его поверхность и практически не изменяют вязкость и механические свойства полимера. Они обычно имеют большую молекулярную массу и относятся к классу неполярных соединений. Большинство смазок – внутренне-внешние, т. е. совмещают свойства как внешних, так и внутренних смазок. На то, какой является смазка – внешней или внутренней, влияют тип полимера (главным образом, химическое строение, полярность), тип смазки (химическое строение, полярность и молекулярная масса), концентрация смазки, метод ее введения (равномерность распределения в полимере). В полимеры обычно вводят небольшие количества (0,1–2%) смазки, так как ее избыток может ухудшить эксплуатационные свойства композиции и производительность оборудования из-за возникновения эффекта проскальзывания.
Внутренние (или внутренне-внешние) смазки вводят главным образом для улучшения текучести композиции, а внешние (или внутренне-внешние) – для облегчения извлечения изделий из формы; введение смазок дает и другие положительные эффекты (табл. 3.6).
В качестве смазок используют простые и сложные эфиры, воска (смеси преимущественно из эфиров высших карбоновых кислот с высокомолекулярными спиртами), углеводороды, парафины, низкомолекулярный полиэтилен, соли жирных кислот (стеараты кальция, цинка, бария, кадмия, натрия, лития, магния), амиды жирных кислот, кремнийорганические жидкости и т. д.
Эффективность применения марок пластмасс с улучшенными технологическими свойствами описана в табл. 3.7, марочный ассортимент пластмасс с улучшенными технологическими свойствами представлен в справочной литературе [1, с. 372–373].
Таблица 3.6
Эффективность применения смазок при формовании пластмасс [1]
Эффекты при введении смазки |
Тип смазки * |
1. Улучшение текучести композиции и снижение напряжений сдвига при переработке, что обеспечивает: – снижение внутренних напряжений в изделиях; повышение стабильности размеров изделий за счет снижения внутренних напряжений; – уменьшение коробления изделий за счет снижения внутренних напряжений; – уменьшение утяжин изделий за счет снижения возникающих при формовании перепадов давлений; – уменьшение растрескивания изделий за счет снижения внутренних напряжений; – уменьшение механодеструкции композиции при переработке и в результате этого улучшение прозрачности, цвета и блеска поверхности изделий; – уменьшение расхода энергии, повышение скорости течения при формовании |
1, 2, 4 |
2. Уменьшение прилипания композиции к формующему и рабочему инструменту, что обеспечивает: – легкость извлечения изделия из формы и улучшение блеска поверхности изделий; – предотвращение прилипания расплава к шнеку, формующей головке и валкам; – улучшение скольжения, уменьшение термодеструкции |
2, 3, 4 |
3. Уменьшение водопоглощения композиции |
1, 2, 3, 4 |
4. Повышение стабильности расплава за счет уменьшения деполиконденсации, деполимеризации, сшивки, гидролитической деструкции |
1, 2, 3, 4 |
5. Улучшение дисперсности: – пигментов и улучшение равномерности окраски изделий; – наполнителей и повышение стабильности свойств изделий |
1, 2, 4 |
6. Повышение ударной прочности композиции |
1, 2, 4 |
7. Снижение статического электричества (предотвращает слипание пленок) |
2, 3, 4 |
8. Улучшение сыпучести композиции |
2, 3, 4 |
9. Улучшение возможности нанесения печати |
2, 3, 4 |
Примечание:* 1 – внутренняя смазка; 2 – внутренне-внешняя; 3 – внешняя; 4 – комплексная |
Таблица 3.7
Эффективность применения марок пластмасс с улучшенными технологическими свойствами [1]
Тип марки |
Показатели эффективности применения |
|||
расширение областей применения полимеров |
интенсификация технологических процессов переработки |
получение качественной и стабильной продукции |
экономия полимеров |
|
С облегченным извлечением изделий из формы |
Расширяется ассортимент получаемых изделий |
Обеспечивается возможность работы литьевых машин в автоматическом режиме, снижается трудоемкость, обеспечивается возможность использования с ЧПУ и АСУТП |
Исключается брак типа сколов, коробления, растрескивания, возникающий при затрудненном извлечении изделий из формы, увеличивается выход годной продукции на 10–25% |
Экономия за счет снижения брака на 10–25% и материалоемкости на 5–10% в результате обеспечения возможности применения оптимальных режимов формования с малым давлением литья |
С повышенной текучестью |
Расширяется ассортимент получаемых изделий за счет возможности получения тонкостенных изделий |
Повышается скорость течения при формовании, увеличивается производительность |
Уменьшается брак за счет снижения коробления и усадки |
Экономия за счет снижения брака до 10% |
Термостабилизированная для переработки |
|
Исключается переналадка технологических режимов формования из-за нестабильности процесса в результате деструкции полимера |
Обеспечивается качество и стабильность свойств получаемых изделий за счет уменьшения деструкции при переработке |
Снижается брак до 10% |
С ускоренной кристаллизацией |
|
Ускоряется цикл переработки до 10–15% |
Повышается стабильность свойств изделий при переменных технологических режимах формования |
|
С повышенной скоростью нагревания и охлаждения (затвердения) |
|
Ускоряется цикл переработки, повышается производительность до 10–25% |
Повышается формоустойчивость крупногабаритных изделий |
Экономия за счет улучшения качества изделий и увеличения работоспособности на 10–15% |
С частичном структурированием |
Расширяется ассортимент получаемых изделий |
Повышается производительность за счет извлечения изделий при более высоких температурах |
|
|
С пониженным разбуханием экструдата |
|
Обеспечивается возможность применения высоких скоростей экструзии |
Обеспечивается стабильность размеров |
Снижается брак до 10–15% |
Для облегчения перемещения гранул в узлах машины |
|
|
Обеспечивается получение качественных изделий из композиций с анизотропным наполнителем |
Снижается брак за счет бесперебойной работы пластикатора |