Применение пластмасс: Виды и применение пластмасс

Содержание

Виды и применение пластмасс

Пластмасса — это высокопрочный, эластичный материал, который при нагревании становится мягким и пластичным. В этот промежуток времени из нее можно слепить практически все что угодно. После остывания изделие вновь становится твердым.

 

 

Краткая история появления

Считается, что первооткрывателем пластмассы был британский изобретатель Паркс.   В 1855г. он решил чем-нибудь заменить материал бильярдных шаров. В то время они состояли из слоновой кости.

Он смешал масло камфорного дерева, нитроцеллюлозу (хлопок + азотная и серная кислота) и спирт. При нагревании получил однородную жидкую смесь, которая при охлаждении застыла и стала твердой. Это и была первая разновидность пластмассы, полученная искусственным путем из природных и химических материалов.

И только через сто лет в 1953г. немецкий профессор Штаудингер открыл синтетическую макромолекулу (молекула с очень большим количеством атомов и большой массой). Она то и стала базовой прародительницей для получения разнообразных видов промышленного пластика.

 Если не вдаваться в научные подробности, новые виды пластмасс создаются следующим образом: в макромолекуле, особым образом, меняют расположение звеньев малых молекул. Эти цепочки называются полимерами. От этих «перестроений» рождаются материалы с определенными физико-механическими характеристиками.

Химики всего мира сразу, после этого открытия, стали выстраивать из этих кубиков трансформеров конструкции с ранее невиданными свойствами.

 

 

 

Свойства

Изделия из пластмасс имеют следующие особенности:

 

 

1. Для дизайнеров и инженеров это тот материал, из которого можно изготавливать самые сложные по форме конструкции.
2. Отличаются экономичностью в сравнении с аналогичными продуктами из других материалов. Малые энергетические затраты при производстве. Простота формовки.
3. Почти все виды пластика не нуждаются в покраске, так как они имеют свои различные цветовые гаммы.

4. У них небольшой вес.
5. Обладают высокой эластичностью.
6. Являются отличными диэлектриками (т.е. практически не проводят электрический ток).
7. Обладают низкой теплопроводностью (отличные теплоизоляторы).
8. У материалов высокий коэффициент шумоизоляции.
9. Не подвержены, в отличие от металлов коррозии.
10. Имеют хорошую устойчивость к перепадам дневных и межсезонных температур.
11. У пластиков высокая стойкость ко многим агрессивным химическим средам.
12. Они могут выдержать большие механические нагрузки. 

 

 

Применение пластмасс

Пластмассы прекрасно могут заменять функции многих, более дорогих в изготовлении, металлических, бетонных или деревянных изделий.  И в промышленности и в быту этот материал используется повсеместно.

1. На наземном, морском и авиационном транспорте применение пластмассовых частей и деталей машин существенно снижает их вес и стоимость.

2. В машиностроении из пластика изготавливают: технологическую оснастку; подшипники скольжения; зубчатые и червячные колеса; детали тормозных устройств; рабочие емкости и прочее.

3. В электротехнике многие виды пластмасс используют для производства корпусов приборов, изоляционного материала и др.

4. В строительстве применяют сделанные из пластика несущие конструкции, отделочные и кровельные материалы, вентиляционные устройства, навесы, панели, двери, окна, рабочий инструмент и др.

5. В сельском хозяйстве из пластиковых полупрозрачных листов сооружают теплицы.

6. В медицине большинство аппаратов и приборов состоят из пластмассовых частей и деталей. А многие человеческие органы чаще всего заменяют их пластиковыми аналогами.

7. В быту полно изделий из пластика. Это — посуда, телевизоры, компьютеры, мобильные телефоны, обувь, одежда и др.    

 

 

 

Маркировка пластмасс

Умение правильно расшифровывать буквенную маркировку пластика необходимо хотя бы для того, чтобы не нанести непоправимый вред здоровью при пользовании изделиями из этого материала.

Некоторые виды пластика способны медленно разрушать организм человека. Отказаться от них полностью мы не сможем, но уменьшить отрицательное влияние вполне реально.

Внимательно изучайте товар, который планируете купить. Производитель обязан маркировать свои изделия. Если специальное обозначение отсутствует — это должно вас насторожить.

Сами пластмассы не являются канцерогенами, а ими могут быть некоторые вещества в них содержащиеся. Они добавляются производителями для получения тех или иных свойств материала.

Определиться с типом пластика возможно, если на изделии имеется соответствующая маркировка. Обозначение часто наносят в виде треугольника, стороны которого состоят из трех стрелок. Под фигурой – аббревиатура, а внутри – цифра. На промышленных продуктах маркировка обычно выштамповывается в своеобразных скобках. Например, это может выглядеть так: >PC<, >PUR<,  >PP/EPDM<, и др.

 

 

 

Виды и применение пластмасс

Разновидности пластика и их сфера применения основываются на том, какие полимеры являются базовыми – синтетические или природные. Эти материалы могут быть в виде термопластичных пластмасс (обратимыми по форме) и термореактивными (необратимыми).

Самыми распространенными в производстве и в быту являются следующие виды:

(1) PET или PETE – лавсан (полиэтилентерефталат). Чаще всего используется при изготовлении упаковок, обивок и одноразовых стаканчиков для холодных напитков. Не рекомендуется повторное применение и изготовление из него детских игрушек.

 

 

(2) HDPE или PE HD  – так обозначается полиэтилен высокой плотности и полиэтилен низкого давления. Используют при изготовлении пластиковых пакетов, пищевых контейнеров, посуды, тары для моющих средств, ненагруженных деталей оборудования, покрытий, футляров и фольги. Относительно безопасен, но может выделять токсичное вещество (формальдегид).

 

 

(3) PVC или V — это маркировка поливинилхлорида (или просто — ПВХ). Используется только в технических целях при производстве химического оборудования, различных деталей, элементов напольных покрытий, изоленты, жалюзи, мебели, окон, труб и тары. Эти виды пластмасс при сжигании выделяют много ядовитых веществ. 

 

 

(4) LDPE или PEBD – обозначение полиэтилена низкой плотности и высокого давления. Из него изготавливают пакеты, брезент, мусорные мешки, компакт-диски и линолеум. Относительно безопасен для человека, но вреден в плане экологии.  

 

 

(5) PP – маркировка полипропилена. Используют для изготовления детских игрушек, пищевых контейнеров, упаковок и медицинских шприцов. Идеальный материал для труб, элементов холодильного оборудования и деталей в автомобильной промышленности. Практически безвреден, хотя в некоторых случаях может выделяться формальдегид – ядовитый для здоровья человека газ. 

 

 

(6) PS – полистирол. Из него изготавливают сэндвич-панели, теплоизоляционные строительные плиты, оборудование, изоляционные пленки, стаканчики, чашки, столовые приборы, пищевые контейнеры, лоточки для различных видов продуктов. Не рекомендуется для повторного использования. В случае горения выделяет ядовитый стирол.

 

 

(7) O или OTHER– полиамид, поликарбонат и другие виды пластмасс. Используют в производстве точных деталей машин, радио- и электротехники, аппаратуры, а также при изготовлении бутылок для воды, игрушек, бутылочек для детей и упаковок. При частом нагревании или мытье выделяют вещество (бисфенол А), ведущее к гормональным сбоям в человеческом организме.

 

 

В строительстве часто используют следующие виды пластика:

Полимербетон. Это композиционный материал, созданный на основе термореактивных полимеров на основе эпоксидной смолы. Хрупкость этого пластика нивелируется волокнистыми наполнителями – стекловолокном и асбестом. Полимербетон применяется при изготовлении конструкций, стойких к различным агрессивным средам.

 

 

Стеклопластик – листовой материал из тканей и стеклянных волокон, связанных полимером.

 

 

• Напольные материалы – это разные виды вязких жидких составов на основе полимеров и рулонные покрытия. Широко применяется в строительстве поливинилхлоридный линолеум. Он обладает хорошими теплозвукоизоляционными показателями.

 

 

К термореактивным видам пластмасс относятся:

Фенопласт. Применяется для изготовления вилок, розеток, пепельниц корпусов сотовых телефонов, радиоприборов и изделий галантереи.

 

 

Аминопласты. Используют в производстве электротехнических деталей, клея для дерева, пенистых материалов, галантереи и тонких покрытий для украшений.

 

 

Стекловолокниты. Они чаще всего, применяются в машиностроении для изготовления крупногабаритных изделий несложных форм (лодок, кузовов автомобилей, корпусов приборов и пр.) и силовых электротехнических деталей.

 

 

Полиэстеры – на их основе создают части автомобилей, спасательные лодки, корпусы летательных аппаратов, кровельные плиты для крыш, мебель, мачты для антенн, плафоны ламп, удочки, лыжи и палки, защитные каски и др.

 

 

Эпоксидная смола — применяется как изоляционный материал: в трансформаторах, электромашинах и приборах, в радиотехнике (для печатных схем) и при производстве телефонной арматуры.

 

 

 

Производство

Основным сырьем при производстве пластмасс является этилен. С его помощью получают полиэтилен, полистирол и поливинилхлорид.

Нарушение технологии режима полимеризации, ухудшает качество готовой продукции. В ней могут появиться поры в виде пузырьков и разводов. Существуют следующие виды пористости пластмассы: гранулярная, газовая и пористость сжатия. Такие дефекты недопустимы при изготовлении продуктов, влияющих на здоровье человека, например съемных протезов. Для их изготовления используются базисные пластмассы (самотвердеющие, при смешивании специального порошка и жидкости, материалы).

Существует несколько основных технологий производства пластмассовых изделий:

1. Технология выдувания. Хорошо разогретая формовочная масса заливается в открытую опоку, после чего ее герметично закрывают. Затем туда подается сжатый воздух, который распыляет горячий пластик по стенкам заданной формы.
2. Формовка посредством вакуума (процесс изготовления проводится с перепадами воздушного давления).
3. Технология литья. Жидкая пластмасса заливается в специальные емкости, в которых происходит охлаждение и формовка материала.
4. Метод экструзии. Размягченную пластичную массу, продавливают через специальные отверстия в приспособление, которое формирует готовое изделие.

5. Прессование. Это самый распространенный способ получения продукции из термоактивных пластмасс. Формование выполняется в специальных опоках под воздействием высокого давления и температуры.

 

Тонет ли пластик в воде?

По поведению пластика в воде можно определить его вид.

 Плотность воды известна – 1,10 г/куб.см. Для разных видов пластмасс она варьируется от 0,90 г/куб.см до 2,21 г/куб.см.

Легче воды только:

1. Полипропилен (0,90 г/куб.см).
2. Полиэтилен высокого давления (0,92 г/куб.см).
3. Полиэтилен низкого давления (0,96 г/куб.см).

Только эти виды пластика будут плавать, остальные пойдут ко дну.

Одним из самых тяжелых видов пластика является фторопласт с плотностью — 2,20 г/куб.см.

 

 

Что такое пластмасса и где ее применяют?

Пластичная масса, или пластмасса – группа материалов органического или синтетического происхождения с уникальными физико-химическими свойствами. При нагревании пластмассы размягчаются, им можно придать любую форму. А после остывания изделие становится очень прочным. Настолько, что его можно использовать при высоких нагрузках в промышленности и автомобилестроении.

Свойства полимерных составов зависят от рецептуры, в которую могут входить смолы, наполнители, пластификаторы, стабилизаторы и красители.

Свойства пластмассы

Пластиковые составы – настоящее чудо света. Стоит добавить больше пластификаторов, и пластмасса получит любую сложную форму. А если увеличить содержание отвердителей, то по прочности полимер станет равен металлу!

Вот, какими еще свойствами обладает материал:

  • Малый вес – из пластика можно создавать огромные и невесомые конструкции.
  • Быстрое производство при минимуме затрат, простое хранение.
  • Пластику проще придать нужную форму, чем металлу, дереву или стеклу.
  • Можно окрашивать при изготовлении, за счет чего цвет получается стойким.
  • Пластик – самый эластичный материал в мире.
  • Практически не проводит электрический ток.
  • Обладает низкой теплопроводностью.
  • Не создает шума и даже глушит звуковые волны.
  • Переносит перепады температур.
  • Некоторые виды полимеров легко переносят экстремальную жару или холод.
  • Механическая прочность.
  • Устойчивость к коррозии, агрессивным химическим и морским средам.

Эти свойства делают возможным применение пластмасс буквально повсюду.

Сферы применения полимерных составов

Универсальность и устойчивость к внешним факторам позволили создать специальные виды пластмасс для каждой сферы жизни человека:

  • Медицина. Изготовление оборудования, инструментов, а также 3D печать органов. Полимеры широко применяются для большинства медицинских аксессуаров.
  • Машиностроение. Авиационный и морской транспорт оснащается деталями из полимеров.
  • Автомобилестроение. Широко используется пластик для создания как внутренних частей легковых и грузовых авто, так и наружных. Полимерные составы применяются в резине, для изоляции, стекла. Даже кузов в некоторых моделях авто частично выполнен из пластика.
  • Строительство. В этой сфере без полимеров уже невозможно представить возведение кровли, создание внутренних покрытий, окон и дверей. Лучшие отделочные и строительные материалы изготавливаются с использованием полимерных составляющих.
  • Электротехника. Пластик – отличный выбор для бытовых и производственных приборов. Из него делают корпуса, изоляцию.
  • Сельское хозяйство. Постройки из поликарбоната популярны в частном и промышленном хозяйстве. Полимеры используются для с/х агрегатов, инструментов и аксессуаров.
  • Быт. Человека в повседневности окружают тысячи предметов из пластика. Бытовая техника, аксессуары, цифровые гаджеты, украшения, посуда, одежда – везде есть полимеры.

Пластик используется для игрушек, обустройства инфраструктуры, в рекламной отрасли, а также в автомобилях.

Узнать более подробную информацию о свойствах пластмассы можно на сайте artmalyar!

Виды и маркировка пластмасс

Существуют сотни видов материала, а к самым распространенным относят:

  • PET, PETE – полиэтилентерефталат. Широко применяется для одноразовой посуды, ниток.
  • PP – полипропилен. Используется для игрушек, пищевых контейнеров, медицинских приспособлений. Встречается в автомобильной промышленности. Из него делают трубы и детали для холодильников. Требует жесткого контроля качества, так как некоторые виды при нагревании могут выделять формальдегид.
  • HDPEплотный полиэтилен. Применяют для посуды, пакетов, упаковки жидких средств, а также для деталей, не подвергающихся большой нагрузке.
  • PVCполивинилхлорид. Используется для производства деталей, покрытий, мебели, окон, труб, упаковки, некоторых отделочных материалов.
  • LDPE, PEBD – низкоплотный полиэтилен. Используется для создания мешков, пакетов, брезента, линолеума, компьютерных деталей.
  • PSполистирол. Применяется в строительстве и сельском хозяйстве. Также используется для создания чашек, столовых приборов, лотков.
  • OTHER или O – поликарбонат, другие виды. Составы для изготовления электротехники, бутылок, игрушек.

Пластик стал такой же частью жизни, как водопровод или электричество. И отказаться от него уже невозможно. Это неминуемо приведет к остановке развития всех научно-исследовательских сфер и человечества в целом.

Пластмассы. Состав, свойства, применение пластмасс

Содержание страницы

Пластмассы (пластики) представляют собой органические материалы на основе полимеров, способные при нагреве размягчаться и под давлением принимать определённую устойчивую форму.

Полимеры – это соединения, которые получаются путем многократного повторения (рис. 1), то есть химического связывания одинаковых звеньев – в самом простом случае, одинаковых, как в случае полиэтилена это звенья CH2, связанные между собой в единую цепочку. Конечно, существуют более сложные молекулы, вплоть до молекул ДНК, структура которых не повторяется, очень сложным образом организована.

Рис. 1. Формы макромолекул полимеров

1. Компоненты, входящие в состав пластмасс

В большинстве своем пластмассы состоят из смолы, а также наполнителя, пластификатора, стабилизатора, красителя и других добавок, улучшающих технологические и эксплуатационные свойства пластмассы. Свойства полимеров могут быть в значительной степени улучшены и изменены, в зависимости от требований, предъявляемых различными отраслями техники, с помощью различных составляющих пластмассы.

Наполнители служат для улучшения физико-механических, диэлектрических, фрикционных или антифрикционных свойств, повышения теплостойкости, уменьшения усадки, а также для снижения стоимости пластмасс. По массе содержание наполнителей в пластмассах составляет от 40 до 70 %. Наполнителями могут быть ткани, а также порошкообразные и волокнистые вещества.

Пластификаторы увеличивают пластичность и текучесть пластмасс, улучшают морозостойкость. В качестве пластификаторов применяют дибутилфталат, трикрезилфосфат и др. Их содержание колеблется в пределах 10 – 20 %.

Стабилизаторы вещества, предотвращающие разложение полимерных материалов во время их переработки и эксплуатации под воздействием света, влажности, повышенных температур и других факторов. Для стабилизации используют ароматические амины, фенолы, сернистые соединения, газовую сажу.

Красители добавляют для окрашивания пластических масс. Применяют как минеральные красители (мумия, охра, умбра, литопон, крон и т. д.), так и органические (нигрозин, родамин).

Смазочные вещества стеарин, олеиновая кислота, трансформаторное масло – снижают вязкость композиции и предотвращают прилипание материала к стенкам пресс-формы.

2. Классификация пластмасс

В зависимости от поведения связующего вещества при нагреве пластмассы разделяют на термореактивные и термопластичные.

Термореактивные пластмассы при нагреве до определенной температуры размягчаются и частично плавятся, а затем в результате химической реакции переходят в твердое, неплавкое и нерастворимое состояние. Термореактивные пластмассы необратимы: отходы в виде грата и бракованные детали обычно используют после измельчения только в качестве наполнителя при производстве пресспорошков.

Термопластичные пластмассы при нагреве размягчаются или плавятся, а при охлаждении твердеют. Термопластичные пластмассы обратимы, но после повторной переработки пластмасс в детали физико-механические свойства их несколько ухудшаются.

К группе термореактивных пластмасс относятся пресспорошки, волокниты и слоистые пластики. Они выгодно отличаются от термопластичных пластмасс отсутствием хладотекучести под нагрузкой, более высокой теплостойкостью, малым изменением свойств в процессе эксплуатации. Термореактивные пластмассы перерабатывают в детали (изделия) преимущественно методом прессования или литьё под давлением (рис. 2).

Рис. 2. Схема и установка для получения деталей из термореактивных пластмасс

В таблице 1 приведены свойства, области применения и интервал рабочих температур некоторых термореактивных пластмасс. На рис. 3 показаны некоторые изделия из термореактивных пластмасс.

Таблица 1.

Рис. 3. Изделия, где применены термореактивные пластмассы

Технология изготовления термопластов довольно проста: гранулы засыпаются в камеру термопластавтомата, где, при необходимой температуре, переходят в текучее состояние, затем расплавленная масса попадает в специальную форму, где происходит прессование и дальнейшее охлаждение (рис. 4). Как правило, большинство термопластов может быть использовано вторично.

Рис. 4. Пресс-форма для литья пластмасс

В таблице 2 приведены свойства, области применения и интервал рабочих температур некоторых термопластичных пластмасс. На рис. 5 показаны некоторые изделия из термопластичных пластмасс.

Таблица 2.

Рис. 5. Изделия из термопластичных пластмасс

Выбор пластмассы для изготовления конкретного изделия определяется его эксплуатационными условиями. Критерии выбора разнообразны и зависят от назначения изделия. Основными критериальными характеристиками полимерных материалов являются механические (прочность, жесткость, твердость), температурные (изменения механических и деформационных характеристик при нагревании или охлаждении) и электрические. Последние отражают широкое применение пластмасс в радиоэлектронной и электротехнической отраслях. Кроме того, существенное значение приобрели триботехнические характеристики и ряд специальных свойств (огнестойкость, звукопоглощение, оптические особенности, химическая стойкость). Немаловажны также экономические условия (стоимость полимерного материала, тираж изделия, условия производства).

3. Механические свойства пластмасс

Механические свойства определяют поведение физического тела под действием приложенного к нему усилия. Численно это поведение оценивается прочностью и деформативностью. Прочность характеризует сопротивляемость разрушению, а деформативность — изменение размеров полимерного тела, вызванное приложенной к нему нагрузкой. Поскольку и прочность, и деформация являются функцией одной независимой переменной — внешнего усилия, то механические свойства еще называют деформационнопрочностными (рис. 6).

Рис. 6. Механические испытания пластмасс на деформацию прочность (слева), ударную вязкость (по центру), твёрдость (справа)

Модуль упругости является интегральной характеристикой, дающей представление прежде всего о жесткости конструкционного материала. Ударная вязкость характеризует способность материалов сопротивляться нагрузкам, приложенным с большой скоростью. В практике оценки свойств пластмасс наибольшее применение нашло испытание поперечным ударом, реализуемым на маятниковых копрах.

Твердость определяет механические свойства поверхности и является одной из дополнительных характеристик полимерных материалов. По твердости оценивают возможные пути эффективного применения пластиков. Пластмассы мягкие, эластичные, имеющие низкую твердость, используются в качестве герметизирующих, уплотнительных и прокладочных материалов. Твердые и прочные могут применяться в производстве деталей конструкционного назначения: зубчатых колес и венцов, тяжело нагруженных подшипников, деталей резьбовых соединений и пр. (рис. 7).

Рис. 7. Детали конструкционного применения из пластмасс

В таблице 3 указаны механические свойства термопластов общего назначения.

Таблица 3.

Несколько примеров по обозначению (см. табл. ниже).

ПЭВДПолиэтилен высокого давленияГОСТ 16337-77
ПЭНДПолиэтилен низкого давленияГОСТ 16338-85
ПСПолистирольная плёнкаГОСТ 12998-85
ПВХПластификаторыГОСТ 5960-72
АБСАкрилбутодиентстиролГОСТ 8991-78
ПММАПолиметилметаакрилатГОСТ 2199-78

4. Сварка пластмасс

Сварке подвергаются только так называемые термопластичные пластмассы (термопласты), которые при нагревании становятся пластичными, а после охлаждения принимают первоначальные вид и свойства. Кроме них, существуют термореактивные пластмассы, которые изменяют свои свойства при нагреве. Нагревать пластмассы при сварке следует не выше температуры их разложения, т. е. в пределах 140—240 °С.

Пластмассы можно сваривать различными способами:

  • нагретым газом;
  • контактной теплотой от нагревательных элементов;
  • трением;
  • ультразвуком (рис. 8).

Основные условия для получения качественного соединения пластмасс при сварке следующие:

  1. Диаметр присадочного прутка не должен превышать 4 мм для достаточно быстрого его нагрева и обеспечения необходимой производительности сварки.
  2. Сварку следует вести по возможности быстро во избежание термического разложения материала.
  3. Необходимо точно выдерживать температуру сварки во избежание недостаточного нагрева или перегрева свариваемого материала.

На рис. 8 показано оборудование и методы сварки пластмасс.

Рис. 8. Сварочный экструдер для сварки пластмасс, полимеров

5. Другие свойства пластмасс

Химическая стойкость. Химическая стойкость пластмасс, как правило, выше, чем у металлов. Химическая стойкость пластмасс в основном определяется свойствами связующего (смолы) и наполнителя. Наиболее химически стойкими в отношении всех агрессивных сред являются фторсодержащие полимеры —фторопласты 4 и 3. К числу кислотостойких пластмасс в отношении концентрированной соляной кислоты могут быть отнесены винипласт и фенопласты с асбестовым наполнителем. Стойкими к действию щелочей являются винипласт и хлорвиниловый пластик.

Электроизоляционные свойства. Почти все пластмассы — хорошие диэлектрики. Этим объясняется их широкое применение в электро- и радиотехнике. Большинство пластмасс плохо переносит т. в. ч. и поэтому они применяются в качестве электроизоляционных материалов для деталей, которые предназначаются для работы при частоте тока 50 Гц. Однако такие ненаполненные высокополимеры, как фторопласт и полистирол, практически не меняют своих диэлектрических качеств в зависимости от частоты тока и могут работать при высоких и сверхвысоких частотах.

Повышение температуры, как правило, ухудшает электроизоляционные характеристики пластмасс. Исключение составляет полистирол, сохраняющий электроизоляционные свойства в интервале температур от —60 до +60° С, и фторопласт 4 — в интервале температур от —60 до +200°. С.

Фрикционные свойства. В зависимости от условий работы пластмассовые детали могут обладать различными по величине фрикционными характеристиками. Так, например, текстолит при малых нагрузках имеет малый коэффициент трения, что и позволяет широко использовать его вместо бронзы, антифрикционных чугунов и т. д. Коэффициент трения тормозных материалов типа КФ-3 высок, что и отвечает назначению этих материалов. Из этих двух примеров следует, что утверждение, высказанное выше, справедливо

Просмотров: 23 633

Области применения пластмасс

Пластические массы в судостроении очень разнообразны, а перспективы использования практически неограничены. Их применяют для изготовления корпусов судов и корпусных конструкций (главным образом стеклопластики), в производстве деталей судовых механизмов, приборов, для отделки помещений, их тепло-, звукои гидроизоляции.

В автомобилестроении особенно большую перспективу имеет применение пластических масс для изготовления кабин, кузовов и их крупногабаритных деталей, т.к. на долю кузова приходится около половины массы автомобиля и ~ 40% его стоимости. Кузова из Пластические массы более надёжны и долговечны, чем металлические, а их ремонт дешевле и проще. Однако Пластические массы не получили ещё большого распространения в производстве крупногабаритных деталей автомобиля, главным образом из-за недостаточной жёсткости и сравнительно невысокой атмосферостойкости. Наиболее широко Пластические массы применяют для внутренней отделки салона автомобиля. Из них изготовляют также детали двигателя, трансмиссии, шасси. Огромное значение, которое Пластические массы играют в электротехнике, определяется тем, что они являются основой или обязательным компонентом всех элементов изоляции электрических машин, аппаратов и кабельных изделий. Пластические массы часто применяют и для защиты изоляции от механических воздействий и агрессивных сред, для изготовления конструкционных материалов и др.

Тенденция ко всё более широкому применению пластических масс (особенно плёночных материалов) характерна для всех стран с развитым сельским хозяйством. Их используют при строительстве культивационных сооружений, для мульчирования почвы, дражирования семян, упаковки и хранения с.-х. продукции и т.д. В мелиорации и с.-х. водоснабжении полимерные плёнки служат экранами, предотвращающими потерю воды на фильтрацию из оросительных каналов и водоёмов; из Пластические массы изготовляют трубы различного назначения, используют их в строительстве водохозяйственных сооружений и др.

В медицинской промышленности применение пластических масс позволяет осуществлять серийный выпуск инструментов, специальной посуды и различных видов упаковки для лекарств. В хирургии используют пластмассовые клапаны сердца, протезы конечностей, ортопедические вкладки, туторы, стоматологические протезы, хрусталики глаза и др.

Энциклопедия полимеров, т, 1—2, М., 1972—74;

Технология пластических масс, под ред. В. В. Коршака, М., 1972;

Лосев И. П., Тростянская Е. Б., Химия синтетических полимеров, 3 изд., М., 1971;

Пластики конструкционного назначения, под ред. Е. Б. Тростянской, М., 1974.

Виды и свойства пластмасс. Определение типа пластика

Автор Забытый Автомаляр На чтение 18 мин. Опубликовано

В современных автомобилях доля пластмассовых деталей постоянно растет, а значит растет и количество ремонтов на пластмассовых поверхностях.

Во многом окраска пластмасс отличается от окраски металлических поверхностей, что обусловлено, в первую очередь, самими свойствами пластмасс: они более эластичны и имеют меньшую адгезию к ЛКМ. А поскольку разнообразие пластмасс, применяемых в автомобилестроении, очень широко, то не будь каких-нибудь универсальных ремонтных материалов, обеспечивающих создание качественного ЛКП на большинстве из их типов, нам бы, наверное, пришлось с головой погружаться в изучение молекулярной химии полимеров.

К счастью, делать этого не придется: на практике ремонт пластмасс окажется значительно проще. Но все же некоторая информация о типах пластмасс и их свойствах нам пригодится.

Пластмассы — в массы

В XX веке человечество пережило синтетическую революцию, в его жизни появились новые материалы — пластмассы. Пластмассу можно смело отнести к одному из главных открытий человечества. Без изобретения этого материала многих других открытий получить бы не удалось или удалось бы намного позже.

Александр Паркс. Изобретатель пластмассы

Первая пластмасса была изобретена в 1855 году британским металлургом и изобретателем Александром Парксом. Когда он решил найти дешевый заменитель дорогостоящей слоновой кости, из которой в то время делались бильярдные шары, он и представить себе не мог, какое важное открытие ему удалось совершить.

Ингредиентами первой пластмассы стала нитроцеллюлоза, спирт и камфора. Смесь этих компонентов прогревалась до текучего состояния, а затем заливалась в форму и застывала при нормальной температуре. Так был изобретен родоначальник современных пластмасс — паркезин.

От природных материалов к полностью синтетическим развитие пластмасс пришло позже — когда профессор Фрейбургского университета немец Герман Штаудингер открыл макромолекулу — тот «кирпичик», из которого строятся все синтетические органические материалы, да и природные тоже. Это открытие принесло в 1953 году профессору Штаудингеру Нобелевскую премию.

С тех-то пор все и началось… Чуть ли не каждый год из химических лабораторий начали сообщать об открытии очередного синтетического материала с невиданными ранее свойствами, и сегодня в мире ежегодно производятся миллионы тонн всевозможных пластмасс, без которых жизнь современного человека и представить себе нельзя.

Пластмассы применяются везде, где только можно: в обеспечении комфортного быта людей, сельском хозяйстве, во всех сферах промышленности. Не стало исключением и автомобилестроение. Здесь пластик применяется все шире, стремительно смещая с позиций своего главного технологического конкурента — металл.

По сравнению с металлами пластмассы — очень молодые материалы. Их история не насчитывает и 200 лет, в то время как железо, олово и свинец были знакомы человеку еще в глубокой древности — за 3000-4000 лет до н. э. Но несмотря на это, пластмасса во многом превосходит металл.

Преимущества пластмасс

Во-первых, пластик значительно легче металла. Это позволяет снизить общий вес автомобиля и сопротивление воздуха при движении, и тем самым — уменьшить расход топлива, а значит и снизить выброс выхлопных газов.

Общее снижение веса автомобиля на 100 кг за счет применения пластмассовых деталей позволяет экономить до одного литра топлива на 100 км.

Во-вторых, применение пластмасс дает колоссальные возможности для формообразования, позволяя изготавливать детали самых сложных и хитроумных форм и реализовывать любые дизайнерские идеи.

К преимуществам пластмасс также относятся их высокая коррозионная стойкость, устойчивость к атмосферным воздействиям, кислотам, щелочам и другим агрессивным химическим веществам, высокий коэффициент шумоподавления, отменные электро- и теплоизоляционные характеристики.

Так что неудивительно, почему пластмассы получили такое широкое распространение в автомобилестроении.

Предпринимались ли попытки создать полностью пластмассовый автомобиль? А как же! Вспомните легендарный «Трабант», выпускавшийся в Германии более 40 лет назад. Кузов этого героя анекдотов был полностью изготовлен из слоистого пластика.

Для получения этого пластика использовалась поступавшая с текстильных фабрик хлопчатобумажная ткань. 65 слоев этой ткани, чередуясь со слоями размолотой крезолоформальдегидной смолы, спрессовывались в очень прочный материал толщиной 4 мм при давлении 40 атм. и температуре 160 °С в течение 10 мин.

Trabant. Самый популярный в мире автомобиль из пластика

Цельнопластмассовые кузова серийных авто разрабатываются и сейчас, многие кузова спортивных автомобилей полностью делают из пластика. Традиционно металлические детали (капоты, крылья) на многих автомобилях сейчас также меняют на пластиковые, например, у автомобилей Citroën, Renault, Peugeot и других.

Только если кузовные детали народного Трабанта вызывали скорее ироническую усмешку, то пластиковые элементы современных авто, обладающие высочайшей прочностью, антикоррозионной стойкостью и малым удельным весом, заставляют с уважением относиться к этому материалу.

Заканчивая разговор о преимуществах пластмасс нельзя обойти стороной тот факт, что большинство из них хорошо поддается окрашиванию, пускай и с некоторыми оговорками. Не будь у пластика такой возможности, вряд ли бы этот материал снискал столь высокую популярность.

Зачем красить пластик?

Необходимость покраски пластмасс продиктована с одной стороны эстетическими соображениями, а с другой — необходимостью защищать пластики. Ведь ничего вечного нет. Пластмасса хоть и не гниет, но в процессе эксплуатации и атмосферных воздействий она все равно повергается старению и деструкции. А нанесенный лакокрасочный слой защищает поверхность пластика от различных агрессивных воздействий и продлевает срок его службы.

На заводе покраска пластмассовых деталей трудностей не вызывает. Технологии здесь отлажены, да и речь в данном случае идет о покраске новых одинаковых деталей из одной и той же пластмассы. А вот в условиях мастерской маляры уже сталкиваются с проблемой, заключающейся в разнородности материалов различных деталей.

Вот здесь и приходится ответить себе на вопрос: «Что вообще такое пластмасса? Из чего ее делают, каковы ее свойства и основные виды?».

Что такое пластмасса?

В соответствии с отечественным государственным стандартом:

Пластмассами называются материалы, основной составной частью которых являются такие высокомолекулярные органические соединения, которые образуются в результате синтеза или же превращений природных продуктов. При переработке в определенных условиях они, как правило, проявляют пластичность и способность к формованию или
деформации.

Если из такого сложного определения убрать первое слово «пластмассами», можно даже и не догадаться, о чем вообще идет речь. Что ж, попробуем немного разобраться.

«Пластмассы» или «пластические массы» назвали так потому, что эти материалы способны при нагреве размягчаться, становиться пластичными, и тогда под давлением им можно придать определенную форму, которая при дальнейшем охлаждении и отверждении сохраняется.

Основу любой пластмассы составляет полимер (то самое «высокомолекулярное органическое соединение» из определения выше).

Слово «полимер» происходит от греческих слов «поли» («много») и «мерос» («части» или «звенья»). Это вещество, молекулы которого состоят из большого числа одинаковых, соединенных между собой звеньев. Эти звенья называют мономерами («моно» — один).

Так, например, выглядит мономер полипропилена, наиболее применяемого в автомобилестроении типа пластика:

Молекулярные цепи полимера состоят из практически бесчисленного числа таких кусочков, соединенных в одно целое.

Цепочки молекул полипропилена

По происхождению все полимеры делят на синтетичес­кие и природные. Природные полимеры составляют основу всех животных и растительных организмов. К ним относят полисахариды (целлюлоза, крахмал), белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук и другие вещества.

Хотя модифицированные природные полимеры и находят промышленное применение, большинство пластмасс являются синтетическими.

Синтетические полимеры получают в процессе химического синтеза из соответствующих мо­номеров.

В качестве исходного сырья обычно применяются нефть, природный газ или уголь. В результате химической реакции полимеризации (или поликонденсации) множество «маленьких» мономеров исходного вещества соединяются между собой, будто бусины на ниточке, в «огромные» молекулы полимера, который затем формуют, отливают, прессуют или прядут в готовое изделие.

Так, например, из горючего газа пропилена получают пластик полипропилен, из которого делают бамперы:

Теперь вы наверное догадались, откуда берутся названия пластмасс. К названию мономера добавляется приставка «поли-» («много»): этилен → полиэтилен, пропилен → полипропилен, винилхлорид → поливинилхлорид и т.д.

Международные краткие обозначения пластмасс являются аббревиатурами их химических наименований. Например, поливинилхлорид обозначают как PVC (Polyvinyl chloride), полиэтилен — PE (Polyethylene), полипропилен — PP (Polypropylene).

Кроме полимера (его еще называют связующим) в состав пластмасс могут входить различные наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители и другие вещества, обеспечивающие пластмассе те или иные свойства, такие как текучесть, пластичность, плотность, прочность, долговечность и т.д.

Виды пластмасс

Пластмассы классифицируют по разным критериям: химическому составу, жирности, жесткости. Но главным критерием, объясняющим природу полимера, является характер поведения пластика при нагревании. По этому признаку все пластики делятся на три основные группы:

  • термопласты;
  • реактопласты;
  • эластомеры.

Принадлежность к той или иной группе определяют форма, величина и расположение макромолекул, вместе с химическим составом.

Термопласты (термопластичные полимеры, пластомеры)

Термопласты — это пластмассы, которые при нагреве плавятся, а при охлаждении возвращаются в исходное состояние.

Эти пластмассы состоят из линейных или слегка разветвленных молекулярных цепей. При невысоких температурах молекулы располагаются плотно друг возле друга и почти не двигаются, поэтому в этих условиях пластмасса твердая и хрупкая. При небольшом повышении температуры молекулы начинают двигаться, связь между ними ослабевает и пластмасса становится пластичной. Если нагревать пластмассу еще больше, межмолекулярные связи становятся еще слабее и молекулы начинают скользить относительно друг друга — материал переходит в эластичное, вязкотекучее состояние. При понижении температуры и охлаждении весь процесс идет в обратном порядке.

Если не допускать перегрева, при котором цепи молекул распадаются и материал разлагается, процесс нагревания и охлаждения можно повторять сколько угодно раз.

Эта особенность термопластов многократно размягчаться позволяет неоднократно перерабатывать эти пластмассы в те или иные изделия. То есть теоретически, из нескольких тысяч стаканчиков из-под йогурта можно изготовить одно крыло. С точки зрения защиты окружающей среды это очень важно, поскольку последующая переработка или утилизация — большая проблема полимеров. Попав в почву, изделия из пластика разлагаются в течение 100–400 лет!

Кроме того, благодаря этим свойствам термопласты хорошо поддаются сварке и пайке. Трещины, изломы и деформации можно легко устранить посредством нагрева.

Большинство полимеров, применяемых в автомобилестроении, являются именно термопластами. Используются они для производства различных деталей интерьера и экстерьера автомобиля: панелей, каркасов, бамперов, решеток радиатора, корпусов фонарей и наружных зеркал, колпаков колес и т.д.

К термопластам относятся полипропилен (РР), поливинихлорид (PVC), сополимеры акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS), полистирол (PS), поливинилацетат (PVA), полиэтилен (РЕ), полиметилметакрилат (оргстекло) (РММА), полиамид (РА), поликарбонат (PC), полиоксиметилен (РОМ) и другие.

Реактопласты (термореактивные пластмассы, дуропласты)

Если для термопластов процесс размягчения и отверждения можно повторять многократно, то реактопласты после однократного нагревания (при формовании изделия) переходят в нерастворимое твердое состояние, и при повторном нагревании уже не размягчаются. Происходит необратимое отверждение.

В начальном состоянии реактопласты имеют линейную структуру макромолекул, но при нагревании во время производства формового изделия макромолекулы «сшиваются», создавая сетчатую пространственную структуру. Именно благодаря такой структуре тесно сцепленных, «сшитых» молекул, материал получается твердым и неэластичным, и теряет способность повторно переходить в вязкотекучее состояние.

Из-за этой особенности термореактивные пластмассы не могут подвергаться повторной переработке. Также их нельзя сваривать и формовать в нагретом состоянии — при перегреве молекулярные цепочки распадаются и материал разрушается.

Эти материалы являются достаточно термостойкими, поэтому их используют, например, для производства деталей картера в подкапотном пространстве. Из армированных (например стекловолокном) реактопластов производят крупногабаритные наружные кузовные детали (капоты, крылья, крышки багажников).

К группе реактопластов относятся материалы на основе фенол-формальдегидных (PF), карбамидо-формальдегидных (UF), эпоксидных (EP) и полиэфирных смол.

Эластомеры

Эластомеры — это пластмассы с высокоэластичными свойствами. При силовом воздействии они проявляют гибкость, а после снятия напряжения возвращают исходную форму. От прочих эластичных пластмасс эластомеры отличаются способностью сохранять свою эластичность в большом температурном диапазоне. Так, например, силиконовый каучук остается упругим в диапазоне температур от -60 до +250 °С.

Эластомеры, так же как и реактопласты, состоят из пространственно-сетчатых макромолекул. Только в отличие от реактопластов, макромолекулы эластомеров расположены более широко. Именно такое размещение обуславливает их упругие свойства.

В силу своего сетчатого строения эластомеры неплавки и нерастворимы, как и реактопласты, но набухают (реактопласты не набухают).

К группе эластомеров относятся различные каучуки, полиуретан и силиконы. В автомобилестроении их используют преимущественно для изготовления шин, уплотнителей, спойлеров и т.д.

В автомобилестроении используются все три типа пластиков. Также выпускаются смеси из всех трех видов полимеров — так называемые «бленды» (blends), свойства которых зависят от соотношения смеси и вида компонентов.

Определение типа пластика. Маркировка

Любой ремонт пластиковой детали должен начинаться с определения типа пластмассы, из которой изготовлена деталь. Если в прошлом это давалось не всегда просто, то сейчас «опознать» пластик легко — все детали, как правило, маркируются.

Обозначение типа пластмассы производители обычно выштамповывают с внутренней стороны детали, будь то бампер или крышка мобильного телефона. Тип пластика, как правило, заключен в своеобразные скобки и может выглядеть следующим образом: >PP/EPDM<, >PUR<, <ABS>.

Задание: снимите крышку своего мобильного телефона и посмотрите из какого типа пластмассы он изготовлен. Чаще всего это >PC<.

Вариантов таких аббревиатур может быть очень много. Рассмотрим несколько самых распространенных в автомобилестроении типов пластмасс.

Примеры наиболее распространенных в автомобилестроении типов пластика

Полипропилен — РР, модифицированный полипропилен — PP/EPDM

Полипропилен — самый распространенный в автомобильной промышленности тип пластика. В большинстве случаев при ремонте мы будем иметь дело с его различными модификациями.

Полипропилен обладает массой преимуществ: низкой плотностью (0,90 г/см³ — наименьшее значение среди всех пластмасс), высокой механической прочностью, химической стойкостью (устойчив к разбавленным кислотам и большинству щелочей, моющим средствам, маслам, растворителям), термостойкостью (начинает размягчаться при 140°C, температура плавления 175°C). Он почти не подвергается коррозионному растрескиванию, обладает хорошей способностью к восстановлению. Кроме того, полипропилен является экологически чистым материалом.

Столь ценные свойства этого пластика дают повод считать его идеальным материалом для автомобилестроения. Благодаря достоинствам полипропилена его даже начали называть «королем пластмасс».

На основе полипропилена изготовлены практически все бампера, также этот материал используется при изготовлении спойлеров, деталей салона, приборных панелей, расширительных бачков, решеток радиатора, воздуховодов, корпусов и крышек аккумуляторных батарей и т.д.

Только при литье большинства этих деталей используется не чистый полипропилен, а его различные модификации.

«Чистый» немодифицированный полипропилен очень чувствителен к кислороду и ультрафиолетовому излучению, в процессе эксплуатации он быстро теряет свои свойства и становится хрупким. По той же причине нанесенное на чистый полипропилен отделочное покрытие не может обладать прочной и долговечной адгезией.

Введенные же в полипропилен добавки — часто в виде резины и талька — существенно улучшают его свойства и дают возможность его покраски.

Покраске поддается только модифицированный полипропилен. На «чистом» полипропилене адгезия будет очень слабой! Из чистого полипропилена  >РР< изготавливают, например, бачки омывателей, расширительные емкости, одноразовую посуду, стаканчики и т.д.

Все модификации полипропилена первыми двумя буквами обозначаются все равно, как >РР…<, какой бы длинной не была аббревиатура. Самый распространенный продукт этих модификаций — >PP/EPDM< (сополимер полипропилена и этиленпропиленового каучука).

ABS (сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола)

ABS — эластичный, но в тоже время ударопрочный пластик. За эластичность отвечает составляющая каучука (бутадиена), за прочность — акрилонитрил. Этот пластик чувствителен к ультрафиолетовому излучению — под его воздействием пластик быстро стареет. Поэтому изделия из ABS нельзя долго держать на свету и нужно обязательно окрашивать.

Чаще всего используется для производства корпусов фонарей и наружных зеркал, решеток радиатора, облицовки приборной панели, обивки дверей, колпаков колес, задних спойлеров и т. п.

Поликарбонат — PC

Один из наиболее ударопрочных термопластов. Чтобы понять, насколько прочен поликарбонат, достаточно того факта, что это материал используется при изготовлении пуленепробиваемых банковских стоек.

Помимо прочности поликарбонаты отличаются легкостью, стойкостью к световому старению и перепадам температур, пожаробезопасностью (это трудно воспламеняющийся самозатухающий материал).

К сожалению, поликарбонаты чувствительны к воздействию растворителей и имеют тенденцию к растрескиванию под воздействием внутренних напряжений.

Не подходящие агрессивные растворители могут сильно ухудшать прочность этого пластика, поэтому при покраске деталей, где прочность имеет ключевое значение (например мотоциклетного шлема из поликарбоната) нужно быть очень внимательными и четко соблюдать рекомендации производителя, а в некоторых случаях даже принципиально отказаться от покраски. Зато спойлеры, решетки радиатора и панели бамперов из поликарбоната можно красить без проблем.

Полиамиды — PA

Полиамиды — жесткие, прочные и при этом эластичные материалы. Детали из полиамида выдерживают нагрузки, близкие к нагрузкам, допустимым для цветных металлов и сплавов. Полиамид обладает высокой стойкостью к износу, химической устойчивостью. Он почти невосприимчив к большинству органических растворителей.

Чаще всего полиамиды используют для изготовления съемных автомобильных колпаков, различных втулок и вкладышей, хомутов трубок, языков замка дверей и защелок.

Полиуретан — PU, PUR

Пока свое широкое распространение в производстве не получил полипропилен, самым популярным материалом для изготовления различных эластичных деталей автомобиля был полиуретан. Из него делали рулевые колеса, грязезащитные чехлы, покрытия для педалей, мягкие дверные ручки, спойлеры и т.д.

У многих этот тип пластика вызывает ассоциации с маркой Mercedes. До недавнего времени почти на всех моделях из полиуретана делали бамперы, боковые накладки дверц, порогов.

Для производства деталей из этого пластика требуется не такое сложное оборудование, как для полипропиленовых. Поэтому сегодня многие частные компании предпочитают работать именно с полиуретаном при изготовлении различных деталей для тюнинга автомобилей.

Стеклопластики — SMC, BMC, UP-GF

Стеклопластики — один из главных представителей семейства так называемых «армированных пластиков». Эти материалы изготавливаются на базе эпоксидных или полиэфирных смол (это реактопласты) со стеклотканью в качестве наполнителя.

Благодаря своим высоким физико-механическим характеристикам, а также стойкости к различным агрессивным воздействиям, стеклопластики получили широкое применение во многих сферах промышленности. Этот материал используется, например, в производстве кузовов американских минивэнов.

В процессе производства деталей из стеклопластика могут применяться технологии типа «сэндвич», когда детали состоят из нескольких слоев тех или иных материалов, каждый из которых отвечает определенным требованиям (прочности, химической стойкости, абразивоустойчивости).

Если тип пластика неизвестен

Вот к нам в руки попала пластиковая деталь, не имеющая на себе никакой маркировки. Но нам позарез нужно выяснить что это за материал, или хотя бы его тип — термопласт это или реактопласт.

Потому что, если речь идет, например, о сварке, то она возможна лишь с термопластами (для ремонта термореактивных пластмасс применяются клеевые композиции). Кроме того, свариваться могут только одноименные материалы, разнородные просто не будут взаимодействовать. В связи с этим появляется необходимость «опознать» неизвестный пластик, чтобы правильно подобрать ту же сварочную присадку.

Идентификация типа пластика — задача непростая. Анализ пластмасс производится в лабораториях по различным показателям: по спектрограмме сгорания, реакции на различные реактивы, запаху, температуре плавления и т.д.

Тем не менее, существует несколько простейших тестов, позволяющих определить приблизительный химический состав пластика и отнести его к тому или иному типу полимеров. Один из таких — анализ поведения образца пластика в открытом источнике огня.

Для теста нам понадобится проветриваемое помещение и зажигалка (или спички), с помощью которой нужно осторожно поджечь кусочек испытуемого материала. Если материал плавится, значит мы имеем дело с термопластом, если не плавится — перед нами реактопласт.

Теперь убираем пламя. Если пластик продолжает гореть, то это может быть ABS-пластик, полиэтилен, полипропилен, полистирол, оргстекло или полиуретан. Если гаснет — скорее всего это поливинилхлорид, поликарбонат или полиамид.

Далее анализируем цвет пламени и запах, образующийся при горении. Например, полипропилен горит ярким синеватым пламенем, а его дым имеет острый и сладковатый запах, похожий на запах сургуча или жженной резины. Слабым синеватым пламенем горит полиэтилен, а при затухании пламени чувствуется запах горящей свечи. Полистирол горит ярко, и при этом сильно коптит, а пахнет довольно приятно — у него сладковатый цветочный запах. Поливинилхлорид, наоборот, пахнет неприятно — хлором или соляной кислотой, а полиамид — горелой шерстью.

Кое-что о типе пластика может сказать и его внешний вид. Например, если на детали наблюдаются явные следы сварки, то она наверняка изготовлена из термопласта, а если имеются следы снятых наждаком заусенцев, значит это реактопласт.

Также можно провести тест на твердость: попробовать срезать небольшой кусочек пластмассы ножом или лезвием. С термопласта (он более мягкий) стружка будет сниматься, а вот реактопласт будет крошиться.

Или еще один способ: погружение пластика в воду. Этот метод позволяет довольно просто определить пластики, входящие в группу полиолефинов (полиэтилен, полипропилен и др.). Эти пластмассы будут плавать на поверхности воды, так как их плотность почти всегда меньше единицы. Другие пластики имеют плотность больше единицы, поэтому они будут тонуть.

Эти и другие признаки, по которым можно определить тип пластика, представлены ниже в виде таблицы.

P.S. В следующей статье мы уделим внимание вопросам подготовки и покраски пластиковых деталей.

Бонусы

Расшифровка обозначения пластмасс

Обозначения наиболее распространенных пластиков

Классификация пластиков в зависимости от жесткости

Основные модификации полипропилена и области их применения в автомобиле

Методы определения типа пластмассы

 

Преимущества пластика — ПластМастер

Изделия из пластмассы современный человек использует каждый день. Мы разговариваем по телефону с пластиковым корпусом, застегиваем рубашку на пластмассовые пуговицы, сидим за компьютером с пластиковым монитором. Список можно продолжать до бесконечности. Этот материал стал настолько привычным, что никто из нас уже не задумывается о причинах его популярности, свойствах и компонентах, входящих в состав.

Секрет распространенности пластмассы в относительной дешевизне, малой массе произведенных из нее изделий, возможности принимать практически любую форму. Последнее свойство этого сырьевого материала активно используют при производстве изделий с применением пресс-форм. Именно эти приборы помогают получить готовый продукт необходимых очертаний и размеров, служащий составной частью привычных нам гаджетов, посуды, строительной фурнитуры и др.

Самые распространенные разновидности пластика

Произведенные детали из пластмассы отвечают стандартам безопасности, с ними легко работать, а сферы применения конечных продуктов отличаются широким многообразием. Для создания наиболее часто используемых человеком в обычной жизни вещей применяются следующие виды пластмасс:

— Полиэтилен. Служит материалом практически для любых упаковок, составных частей автомобилей и приборов, не подверженных высоким нагрузкам.

— Полистирол. Отлично сочетается с каучуком, имеет высокую эластичность и легко выдерживает температурные перепады. Эти свойства материала активно используются при создании прозрачных корпусов и футляров, бытовой техники, одноразовой посуды и медицинских инструментов. Его состав безопасен для земных недр и окружающей среды.

— Полипропилен. Его используют при изготовлении коммуникационных труб, автозапчастей и холодильного оборудования. Формула сырья разработана с учетом его применения в агрессивных условиях.

— Поликарбонат. Один из самых прочных пластиков, не деформируется при эксплуатации в условиях высоких температур. Эти свойства объясняют использование изделий из поликарбоната в качестве заменителей стекла. Из него также производят технику, радиоаппаратуру и измерительные приборы.

Роль пластмассы трудно переоценить – ежедневное применение изделий из нее существенно облегчает жизнь современного человека. Выполнение многих задач, которые когда-то казались сложными, теперь происходит автоматически.


Применение пластмасс в строительстве

Область, занимаемая пластмассами в современном строительстве, достаточно широка.

Применение пластмасс в строительстве:

  1. конструкционные материалы

  2. конструктивно-отделочные материалы

  3. отделочные материалы

  4. кровельные материалы

  5. теплоизоляционные материалы

  6. покрытие полов

  7. погонажные изделия

  8. сантехнические изделия

  9. пленки

  10. остекление

Номенклатура строительных материалов из пластмасс:

  • конструкционные: пластобетон. Наиболее прочными являются пластмассы с волокнистым наполнителем в виде стекла (стеклопластик). СВАМ – стекловолокнистый анизотропный материал (Rр = 1000 MПа).

  • конструктивно-отделочные: ДВП, ДСП.

  • отделочные: гетинакс – наполнитель, бумага или бумажно-слоистый пластик, линкруст, полистирол и моющиеся обои.

  • кровельные: стеклопластики, обработанные полиэфирными смолами на основе стекловолокна или стеклоткани.

  • остекление: органическое стекло (плексиглаз).

  • покрытие полов: ДВП, линолеум на базе поливенилхлорида – безосновный и основный, плитка ПХВ, релин.

  • теплоизоляционные: пенопласты, поропласты и сотопласты.

  • сантехнические изделия: трубы для водопровода.

  • погонажные изделия: на основе поливинилхлоридной смолы с наполнителями (поручни, карнизы, плинтуса, оконные переплеты, трубы).

  • пленки: из полиэтилена и поливинхлорида.

Особенности поведения пластмасс в условиях пожара

Большое количество катастрофических пожаров, происшедших в различных странах, свидетельствует о высокой пожарной опасности пластмасс.

При рассмотрении основных видов пластмасс, применяемых в строительстве, была отмечена краткая характеристика их пожарной опасности. Обобщая сведения об их пожарной опасности, можно отметить, что большинство пластмасс характеризуются следующим:

  1. Интенсивное снижение прочности при нагреве и низкая критическая температура (у большинства пластмасс она находится в пределах 40…60С).

  2. Низкая температура воспламенения (260…580С). Полистирол загорается от действия спички в течении 15 сек.

  3. Высокая скорость распространения пламени, особенно в вертикальном направлении. Например, волокнистый стеклопластик на основе фенол формальдегидной смолы в горизонтальном направлении горит со скоростью 0,05 м/мин, а в вертикальном – 4 м/мин, т.е. в 80 раз быстрее.

  4. Растрескивание и каплевыделение, обусловленное низкой температурой плавления полимеров. Например, полистирол является легковоспламеняемым материалом. Применяется в качестве облицовочных плиток для стен, перегородок. Полистирол плавится растрескивается, образует огненный дождь, что существенно усложняет обстановку на пожаре. Также опасно оргстекло, горение которого сопровождается каплевыделением.

  5. Интенсивное нарастание температуры при пожаре в помещении, отделанном пластмассами. Это объясняется, в основном двумя причинами. Во-первых, у пластмасс, как правило, высокая скорость горения (до 4 м/мин), во-вторых, большая теплота сгорания (колеблется до 10000 ккал/кг у поливинилацетат).

  6. Повышенная дымообразующая способность.

  7. Высокая токсичность. При термическом разложении и горении пластмасс могут выделяться следующие токсичные вещества (табл.5.1).

  8. Высокая химическая агрессивность продуктов разложения. При разложении, например, поливинилхлорида выделяется хлористый водород, который проникая в поры бетона, способен разрушать арматуру железобетона, выводить из строя приборы, аппараты, механизмы.

Таблица 5.1

Основные токсичные продукты, выделяемые при горении пластмасс и их предельно допустимые концентрации в воздухе

Полимеры

(пластмассы)

tС

Токсичный продукт

ПДК мг/м3

Полиэтилен полипропилен полиизобутилен.

Поливинилхлорид.

Полистирол.

Фторопласты.

Фенолформальдегидные.

Мочевиноформальдегидные.

Эпоксидные.

Полиуретаны.

220

230

260

250

250

100

эфиры, кислоты, альдегиды.

Хлористый водород НСL

стирол

Фтористый водород НF, фторфосген

фенол,

формальдегид

формальдегид.

Толуол,

Эпихлоргидрин.

Цианистый водород НСN.

5

0,5

5

1

1

1

0,3

Поэтому при тушении пожаров следует работать в КИПах. Помимо того, что отмеченные токсичные продукты могут проникать в организм человека через органы дыхания, отдельные из них, например, цианистый водород способен приникать через кожу. Кроме того, следует иметь в виду, токсичные продукты после пожара могут долго сохраняться в порах материала.

100 вариантов использования пластика — все варианты использования

1. Строительство зданий

Благодаря последним инновациям пластмассы стали частью строительных проектов из-за их универсальности и легкости. Они также экономичны и устойчивы к коррозии, что делает их экономически выгодными.

2. Производство электронных приборов

Благодаря доступной цене и небольшому весу, из пластика делают телевизоры, мобильные телефоны и другие электроприборы, которые мы используем в повседневной жизни.

3. в транспортной отрасли

При проектировании и производстве самолетов, автомобилей и других транспортных средств пластмассы использовались для изготовления более дешевых и легких автомобилей, что позволило снизить себестоимость производства, а также затраты на техническое обслуживание. Примечательно, что пластик использовался для облицовки, покрытия и ограждения поверхностей. Это, в свою очередь, привело к повышению эффективности и безопасности в транспортной отрасли.

4. Удобен в упаковке

При упаковке товаров пластмассы уменьшают вес груза, сохраняя при этом защиту и сохранность.Это помогает снизить потребление энергии и топлива при транспортировке грузов.

5. Изготовление безопасной спортивной экипировки

Пластмасса производит спортивный инвентарь и защитное снаряжение, в том числе защитные очки, капы, шлемы, а также наколенники. Этот недорогой материал помогает снизить количество травм во время игр.

6. Пищевая упаковка


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бутылки для безалкогольных напитков, бутылки для воды и многие другие товары, предназначенные для потребления, упакованы в пластиковые пакеты.Они изготовлены из полимера, известного как полиэтилен низкой плотности.

7. Временная домашняя упаковка

При использовании в микроволновой печи существуют определенные типы пластика, способные выдерживать нагрев, поэтому они подходят для упаковки продуктов перед использованием в микроволновой печи.

8. Изготовление контейнеров для мыла среди прочего оборудования высокой плотности

Из полиэтилена высокой плотности (HDPE) изготавливают контейнеры для мыла, автомобильные топливные баки, а также пробки для бутылок.Он универсален и пригодится в различных производственных процессах.

9. Изготовление одежды

Поливинилхлорид (ПВХ) обладает высокой устойчивостью к повреждениям, что делает его пригодным для изготовления одежды. Из него получается долговечная одежда, которая не изнашивается быстро при чистке.

10. Изготовление мебели

Поскольку поливинилхлорид легко поддается формованию, его используют при изготовлении различной мебели. Это помогает получить желаемую форму и размер мебели.

11. Изготовление напольных покрытий

Поливинилхлорид очень эффективен при изготовлении напольных покрытий благодаря своей универсальности.

12. Изготовление медицинских материалов


Благодаря своему легкому весу и универсальности поливинилхлорид производит качественное медицинское оборудование. Это уменьшает багаж, который несут медицинские работники, и упрощает дезинфекцию оборудования.

13.Изготовление виниловых пластинок

Примерно три десятилетия назад, в период с 90-х по 2000-е годы, виниловые пластинки были обычным способом хранения песен. Виниловые пластинки изготовлены из поливинилхлорида.

14. Изготовление вывесок

В области рекламы вывески являются важным средством передачи информации определенной группе. Вывеска изготовлена ​​из поливинилхлорида.

15. Используется в облицовке

При облицовке дома для теплоизоляции и улучшения его внешнего вида отличным материалом для использования является поливинилхлорид.Это также помогает защитить дом от экстремальных погодных условий.

16. Изготовление кабелей

При изготовлении электрических кабелей или кабелей передачи данных поливинилхлорид является подходящим материалом.

17. Изготовление труб

При изготовлении водопроводных и канализационных труб предпочтительным материалом является поливинилхлорид из-за его гибкости и низкого уровня коррозии.

18. Изготовление стаканчиков для питья


Полиэтилен низкой плотности

(LDPE) подходит для изготовления одноразовых стаканов для питья.

19. Изготовление упаковочных лент

Ленты, используемые для упаковки оборудования, изготовлены из пластика, известного как полипропилен (ПП).

20. Изготовление ланч-боксов

Полипропилен также производит пластиковые ланч-боксы. Поскольку этот полимер нетоксичен, пища, хранящаяся в этих коробках для завтрака, пригодна для употребления человеком.

21. Изготовление оборудования для игровых площадок

Оборудование и конструкции, используемые на игровых площадках, такие как горки, изготовлены из полиэтилена низкой плотности.

22. Изготовление соломинок

Соломинки, которыми мы пьем наши любимые прохладительные напитки, изготовлены из полипропилена.

23. Изготовление чайника

Полипропилен

используется при изготовлении пластикового чайника, который мы видим повсюду.

Полипропилен используется при изготовлении

24. Изготовление лотков

Пластиковые лотки изготовлены из полиэтилена низкой плотности.

25.Изготовление пакетов


Мешки для белья и мусорные мешки изготавливаются из полиэтилена низкой плотности.

26. Моделирование

Полипропилен

можно использовать для изготовления моделей.

27. Изготовление хирургических инструментов

Полипропилен

считается безопасным и поэтому используется для изготовления хирургических инструментов.

28. Изготовление пакетов для чипсов

PP считается самым безопасным из всех других пластиковых материалов; следовательно, он в основном используется для изготовления пакетов для чипсов.

29. Изготовление синтетической кожи

Из поливинилхлорида делают кожзаменитель, а также кожуру.

30. Изготовление столбов

Из-за повышенного загрязнения и вырубки лесов поливинилхлорид является альтернативным вариантом крупномасштабного использования столбов.

31. Изготовление шлангов


Из пластика можно делать гибкие садовые шланги.

32. Изготовление одноразовых тарелок и ложек

При проведении мероприятия с большим количеством людей следует использовать пластиковые тарелки и ложки, поскольку они дешевы и легко утилизируются.

33. Изготовление внутривенных медицинских пакетов

Поскольку пластик повышает гигиену в больницах, пакеты для внутривенной крови и жидкостей облегчают работу медицинских работников, поскольку они проверяют и изменяют конкретные потребности пациентов.

34.Изготовление пластиковых сердечных клапанов

Пластмассовые клапаны сердца помогают пациентам прожить долгую и счастливую жизнь.

35. Изготовление пластиковых соединений

Благодаря усовершенствованным технологиям тазобедренные и коленные суставы изготавливаются из пластика, помогая пациентам выздоравливать от болезненных состояний.

36. Изготовление пластиковых протезов

Протезы помогают людям с ампутированными конечностями вести нормальную жизнь, помогая им восстановить нормальное функционирование конечностей.

37. Изготовление капсул для таблеток


Капсулы помогают упаковать нужное количество лекарства, необходимое пациенту. Это помогает уменьшить случаи недостаточной или передозировки.

38. Изготовление пластиковых катетеров

Они помогают врачам выполнять простые операции, открывающие заблокированные кровеносные сосуды, что приводит к правильному кровотоку.

39. Изготовление искусственных роговиц

При травмах глаз искусственная роговица из силикона может помочь восстановить зрение.

40. Изготовление усилителей зрения

Контактные линзы, а также оправы для очков изготавливаются из пластика.

41. Слуховые аппараты

Слуховые аппараты доступной модели

также изготовлены из пластика, что помогает пациентам эффективно общаться.

42. Альтернативное стекло

Acrylic делает легкие очки, которые легко разбиваются или ломаются. Это отличная альтернатива для семей с маленькими детьми..

43. Теплицы


Поликарбонат делает теплицы складными, независимо от того, холодно или жарко.

44. Складные стулья

HDPE пригодится при создании складных стульев и пластиковых бутылок. Он гибкий и простой в проектировании.

45. Военный бронежилет

Полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы

(UHMWP) используется для изготовления бронежилетов.

46. Уплотнения и подшипники

Гидравлические подшипники и уплотнения

изготовлены из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

47. Производство стекловолокна

Полиэтилен

наиболее подходит для изготовления стекловолокна, используемого в технических смолах, благодаря его химической стойкости.

48. Изготовление углеродных нанотрубок

Углеродные нанотрубки изготавливаются из полиэтилена.

49. Изготовление ковров


Поливинилхлорид и полиэтилен являются обычными полимерами, используемыми при изготовлении ковров.

50. Изготовление контейнеров для отбеливателя и детских игрушек

Из ПЭВП

изготавливают игрушки и контейнеры для отбеливателя из-за их жесткости.

51. Изготовление пластиковых подгузников

Пластиковые подгузники, контейнеры для йогурта и Tupperware изготовлены из полипропилена.

52. Изготовление корпусов дымовых извещателей

Корпус дымового извещателя изготовлен из полистирола (PS).

53. Изготовление одноразовых бритв

PS производит одноразовые бритвы.

54. Изготовление корпусов DVD и CD

Полистирол

— это материал, из которого делают коробки для DVD и компакт-дисков.

55. Производство бутылочек для детского питания


Из поликарбоната

производятся детские бутылочки для кормления и бутылочки-охладители для воды.

56. Производство обуви

Подошва создана из полиуретана, а верхняя часть из винила.

57.Изготовление спортивного инвентаря

Клюшки для гольфа, теннисные ракетки и футбольные мячи изготавливаются из нейлона и других каучуковых полимеров.

58. Изготовление круглых и продолговатых кувшинов

HDPE изготавливает прочные продолговатые кувшины, используемые для хранения или транспортировки различных продуктов.

59. Многоразовые пузырчатые пакеты

Из полиэтилена

производятся многоразовые пузырчатые пакеты для хранения различных продуктов, особенно деликатных.

60.Изготовление матов

Полиэтиленовые коврики используются в большинстве внутренних помещений.

61. Стаканы одноразовые


Полипропилен

отличается высокой устойчивостью к химическим повреждениям и пригодится при создании одноразовых стаканов.

62. Специальные фармацевтические контейнеры

Из-за высокого содержания химических веществ, используемых в лекарствах, полипропилен используется в производстве фармацевтических контейнеров.

63. Пластиковая пленка для пруда

ПЭВП

используется для изготовления вкладышей из-за его высокого отношения прочности к плотности.

64. Пиломатериалы пластиковые

Из полиэтилена высокой плотности делают пластиковые пиломатериалы, которые пригодятся при строительстве зданий.

65. Производство печатных баннеров

Полипропилен

создает баннеры, так как он очень устойчив к погодным условиям.

66. Замена металлических подшипников

Нейлон

используется в производстве втулок и металлических подшипников.

67. Трафаретная печать

Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) используется для трафаретной печати благодаря его высокой прозрачности.

68. Изготовление облицовки холодильников

Ударопрочный полистирол используется для облицовки холодильников благодаря низкому уровню водопоглощения.

69. Изготовление пластиковых продуктовых пакетов


Из полиэтилена низкой плотности изготавливают полиэтиленовые пакеты, используемые при перевозке товаров.

70. Изготовление кредитных карт

Кредитные карты изготовлены из поливинилхлорида.

71. Изготовление занавесок для душа

Из поливинилхлорида делают занавески для душа.

72. Изготовление рам

Каркасы окон и дверей изготовлены из поливинилхлорида.

73. Изготовление плащей

Плащи изготовлены из поливинилхлорида.

74.Изоляция

Изоляция проводов и кабелей выполнена из поливинилхлорида.

75. Изготовление канатов и гребней


ПЭТ является основным полимером, используемым при изготовлении веревок и гребней

76. Изготовление сельскохозяйственных труб

Трубы, используемые в сельском хозяйстве, изготовлены из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП).

77. Ремешки для часов

Ремешки наших наручных часов в основном изготовлены из поливинилхлорида.

78. Профнастил

В некоторых случаях в кровельном покрытии используется поливинилхлорид.

79. Ирригационная трубка

Из полиэтилена низкой плотности изготавливаются ирригационные трубки.

80. Изготовление ящиков для хранения

Полипропилен делает ящики для хранения из-за усталости.

81. Щетина зубной щетки

Из нейлона делают щетинки для зубных щеток.

82.Противоаварийные щиты

Поликарбонаты прочные и устойчивые к разрушению, из них можно делать защитные щиты.

83. Светофоры


Светофоры из поликарбоната

84. Плитка

Из полиэтилена низкой плотности изготавливают плитку, особенно для наружных работ.

85. Садовая мебель

Садовая или уличная мебель изготавливается из полиэтилена низкой плотности.

86. Автомобильные бамперы

Полипропилен

используется для изготовления автомобильных крыльев.

87. Теплоизоляционные пены

Полиуретан

используется в производстве этих изоляционных пен.

89. Кейсы для электронного оборудования


Акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) используется для изготовления таких вещей, как клавиатуры и мониторы.

90. Сковороды и горки

Тефлон используется для изготовления нелипких деталей, таких как слайды.

91. Провода электрические изолированные

Фенол — это термореактивный пластик, используемый для изоляции электрических проводов.

92. Клей для дерева

Карбамидоформальдегид (UF) часто используется в качестве клея для древесины в фанере и ДВП.

93. Аэрокосмическое литье

Полиэфирэфиркетон (PEEK) используется в аэрокосмических формованных изделиях и медицинских имплантатах.

94. Лески

ПЭТ используется для изготовления прочных лесок.

95. Пакеты для продуктов


LDPE производит пакеты для замороженных продуктов и пакеты для сэндвичей.

96. Изготовление труб

ПЭВП

используется для изготовления водопропускных и водосточных труб.

97. Большие бутылки для воды

Большие бутылки для воды изготовлены из поликарбоната.

98. Лабораторное оборудование

Из полистирола

производятся пробирки и другое лабораторное оборудование, например, чашки Петри.

99. Трехмерная печать

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) используется в 3D-печати.

Изготовление воздушных шаров

Нейлоновая ткань используется для изготовления воздушных шаров.

100. Сохранение свежих пищевых продуктов

Пластик помогает предотвратить распространение этилена на свежие фрукты и другие продукты питания.

Пластмассы в жилищном строительстве

Пластмассовые материалы широко используются в процессе жилищного строительства во всем, от полов до изоляции, что делает пластмассы незаменимой частью индустрии жилищного строительства.Применение пластмасс является как практичным, так и эстетическим, с настолько широким спектром применения, что их трудно классифицировать. Некоторые из наиболее важных приложений влияют не только на полезность домов, но и на их стоимость при перепродаже.

 

Сантехника

Сантехнические краны, трубы, декоративные ручки и уплотнения часто изготавливаются из пластика, поскольку они менее подвержены коррозии и деформации по сравнению с металлом. Нет ничего привлекательного в ржавой или покрытой коррозией латунной или медной сантехнике, особенно когда производство и установка пластмассы обходятся дешевле.Поскольку химический состав пластмасс, используемых в сантехнике, продолжает меняться, то же самое происходит и с ролью пластиковых материалов в жилищном строительстве.

Столешницы

Пластиковые столешницы становятся все более изощренными с точки зрения их долговечности, эстетической привлекательности и способности отталкивать бактерии. Эти типы столешниц могут быть изготовлены так, чтобы имитировать гранит и другие дорогостоящие материалы, но за небольшую часть цены. Они также могут быть более устойчивыми к царапинам, чем другие материалы, и их легче заменить, если дома повреждены в результате стихийных бедствий или техногенных аварий.

Панели

Наружные панели и сайдинг из пластика не только прочны и устойчивы к непогоде, но и могут иметь эстетически приятную форму. Вы можете выбрать дизайн и внешний вид, который соответствует вашим потребностям, и есть множество различных вариантов на выбор. Эти панели часто более универсальны, чем другие продукты, изготовленные из более жестких материалов, таких как дерево. Они также могут выдерживать тяжелые погодные условия, потому что они более гибкие.

Настенные конструкции

Стены внутри домов могут иметь лепные конструкции из пластика, которые не только визуально ошеломляют, но и могут быть экономически выгодными по сравнению с другими лепными украшениями на рынке, включая древесину. Из пластиковых материалов легче формовать сложные конструкции, чем из других материалов, что позволяет строителям настраивать внешний вид дома внутри и снаружи. Вы сможете с большей уверенностью демонстрировать свой дом, когда обратитесь к пластику, чтобы усилить визуальную привлекательность вашего дома.

Перила

Лестничные перила имеют двойное назначение: они предназначены для практических целей безопасности, но они также должны быть декоративными по своей природе, добавляя привлекательности фойе и лестничным площадкам. Пластиковые перила могут выглядеть так же красиво, как деревянные или металлические, но они дешевле и подвержены вмятинам, царапинам и вмятинам, что идеально подходит для семей с детьми. Пластиковые перила или перила с пластиковыми компонентами популярны, потому что они являются разумным выбором для домовладельцев, которые хотят, чтобы их дома прослужили долго и в то же время выглядели стильно.

Изоляция

Пластмассы, используемые в изоляции домов, повышают энергоэффективность, делая дома более доступными и в то же время удобными. Учитывая экономию, которую может принести эффективная изоляция, неудивительно, что пластмассы используются для герметизации, защиты и экранирования домашних конструкций от элементов. Пластик доступен по цене, податлив и долговечен, что делает его одним из самых идеальных материалов на рынке для домостроителей, которые можно использовать сейчас и в будущем.

Современные бытовые удобства и удобства облегчаются пластиком, позволяя жить максимально комфортно.По мере того, как пластмассы продолжают становиться прочнее и дешевле, они, вероятно, будут играть более важную роль в жилищном строительстве.

Вопросы? Комментарии?  Дайте мне знать в разделе комментариев ниже!

Ищете дополнительную информацию о пластиковых материалах? Загрузите наш справочник по высокоэффективным пластикам!


границ | Применение пластиковых отходов в дорожной инфраструктуре и строительстве

Введение

С момента разработки пластика (или синтетической смолы) в 1950-х годах его преимущества, такие как экономичная цена, малый вес и устойчивость к нагреву и коррозии, привели к экспоненциальному росту использования пластиковых изделий и образованию пластиковых отходов. , особенно в соответствии с традиционной экономической моделью линейного материального потока «возьми-сделай-утилизируй» (Geyer et al., 2017; Городицкая и др., 2018). В 2019 году во всем мире было произведено около 370 миллионов тонн пластиковых изделий (PlasticsEurope, 2020), и ожидается, что к 2050 году ежегодное производство пластика будет последовательно увеличиваться до 1 800 миллионов тонн (Ryan, 2015). В Корее внутренний спрос на пластмассы в 2019 году составил 4,0 млн тонн (Министерство окружающей среды (МОС), 2020a). Глобальная статистика показывает, что пластиковые отходы, как правило, выбрасываются в окружающую среду или попадают на свалки (79%), подвергаются сжиганию (12%) или переработке (9%) (Geyer et al., 2017). Среди множества применений пластмасс сектор упаковки демонстрирует наибольшее использование пластмасс в мире (36%), Япония (41%) и Корея (47%), за которыми следуют строительство (12–16%). текстильная (14%) и транспортная отрасли (7–12%) (Geyer et al., 2017; Jang et al., 2020). Пластмассы, используемые для упаковки, обычно тонкие и называются «пластиковыми пленками». Они подходят только для одноразового использования. Таким образом, переработка больших объемов отходов пластиковой пленки (WPF, гибкой пластиковой пленки или отходов винила) является актуальной проблемой во всем мире.Использование WPF в качестве метода обработки отходов также является важной темой Цели 12 Организации Объединенных Наций в области устойчивого развития, обеспечивающей устойчивое потребление и производство для сокращения использования природных ресурсов и управления жизненным циклом пластмасс (UN, 2016; De Souza, 2019).

Методы переработки пластиковых отходов, включая WPF, в основном подразделяются на четыре типа: замкнутый цикл, даунциклинг (или открытый цикл, понижение качества), молекулярная рециркуляция (или химическая рециркуляция) и рекуперация энергии (Hopewell et al., 2009). Первичная переработка называется материальной или механической переработкой, которая включает в себя процессы с замкнутым и разомкнутым циклом. Эти процессы отличаются качеством рециклата. В процессе рециклинга с замкнутым циклом получается рециклат с качеством, аналогичным первичному материалу из пластиковых отходов, которые представляют собой однослойные или однослойные пластики, в то время как в процессе рециркуляции с открытым циклом применяются продукты более низкого качества или менее требовательные продукты с многослойными пластиками. загрязнений, таких как добавки или чернила.Химическая или молекулярная переработка превращает пластмассы в ценные товарные химические вещества с помощью термических и химических процессов, таких как пиролиз, деполимеризация и частичное окисление (Hamad et al., 2013; Horodytka et al., 2018). Хотя технология разделения мономеров была разработана недавно, споры об экологических и экономических преимуществах химической переработки продолжаются, в основном из-за технического состояния развития и конкурентоспособности коммерчески доступных первичных химикатов (Shen et al., 2010; Гейер и др., 2017; Рахими и Гарсия, 2017 г.; Мейс и др., 2020). Метод рекуперации энергии может производить электричество и поставлять тепло от сжигания. Несмотря на преимущество сокращения большого объема пластиковых отходов, все еще существуют экологические проблемы, такие как выброс парниковых газов и загрязняющих веществ. Более того, этот метод контрастирует с принципами экономики замкнутого цикла, в которых упор делается на повторное использование и переработку; Кроме того, по сравнению с механической утилизацией утилизация энергии имеет примерно 1.В 7 раз меньше теплота сгорания пластмасс (60 000 кДж кг 90 865 −1 90 866 против 36 000 кДж кг 90 865 −1 90 866 ) (Rahimi and García, 2017).

Вышеупомянутые методы переработки тесно связаны с типом и качеством (или чистотой) КС, которые оцениваются во время сбора КС, а также сортировки и обработки вторичного сырья или конечных продуктов переработки. Бытовые ПП (или созданные после конечного использования) представляют собой смесь различных типов полимеров и многослойных материалов, загрязненных добавками, покрытиями или чернилами (Городицкая и др., 2018). Они использовались для производства твердого мусорного топлива в Корее для рекуперации энергии с 2013 года во время внедрения новой системы обязательств по поставкам возобновляемой энергии или стандарта портфеля возобновляемых источников энергии. Кроме того, пересмотр «Закона о содействии сбережению и повторному использованию ресурсов» дал возможность активно использовать отходы, поскольку они были отнесены к общему твердотопливному продукту (Министерство окружающей среды (МОС), 1992 г.). Однако в 2020 году политика изменилась: вес невозобновляемого твердого мусорного топлива в сертификате возобновляемой энергии был уменьшен до нуля, что означает, что твердое мусорное топливо, изготовленное из пластиковых отходов или WPF, больше не может классифицироваться как возобновляемые источники энергии (Министерство торговли, промышленности). и Energy (MOTIE), 2019 г.; Джу и Йео, 2020 г.).Таким образом, в настоящее время скорость переработки материалов WPF является лучшей альтернативой, чем утилизация путем рекуперации энергии при сжигании в Южной Корее.

Предыдущие исследования по переработке материалов WPF или жесткого пластика показали, что отходы пластика можно использовать в строительных материалах, смешивая их с обычными материалами, такими как крупные заполнители для асфальта и цемента (Kim et al., 2013, 2020; Yeom et al. ., 2014; Корейский институт строительных технологий (KICT), 2018). Кроме того, физико-химические свойства продуктов, полученных из WPF, систематически не изучались, поэтому сведения о применимости WPF к строительным материалам ограничены (Chung et al., 2013; Дальбо и др., 2018). В другом практическом исследовании была предпринята попытка изготовления уличных ограждений для деревьев только с использованием WPF (Министерство окружающей среды (МОС), 2020b), но испытания для несущих строительных конструкций не проводились. В этом исследовании мы стремились оценить механические и экологические характеристики переработанных продуктов WPF (WPF-RP) для строительных применений, в частности временных тротуарных плит (TPB), для условий окружающей среды вне помещений. Были также проведены демонстрационные испытания прототипа для (i) сопротивления скольжению, чтобы определить, какие области являются приемлемыми для TPB WPF-RP, и (ii) эффекта крепежных конструкций, установленных между TPB, чтобы определить, можно ли улучшить дефекты обратной засыпки и уплотнения.Кроме того, мы предлагаем другие варианты применения WPF-RP на основе результатов механических и экологических характеристик и демонстраций прототипов.

Материалы и методы

Процедура производства переработанных продуктов для дорожной инфраструктуры и строительства и образцы для физических характеристик

WPF-RP, необходимые для TPB, были изготовлены и предоставлены производственной компанией в Корее, которая имеет оборудование для визуальной сортировки, магнитной сортировки, высокоскоростного измельчения, плавления и прессования.Компания производит такие продукты, как защита от уличных деревьев и коврики для растительности (Министерство окружающей среды (МОС), 2020b). Доминирующим типом ОПО из бытовых отходов был полиэтилен. Прототипы TPB с размерами 0,3 (Ш) × 0,3 (Д) × 0,125 (Г) м были изготовлены с использованием пресс-формы новой конструкции. Изображение блока TPB представлено на дополнительном рисунке S1.

Механические характеристики отходов пластиковой пленки – переработанных продуктов

Образцы для испытаний были приготовлены из WPF-RP в зависимости от стандартного размера.Были измерены и оценены механические свойства WPF-RP как строительных материалов, включая прочность на сжатие и растяжение, эластичность на сжатие и растяжение, коэффициент Пуассона, плотность и коэффициент теплового расширения. По семь образцов были подготовлены для испытаний на прочность при сжатии, модуль упругости при сжатии, предел прочности при растяжении, модуль упругости при растяжении и коэффициент Пуассона, а по пять образцов были подготовлены для измерений плотности и теплового расширения. Испытания проводились в соответствии с процедурами, установленными стандартными методами Кореи (корейские промышленные стандарты, KS M ISO 11359-2, 2017 г.; корейские промышленные стандарты, KS M ISO 527, 2017 г.; корейские промышленные стандарты, KS M ISO 604, 2018 г.; Корейские промышленные стандарты, KS M ISO 1183-1, 2019) и обобщены в дополнительной таблице S1; Дополнительный рисунок S2.

Ускоренные испытания на стойкость к атмосферным воздействиям отходов пластиковой пленки и переработанных продуктов

Ускоренные испытания на атмосферостойкость были проведены для изучения влияния атмосферных воздействий WPF-RP и ухудшения физических характеристик WPF-RP TPB при длительном применении во внешней среде. Три образца с размерами 7 (Ш) × 15 (Д) × 1 (Г) см были подготовлены путем разрезания образцов WPF-RP и коммерческого полиэтилена высокой плотности (HDPE), приобретенных у Polypenco Korea, для сравнения характеристик атмосферостойкости новых и переработанных материалов. материалы.Использовались ксеноновые лампы (Ci4000, ATLAS) с S-боросиликатным (S-boro) фильтром, температура черной панели 63 ± 3°C, относительная влажность 50 ± 5% и освещенность 0,51 Вт/м 2 при 340 нм для ускоренного испытания на атмосферостойкость в соответствии с инструкциями, приведенными в корейских промышленных стандартах, KS F 2274: 2018 (2018). Цикл моделирования – облучение в течение 102 мин с выдержкой в ​​воде в течение 18 мин в камере выветривания. Ускоренные испытания на атмосферостойкость проводились до 1500 часов с шагом 500 часов.Преобразование времени облучения в камере выветривания во время ускоренного выветривания было рассчитано с использованием среднего за 10 лет значения горизонтальной солнечной инсоляции в Сеуле, принимая приблизительно 5% ультрафиолетового излучения и исключая влажность и температуру; то есть время выветривания в камере для испытаний на ускоренное выветривание было рассчитано как ~ 1500 ч (540 дней). Эти расчеты проводились в соответствии с методами, предложенными Gewert et al. (2018), а дополнительная информация представлена ​​в дополнительной таблице S2.Позднее в соответствии с корейскими промышленными стандартами KS A 0063: 2015 (2015) были протестированы растрескивание поверхности и изменение цвета (CE7000A, x-rite). Прочность на растяжение и удлинение при разрыве измеряли в соответствии с корейскими промышленными стандартами, KS M ISO 527-2 (2018) (серия RTF Tensilon, A&D). Разница в цвете была измерена и рассчитана с использованием следующего уравнения из предыдущего исследования (Mokrzycki and Tatol, 2011):

∆Eab∗=(L1∗−L2∗)2+(a1∗−a2∗)2+(b1∗−b2∗)2

Здесь L * , a * и b * обозначают яркость (черный/белый), красный и зеленый между +127 и -128, а синий и желтый между +127 и -128 соответственно, а нижние индексы 1 и 2 представляют собой значения начальной точки в нулевой момент времени и при времени облучения (500, 1000 и 1500 ч) во время испытания на ускоренное атмосферное воздействие.

Оценка динамической устойчивости

Динамическая устойчивость конструкционных материалов из образцов WPF-RP была оценена с помощью испытания на скольжение колес (AI-1100-3, Ивата, Япония) в соответствии с корейскими промышленными стандартами, KS F 2374: 2017 (2017). Испытание на скольжение колес является репрезентативным методом оценки устойчивости образца к пластической деформации, в основном в летний период, путем имитации внутренних площадок и передачи реальных нагрузок от транспортных средств в условиях высокой температуры дорожного покрытия. Образцы размером 300×300×50 мм были изготовлены и испытаны колесной нагрузкой 686 Н (или 628 кПа, 70 кг) со скоростью 42 цикла/мин (т.е., 2520 циклов/60 мин) при 60°С. Были измерены деформации через 15, 30, 45 и 60 минут для шести образцов для испытаний, а динамическая устойчивость была рассчитана с использованием следующего уравнения:

Динамическая стабильность=42×t2-t1d2-d1×C

Здесь 42 – число повторных циклов за 1 мин, d 1 и d 2 – перемещения деформаций (мм) при t 1 = 45 мин и t 2 909 min соответственно, а C — поправочный коэффициент типа испытательной машины, где значение C равно 1.0, поскольку кривошипное звено приводит в движение испытуемые образцы.

Полевые испытания временной тротуарной плитки

Для применения прототипа TPB с использованием WPF-RP были проведены полевые испытания на участке в Сеуле, который часто подвергался движению большегрузных автомобилей, таким образом имитируя реальную дорожную площадку. Размер поля составлял 1,2 м (Ш) × 6 м (Д) и мог вместить 80 прототипов WPF-RP, как показано на рисунке 1. Далее общая длина испытательного полигона в 6 м была разделена на 4,5 м и 1.Участки длиной 5 м с установкой и без установки крепежных конструкций, которые были разработаны для улучшения передачи нагрузки и выравнивания между блоками (дополнительные рисунки S1, S3) для оценки масштабируемости TPB на строительных площадках дорожных покрытий. До и после одного месяца эксплуатации ТПБ ВПФ-РП на установленном полигоне измерялись профили, высотная отметка и сопротивление скольжению (или скольжению). Профили четырех рядов (1-4-й) были измерены по три раза в продольном направлении установленных ТПП (рис. 1) с помощью шагающего профилировщика Surf-Pro (CS8850, Surface Systems & Instruments, Inc.США). Профили использовались не для измерения абсолютного смещения, а для измерения относительного смещения, основанного на начальной точке TPB, которая считалась равной 0 мм. Высота в определенных местах в середине каждого TPB (рис. 1) была измерена с использованием стержневой линейки и линейки из нержавеющей стали длиной 30 см. Чтобы имитировать скольжение автомобиля, было проведено стандартное испытание на сопротивление скольжению с помощью британского маятникового тестера (BPN) (HM-602W, Гилсон, США) в соответствии с методом корейских промышленных стандартов, KS F 2375 (2016 г.), аналогичным АСТМ Е 303.

Рисунок 1 . Расположение измерений профиля и высоты на испытательном поле.

Экологическая оценка опасных веществ

Содержание и характеристики фильтрата опасных веществ, включая тяжелые металлы, из опытных образцов WPF были проанализированы в соответствии с IEC 62321 и корейским официальным методом испытаний отходов, соответственно (Министерство окружающей среды (MOE), 2017). Среди содержания 10 опасных веществ, регулируемых Законом об обороте ресурсов электрического и электронного оборудования и транспортных средств (Министерство окружающей среды (МО), 2019 г.), который был недавно обновлен в соответствии с директивой об ограничении использования опасных веществ II (Директива 2011/65/ EU, 2011), Pb и Cd измерялись с помощью оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (Optima 8300DV, PerkinElmer, UK), Hg измерялись с помощью анализатора ртути (FIMS 400, PerkinElmer, UK), Cr 6+ измерялись с помощью спектрофотометра ультрафиолетового/видимого света (V530, Jasco, JP) полибромированные бифенилы и полибромированные дифениловые эфиры измеряли с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии (7975, Agilent, США) и бис(2-этилгексил)фталат, бензилбутилфталат, дибутилфталат , и диизобутилфталат измеряли с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии (5977B, Agilent, США).Образцы для испытаний фильтрата 11 опасных веществ, перечисленных в Корейском официальном методе испытаний отходов, были предварительно обработаны раствором кислоты. Cr 6+ , Cu, Cd, Pb и As – с помощью оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (Optima 5300DV, PerkinElmer, UK), Hg – с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии (FIMS 100, PerkinElmer, UK), цианид измеряли с помощью ультрафиолетового/видимого спектрофотометра (V530, Jasco, JP), фосфорорганические соединения измеряли с помощью газовой хроматографии с азотно-фосфорным детектором (6890N, Agilent, США), тетрахлорэтилен и трихлорэтилен измеряли с помощью газовой хроматографии с микроэлектронно-захватным детектором (7890A). , Agilent, США), а масло измеряли гравиметрически после экстракции гексаном.

Результаты

Механические свойства переработанных отходов пластиковой пленки для строительства

Механические характеристики WPF-RP показаны в таблице 1. Стандартные отклонения всех измеренных параметров были небольшими, что указывает на однородность материалов. Прочность на сжатие образцов WPF-RP составляла примерно 38 МПа, что близко к прочности цементного бетона (Han et al., 2003; Lam et al., 2018; Aghaeipour and Madhkhan, 2020), что указывает на сравнительно превосходную жесткость. .Поскольку прочность на сжатие была примерно в 2,3 раза выше, чем прочность на растяжение, использование WPF-RP в качестве элемента сжатия, а не элемента растяжения, имеет преимущество с точки зрения характеристик строительного материала. Однако при испытании на сжатие эластичность была примерно в 32–38 раз меньше, чем у бетона, что может вызвать значительную деформацию при приложении нагрузки, что делает его непригодным для использования в качестве несущей конструкции при больших нагрузках. Кроме того, коэффициент теплового расширения в ~12 раз больше, чем у бетона; поэтому замена существующих строительных материалов будет затруднена в плохих условиях, например, с большой годовой разницей температур, в зависимости от погодных условий, воздействия внешней среды и условий нагрузки.

Таблица 1 . Результаты физических характеристик WPF-RP как конструкционных материалов.

Стабильность в условиях воздействия внешнего света

Изменения внешнего вида после испытания на ускоренное атмосферное воздействие для образцов WPF-RP и коммерческого ПЭВП показаны в таблице 2. Никаких существенных изменений во внешнем виде двух пластиковых образцов не наблюдалось до 1500 часов, что соответствует 540 дням; кроме того, никаких трещин не наблюдалось. Первоначальный цвет ПЭВП был непрозрачно-белым, видимых изменений цвета не наблюдалось.Однако для образцов WPF-RP освещенные области становились ярче с увеличением времени экспозиции. Различие в цвете было измерено количественно до и после испытания на ускоренное выветривание, с незначительным увеличением значений через 500 часов в обоих образцах. Хотя стандарта для изменения высоты (ΔE) не существует, цветовое различие наблюдалось, когда его значение превышало 1, и цветовое различие увеличивалось с увеличением его значения. Значения для образцов HDPE были близки к 1, тогда как значения для образцов WPF-RP были примерно в пять раз выше (5.3).

Таблица 2 . Результаты ускоренного испытания на атмосферостойкость образцов WPF-RP и HDPE.

После ускоренных испытаний на атмосферостойкость мы оценили свойства прочности при растяжении и относительное удлинение при разрыве (рис. 2). Со временем наблюдалось значительное снижение значений для образцов ПЭВП по сравнению с образцами, которые не подвергались атмосферным воздействиям. И наоборот, значения для образцов WPF-RP были постоянными в течение всего времени испытаний до 1500 часов. Хотя характеристики растяжения ВПФ-РП ниже, чем у чистого пластика до атмосферного воздействия и фотостарения, предел прочности при растяжении и удлинение ВПФ-РП можно сравнить с характеристиками образцов ПЭВП после 500–1000 ч, возможно, из-за сложная структура композиционных полимеров в WPF-RP (Shah et al., 2008; Иньигес и др., 2018).

Рисунок 2 . Изменения свойств при растяжении образцов WPF-RP и HDPE во время испытания на ускоренное атмосферное воздействие. Представлены стандартные отклонения как для испытаний на прочность при растяжении, так и для испытаний на удлинение (было проведено по шесть испытаний на прочность при растяжении и относительное удлинение).

Стабильность дорожного покрытия при транспортной нагрузке

В дополнение к механическим свойствам WPF-RP в идеале должны демонстрировать хорошую стабильность при нагрузках транспортных средств на дорожном покрытии.Таким образом, были проведены испытания на слежение за колесами для оценки устойчивости транспортных средств к дорожному покрытию. На рис. 3 показано, что значения глубины колеи для шести образцов варьировались из-за неоднородности материала, а динамическая стабильность находилась в диапазоне от 21 000 до 63 000 циклов/мм при среднем значении 33 250 ± 15 456 циклов/мм. Это указывает на то, что динамическая устойчивость WPF-RP была намного выше, чем у стандартов качества асфальта, обычно используемых для дорожного покрытия (> 3000 для сопротивления потоку, 2000–3000 для щебеночно-мастичных асфальтобетонов, > 2500 для дренажа и > 750 для дренажа). аварийный ремонт при комнатной температуре) (Министерство земли, инфраструктуры и транспорта (МОЛИТ), 2017).Эти высокие значения устойчивости, полученные в ходе испытаний на слежение за колесами WPF-RP, по сравнению с обычными асфальтовыми покрытиями, подтвердили динамическую устойчивость нагрузки транспортного средства при использовании WPF-RP в качестве материалов дорожного покрытия. Таким образом, это исследование предоставило лучшую альтернативную меру для эффективного применения WPF-RP в строительстве.

Рисунок 3 . Результаты зависимости глубины колеи от времени в тестах на отслеживание колес для шести образцов WPF.

Экологическая оценка отходов пластиковой пленки – переработанных продуктов

Использование отходов, в том числе ОПО, в качестве вторичного сырья требует экологической экспертизы, так как отходы могут содержать различные опасные вещества.Продукты из синтетических смол, такие как пластиковые пленки, содержат синтетические смолы на нефтяной основе и добавки, такие как пластификаторы, термостабилизаторы и антиоксиданты, которые добавляются в процессе производства (Rahimi and García, 2017; Dahlbo et al., 2018). Таким образом, при использовании ОВФ-РФ эти вещества могут попадать в окружающую среду, что впоследствии влияет на качество окружающей среды и здоровье человека. Критерии экологической безопасности различаются в зависимости от использования продукции из отходов. Были проанализированы 10 ограниченных материалов в WPF-RP, указанных в Ограничении опасных веществ II.Из них семь не были обнаружены, а три находились в допустимых пределах, то есть 19,3 мг/кг Pb (<1000 мг/кг), 1,2 мг/кг Cd (<100 мг/кг) и 732 мг /кг бис(2-этилгексил)фталата (<1000 мг/кг). Кроме того, только Cu (0,013 мг/л) была обнаружена среди 11 опасных веществ при тестировании фильтратов WPF-RP. Концентрация Cu была в два раза ниже допустимого предела (<3 мг/л), который используется для классификации «обозначенных отходов» согласно корейскому официальному методу испытаний отходов (Министерство окружающей среды (МОС), 2017).

Оценка эксплуатационных характеристик переработанных отходов пластиковой пленки

На рис. 4 показан процесс использования TPB WPF-RP на испытательном полигоне, который начался с земляных работ для назначенного размера полевого испытания, с размерами 1,2 м (Ш) × 6 м (Д) для 80 прототипов WPF-RP. единиц, чтобы имитировать реальное дорожное строительство.

Рисунок 4 . Строительство полевых испытаний для применения TPB: (A) земляные работы, (B) засыпка, (C) уплотнение, (D) начало строительства TPB, (E) расширение строительства TPB и (F) Окончание строительства ТПБ.

Мы провели полевые испытания TPB на площадке с частым интенсивным движением автотранспорта в течение одного месяца и проверили на наличие повреждений, таких как поломка или растрескивание. На рис. 5 представлены результаты измерения продольного профиля установочной секции ТПБ ВПФ-РП. Изменение профиля после одного месяца испытаний не показало существенной разницы в сечении, установленном с крепежными конструкциями; однако каждая колонна смещалась индивидуально, а изменение наклона наблюдалось в четырех колоннах секции без крепежных конструкций.Однако изменение профиля, независимо от установки крепежных конструкций, показало увеличение уклона на 30 см, что соответствует размеру блока ТПБ. Следовательно, плоскостность ТПБ после уплотнения и перед установкой ТПБ, вероятно, оказала бы доминирующее влияние на профиль поверхности, а не наличие или отсутствие крепежных конструкций. Кроме того, на испытательном полигоне были измерены высоты (рис. 1), чтобы оценить, оказали ли крепежные конструкции, которые плотно удерживали отдельные блоки TPB, положительное влияние на минимизацию осадки или проседания.На рис. 6 показана разница в высоте до и после одного месяца эксплуатации. Значения высоты Δ для отдельных мест показали в основном осадку и некоторое вздутие, вероятно, из-за неожиданного движения транспорта. Степень различия была больше без застегивающейся конструкции, что указывает на преимущество застегивающейся конструкции. Кроме того, значения сопротивления скольжению, измеренные как BPN, составили 34 (± 5) и 33 (± 2) для образцов TPB WPF-RP до и после одного месяца эксплуатации соответственно.Эти значения удовлетворяют минимальным значениям сопротивления скольжению BPN для материалов дорожного покрытия в средних условиях (S3) и для участков, где трение не имеет значения (S4) при уровне риска 1. Этот уровень определяется как малое количество аварий из-за скольжения дороги. или когда несчастные случаи еще не зарегистрированы (Министерство земли, инфраструктуры и транспорта (МОЛИТ), 2016 г.). Подробные определения минимального коэффициента трения и риска приведены в дополнительных таблицах S3, S4. Это указывает на то, что TPB потенциально могут применяться на дорогах с низкой скоростью движения, таких как боковые дороги, и на дорогах с минимальным трением, например на ровной поверхности.

Рисунок 5 . Профили, измеренные в продольном направлении с установкой и без установки крепежных конструкций: (А) сразу после возведения и (В) через месяц после возведения. Измерения четырех рядов в продольном направлении обозначены на графиках цифрами 1-4.

Рисунок 6 . Изменения высоты (или Δ высоты), отслеживаемые на тестовых площадках. Положительные значения указывают на осадку грунта, а отрицательные значения указывают на пучение грунта.Цифры в легенде обозначают положение в продольном направлении на испытательном полигоне, как показано на рисунке 1. «Нет FS» и «FS» обозначают условия без и с установленными крепежными конструкциями соответственно.

Обсуждение

Основываясь на механических характеристиках WPF-RP, ускоренных испытаниях на устойчивость к атмосферным воздействиям, устойчивости транспортных средств с дорожным покрытием, экологической оценке и полевых испытаниях TPB, мы предлагаем два дополнительных возможных применения WPF-RP: в качестве строительных материалов для аварийного ремонта выбоин и конструкции обратной засыпки подземных заглубленных труб (рис. 7).Для аварийного ремонта выбоин обычно используются материалы для ремонта асфальта с холодной смесью. Однако выбоины, образовавшиеся в сезон дождей, затрудняют демонстрацию работоспособности аварийно-ремонтных материалов из-за влаги на дорожном покрытии, а повторное повреждение, скорее всего, происходит после ремонта (Byzyka et al., 2020). Для обеспечения устойчивости транспортного средства к нагрузкам, быстрой установки и краткосрочного использования WPF-RP можно использовать для аварийного ремонта выбоин. Пример применения для аварийного ремонта выбоин глубиной 5 см с использованием анкеров представлен на рисунке 7B.Кроме того, при земляных восстановительных работах по ремонту подземных заглубленных труб в начале общего пользования могут образовываться пустоты из-за плохого уплотнения на дне заглубленных труб; следовательно, соседние грунты перемещаются в пустоты. Это приводит к общей осадке грунта обратной засыпки, а также к разломам и повреждениям дорожного покрытия на участке выемки грунта (Bae et al., 2017). Для улучшения конструкции обратной засыпки и крепления подземных труб во время экскавационных работ и улучшения дефекта уплотнения предлагается применение WPF-RP, которые могут лучше решить проблемы ускоренного выветривания, связанные с воздействием света.

Рисунок 7 . Применение WPF-RP в качестве строительных материалов для временных тротуарных плит (TPB) (A) , аварийного ремонта выбоин (B) и конструкции обратной засыпки (C) для подземной заглубленной трубы.

В этом исследовании WPF-RP использовались в переработанных отходах, таких как TPB, которые были проверены на основные механические свойства, стабильность в условиях внешнего освещения и нагрузки транспортных средств, а также на наличие опасных веществ.Результаты показали прочность на сжатие около 38 МПа, стабильный цвет и свойства при растяжении до 1500 часов (или, что соответствует 540 дням) воздействия света в ускоренных испытаниях на атмосферостойкость и динамическую стабильность 21 000–63 000 циклов / мм в испытаниях на прохождение колес. . Кроме того, опасные вещества либо не были обнаружены, либо находились в пределах допустимых норм в составе и фильтратах ВОФ-РП при их применении в качестве строительных материалов, особенно несущих нагрузок. Оценка работы ТПБ ВПФ-РП в полевых испытаниях в течение одного месяца показала хорошую устойчивость для их временного использования в дорожном строительстве.Кроме того, крепежная конструкция может способствовать передаче нагрузки и выравниванию нагрузки между установленными TPB. Кроме того, предлагаются другие возможные применения WPF-RP, такие как аварийный ремонт выбоин и засыпка конструкций для подземных труб. Это исследование показывает, что WPF имеют потенциальное применение в качестве перерабатываемого материала и могут быть использованы в качестве строительных материалов, и необходимо провести дальнейшие полевые испытания для оптимизации их использования.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без неоправданных оговорок.

Вклад авторов

DK и HO разработали цель исследования и разработали исследование при поддержке SK и GM. ДК собрал, проанализировал, интерпретировал данные и написал первый черновик рукописи. HO, SK и GM активно участвовали в окончательной версии. Все авторы одобрили представленную версию.

Финансирование

Это исследование проводилось при поддержке исследовательских проектов Сеульского технологического института (SIT) (2019-AA-011).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Примечание издателя

Все претензии, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций или издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.

Дополнительный материал

Дополнительный материал к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frsus.2021.756723/full#supplementary-material

Сокращения

WPF, отходы полиэтиленовой пленки; ТПБ, временная брусчатка; BPN, британское маятниковое число; WPF-RP, переработанный продукт из отходов пластиковой пленки.

Каталожные номера

Агаипур, А., и Мадхан, М. (2020). Механические свойства и долговечность бетонного покрытия с катковым уплотнением (RCCP) – обзор. Дорожный мастер. Проект мостовой 21, 1775–1798 гг. дои: 10.1080/14680629.2019.1579754

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бэ, Ю. С., Ким, К. Т., и Ли, С. Ю. (2017). Состояние проседания дорог и планы повышения безопасности. J. Korea Acad. Инд Кооп. Общество 18, 545–552. doi: 10.5762/КАИС.2017.18.1.545

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бызыка, Дж., Рахман, М., и Чемберлен, Д. А. (2020). Улучшенное распределение температуры поверхности раздела при неглубоком ремонте горячей асфальтобетонной смеси с использованием динамического нагрева. Междунар. J. Тротуар Eng . 21, 1617–1625. дои: 10.1080/10298436.2018.1559315

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чанг, С.-Х., На, Дж.-Г., Ким, С.-Г., Ву, Х.-М., и Ким, Ю.-Т. (2013). Технологии переработки сырья с использованием отходов винила. J. Korean Inst. Ресурс. Переработка 22, 46–54. doi: 10.7844/кирр.2013.22.4.46

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дальбо Х., Полякова В., Мюллари В., Сахимаа О. и Андерсон Р.(2018). Потенциал переработки бывших в употреблении пластиковых отходов в Финляндии. Управление отходами . 71, 52–61. doi: 10.1016/j.wasman.2017.10.033

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Директива 2011/65/ЕС (2011 г.). Директива RoHS II 2011/65/EU Европейского парламента и Совета от 8 июня 2011 г. об ограничении использования некоторых опасных веществ в электрическом и электронном оборудовании (переработанная). Выкл. Дж. Евр. Союз .54, 174–88.

Академия Google

Геверт Б., Плассманн М., Сандблом О. и Маклауд М. (2018). Идентификация продуктов разрыва цепи, попадающих в воду при воздействии на пластик ультрафиолетового излучения. Окружающая среда. науч. Технол. Письмо . 5, 272–276. doi: 10.1021/acs.estlett.8b00119

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хамад, К., Касем, М., и Дери, Ф. (2013). Переработка отходов полимерных материалов: обзор последних работ. Полим. Деград. Стабильность 98, 2801–2812. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2013.09.025

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хан, К.-Г., Хван, Ю.-С., Ли, С.-Х., и Ким, Г.-Д. (2003). Влияние добавки на набор прочности бетона в раннем возрасте. Дж. Арх. Инст. Корея Структура. Констр . 19, 95–102.

Академия Google

Городицкая О., Вальдес Ф. Дж. и Фуллана А. (2018). Управление отходами пластиковых гибких пленок – обзор современного состояния дел. Управление отходами. 77, 413–425. doi: 10.1016/j.wasman.2018.04.023

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Иньигес, М.Э., Конеса, Дж.А., и Фуллана, А. (2018). Возможность вторичной переработки четырех видов пластмасс, подвергающихся воздействию УФ-излучения в морской среде. Управление отходами. 79, 339–345. doi: 10.1016/j.wasman.2018.08.006

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Джанг, Ю.-К., Ли, Г., Квон, Ю., Лим, Дж.и Чон, Дж. (2020). Практика переработки и управления отходами пластиковой упаковки в направлении экономики замкнутого цикла в Южной Корее. Ресурс. Консерв. Переработка 158:104798. doi: 10.1016/j.resconrec.2020.104798

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Джу, У. Х. и Йео, У. Х. (2020). Исследование условий эффективной рекуперации энергии и сокращения выбросов парниковых газов на объекте, использующем топливо из отходов / биомассы. J. Korea Org. Ресурс. Ассоциат по переработке отходов .28, 83–95. дои: 10.17137/korrae.2020.28.1.83

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ким, Б. Дж., Ким, Ю. К., Пак, Дж. Ю., и Чон, Дж. Х. (2013). Физические свойства асфальтобетона с использованием отработанных виниловых заполнителей. J. Korean Society Road Eng . 15, 73–81. doi: 10.7855/IJHE.2013.15.2.073

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ким, Т. Х., Ли, Дж. У., и Хонг, Дж.-Ю. (2020). Производство заполнителей на основе переработанной пластиковой пленки для использования в бетоне. Полим. науч. Технол. 31, 478–483.

Академия Google

Корейский институт строительства и технологий (KICT). (2018). Разработка технологии преобразования материалов дорожных покрытий из отходов для экологического благотворного круга . Коян: KICT. 2018–2157 гг.

Академия Google

Корейские промышленные стандарты KS A 0063: 2015. (2015). Пластмассы. Метод определения цветовых различий для непрозрачных материалов .Сеул: Корейская ассоциация стандартов.

Академия Google

Корейские промышленные стандарты KS F 2274: 2018. (2018). Рекомендуемая практика ускоренного искусственного воздействия на пластмассовые строительные материалы . Сеул: Корейская ассоциация стандартов.

Академия Google

Корейские промышленные стандарты KS F 2374: 2017. (2017). Стандартный метод испытаний на отслеживание асфальтовых смесей . Сеул: Корейская ассоциация стандартов.

Академия Google

Корейские промышленные стандарты KS F 2375.(2016). Стандартный метод испытаний для измерения фрикционных свойств поверхности с использованием британского маятникового тестера . Сеул: Корейская ассоциация стандартов.

Академия Google

Корейские промышленные стандарты KS M ISO 11359-2. (2017). Пластмассы. Термомеханический анализ (ТМА). Часть 2. Определение коэффициента линейного теплового расширения и температуры стеклования . Сеул: Корейская ассоциация стандартов.

Академия Google

Корейские промышленные стандарты KS M ISO 1183-1.(2019). Пластмассы. Методы определения плотности непористых пластмасс. Часть 1. Метод погружения, метод жидкостного пикнометра и метод титрования . Сеул: Корейская ассоциация стандартов.

Академия Google

Корейские промышленные стандарты KS M ISO 527. (2017). Пластмассы. Определение свойств при растяжении . Сеул: Корейская ассоциация стандартов.

Академия Google

Корейские промышленные стандарты KS M ISO 527-2. (2018). Пластмассы. Определение свойств при растяжении. Часть 2. Условия испытаний для литья и экструзии пластмасс . Сеул: Корейская ассоциация стандартов.

Академия Google

Корейские промышленные стандарты KS M ISO 604. (2018). Пластмассы. Определение компрессионных свойств . Сеул: Корейская ассоциация стандартов.

Академия Google

Лам, М. Н.-Т., Ле, Д.-Х., и Джаритнгам, С. (2018). Прочность на сжатие и износостойкость бетонного покрытия, уплотненного катками, содержащего заполнитель из шлака электродуговой печи и летучей золы. Стр. Строить. Мать . 191, 912–922. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.10.080

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лим, Дж. С., Сон, С. К., Лю, Дж. Х., и Чон, Дж. Х. (2010). Моделирование характеристики трения между бетонной плитой дорожного покрытия и основанием. J. Korean Soc. Дорожный инж . 12, 211–218.

Академия Google

Мейс, Р., Фрик, Ф., Вестьюс, С., Штернберг, А., и Кланкермайер, Дж. (2020). На пути к экономике замкнутого цикла для отходов пластиковой упаковки – экологический потенциал химической переработки. Ресурс. Консерв. Переработка 162:105010. doi: 10.1016/j.resconrec.2020.105010

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Министерство окружающей среды (МОС). (1992). Закон о поощрении экономии и повторного использования ресурсов. 1992/4538/Корея .

Академия Google

Министерство окружающей среды (МОС). (2017). Корейский официальный метод испытаний отходов, Корея .

Академия Google

Министерство окружающей среды (МОС).(2019). Закон об обороте ресурсов электрического и электронного оборудования и транспортных средств. 2019/15657/Корея .

Академия Google

Министерство окружающей среды (МОС). (2020а). Текущее состояние образования и обращения с отходами по стране в 2019 году. Корея .

Академия Google

Министерство окружающей среды (МОС). (2020б). Проект по разработке системы вторичного формования с использованием отходов синтетических смол и др. НИОКР .2018000710003.

Академия Google

Министерство земельной инфраструктуры и транспорта (МОЛИТ). (2016). Руководство по установке и управлению средствами безопасности дорожного движения — противоскользящее покрытие , Корея.

Академия Google

Министерство земельной инфраструктуры и транспорта (МОЛИТ). (2017). Руководство по устройству асфальтобетонного покрытия , Корея.

Академия Google

Министерство торговли, промышленности и энергетики (MOTIE) (2019 г.) Закон о содействии разработке, использованию и распространению новых и возобновляемых источников энергии.2019/16236/Корея.

Академия Google

Мокрицкий В.С. и Татол М. (2011). Цветовая разница ΔЕ — обзорная. Маха. Графический Вис . 20, 383–411.

Академия Google

Ногучи, Т., Томосава, Ф., Немати, К.М., Чиайя, Б.М., и Фантилли, А.П. (2009). Практическое уравнение для модуля упругости бетона. Структура ACI. J . 8, 690–696.

Академия Google

Парк, Х.В., Шим, К.С., Лим, Дж.С., Джо, Н.Х. и Чон, Дж. Х. (2017). Разработка трехмерной конечно-элементной модели для расчета конструкций бетонных покрытий аэропортов. Междунар. Дж. Хайв. Eng . 19, 67–74. doi: 10.7855/IJHE.2017.19.6.067

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Рахими, А., и Гарсия, Дж. М. (2017). Химическая переработка отходов пластмасс для производства новых материалов. Нац. Преподобный Химия . 1:0046. дои: 10.1038/s41570-017-0046

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Райан, П.Г. (2015). «Краткая история исследований морского мусора», в Морской антропогенный мусор , редакторы М. Бергманн, Л. Гутоу и М. Клагес. Чам: Спрингер. 1–25. дои: 10.1007/978-3-319-16510-3_1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шах, А. А., Хасан, Ф., Хамид, А., и Ахмед, С. (2008). Биологическая деградация пластмасс: всесторонний обзор. Биотехнология. Дополнение . 26, 246–265. doi: 10.1016/j.biotechadv.2007.12.005

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Шен, Л., Уоррелл, Э., и Патель, М.К. (2010). Переработка с открытым циклом: тематическое исследование LCA по переработке ПЭТ-бутылок в волокно. Ресурс. Консерв. Переработка 55, 34–52. doi: 10.1016/j.resconrec.2010.06.014

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Йом, В. С., Ан, Г. Х., Лю, Дж. Х., и Чон, Дж. Х. (2014). Тепловые характеристики цементобетона с отработанным виниловым заполнителем. Междунар. Дж. Хайв. Eng . 16, 79–86. doi: 10.7855/IJHE.2014.16.6.079

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Вы, Т.и Сим, Дж. (2006). Анализ чувствительности трехмерных КЭ-моделей для бетонных покрытий с соединениями. J. Гражданское общество Корейского общества . 26, 435–444.

Академия Google

Применение и использование пластика | Regal Plastics

Применение и использование пластика | Regal Plastics

Магазин будет работать некорректно, если файлы cookie отключены.

Возможно, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

Высококачественный пластик повсюду! Мы работаем с клиентами из самых разных отраслей от производства до дизайна интерьера. Почему пластик используется в таком широком спектре приложений? Он универсальный, прочный, легкий и простой в изготовлении. Кроме того, он прекрасно выглядит и прост в уходе. Покупателям нравится, что у них есть возможность выбирать из широкого спектра цветов, текстур и толщин.

Почему выбирают пластик?

  • Легкий вес:  Если сравнить прочность материалов, которые может заменить пластик, он удивительно легкий.
  • Прочность:  Мы поставляем такие пластмассы, как Acrylic BR, которые созданы для того, чтобы выдерживать ураганные ветры и даже пули!
  • Визуальная эстетика:  Они могут иметь различные визуальные качества, такие как полупрозрачность/прозрачность или уникальные текстуры.
  • Гибкость размера и формы: Различные типы пластика могут быть изготовлены с возможностью гибкости в различных размерах, формах и толщинах.
  • Цена:  По сравнению с аналогичными строительными или отделочными материалами пластик обычно имеет конкурентное ценовое преимущество 

Экологичность

Regal переработанный 82 146 фунтов.из пластика.

Прочитайте больше

Программа устойчивого развития

Узнайте о наших методах энергоэффективности.

Прочитайте больше

Applications of Polymers and Plastics in Medical Devices

Описание

Applications of Polymers and Plastics in Medical Devices: Design, Manufacture, and Performance — это подробное руководство по пластиковым материалам для медицинских устройств, в котором рассматриваются основы, материалы, области применения и нормативные требования. Разделы посвящены роли пластмасс в медицинских изделиях, социально-экономическим факторам, классификации медицинских изделий.Также исследуются характеристики медицинских сортов и поставщиков полимерных материалов, которые классифицируются по уровню производительности, а также процессы производства компонентов устройств, включая процессы экструзии, литья, литья под давлением и сборки. Затем в книге подробно рассматриваются области применения, исследуется каждое устройство и роль, которую полимеры и пластмассы играют в его конструкции и функционировании. Это важный ресурс для инженеров, специалистов по исследованиям и разработкам и других специалистов, работающих с пластмассами для медицинских устройств, а также для тех, кто занимается производством пластмасс, производством медицинских устройств, фармацевтикой, упаковкой и биотехнологиями.В академической среде эта книга представляет интерес для исследователей и продвинутых студентов, изучающих медицинские пластмассы, инженерию пластмасс, науку о полимерах, машиностроение, химическую инженерию, биомедицинскую инженерию и материаловедение.

Читательская аудитория

Отрасль: инженеры, специалисты по исследованиям и разработкам, работающие с пластмассами для медицинских устройств, в индустрии пластмасс, производстве медицинских устройств, фармацевтике, упаковке и биотехнологии. Академический: Исследователи и аспиранты в области медицинских пластмасс, инженерии пластмасс, науки о полимерах, машиностроения, химической инженерии, биомедицинской инженерии и материаловедения

Об авторе

Сайед Аштер

Сайед Али Аштер, директор Ashter Consultancy LLC., работал над разработкой медицинских устройств от концепции до коммерциализации и разработки процессов. Он провел постдокторские исследования формуемых пленок нового поколения для автомобильной промышленности в Университете Макмастера и получил степень доктора философии. в 2008 г. по специальности «Инженерия пластмасс» Массачусетского университета в Лоуэлле. С 2012 года он входит в совет директоров подразделения медицинских пластмасс Общества инженеров по пластмассам. Он опубликовал две книги: «Термоформование однослойных и многослойных ламинатов» в конце 2013 года и «Введение в разработку биопластиков» в 2016.

Принадлежности и опыт

Директор Ashter Consultancy LLC., Массачусетс, США

Использование и преимущества пластмасс

Полимеры представляют собой длинные цепи молекул (в основном углерода), связанных друг с другом. Наименьшая молекула, которая должна повторяться снова и снова, чтобы образовать длинную цепь, называется мономером. Другими словами, мономер представляет собой повторяющееся звено полимера.

 

Полимеры могут иметь линейную структуру, разветвленную или сшитую структуру.Большинство материалов, которые называются пластмассами, являются полимерами.

 

Пластик — это особый тип полимера, который может изменять свою форму. Пластмассы производятся из нефти. Многие вещи вокруг нас сделаны из пластика. Например, полиэтилен, игрушки, сумки, стулья, столы, коробки и т. д.

 

Вокруг нас есть некоторые хорошо известные пластмассы. Это полипропилен (стулья, столы и т. д.), полистирол (пластиковые ложки и вилки, чашки и т. д.), полиамид (обычно известный как нейлон), используемый в зубных щетках, автомобильных деталях и т. д.Полиэтилен — очень часто используемый пластик, в основном в виде сумок для переноски.

 

Типы пластмасс

Существует два основных типа пластмасс в зависимости от их свойств управления теплом. К ним относятся: 

 

1. Термореактивные пластмассы

Пластмассы, которые при охлаждении и затвердевании теряют способность изменять размеры при нагревании, известны как термореактивные пластмассы. Эти пластмассы сохраняют свою форму и не могут вернуться к своей первоначальной форме, т.е.д., они необратимы. Этот тип пластика используется для изготовления деталей автомобилей, самолетов и т. д.

 

Бакелит и меламин являются некоторыми примерами термореактивных пластиков. После того, как им придали форму и охладили, их нельзя снова расплавить, чтобы сформировать новую форму.

 

2. Термопласты

Пластмассы, которые размягчаются при нагревании и возвращаются к своей первоначальной форме, называются термопластами. Их можно формовать и переделывать снова и снова. Термопласты используются для изделий с низким напряжением, таких как пластиковые пакеты или механические детали, подвергающиеся высоким нагрузкам.Этот тип пластика сначала нагревают, а затем охлаждают, чтобы получить окончательную форму. Материал можно многократно нагревать, изменять форму и охлаждать, т. е. термопласты подлежат вторичной переработке. Они не теряют способность изменять размеры.

 

Например, полиэтилен и полиэтилен являются наиболее часто используемыми термопластами в нашей повседневной жизни.

 

Переработка пластика

Переработка — это сложный процесс, включающий множество этапов обработки. Перед переработкой мы должны собрать пластиковый материал, который подлежит переработке, т.е.e отходы или лом Пластик. Затем каждый пластиковый предмет разделяется в соответствии с его типом, потому что разные виды пластика должны обрабатываться по-разному, и не все пластики подлежат вторичной переработке. После этого необходимо провести промывку для удаления примесей, повышающих качество производимого продукта. Очищенные и высушенные пластиковые предметы затем плавятся при регулируемой температуре и формуются в новую форму.

 

Это снижает высокий уровень загрязнения земли и водоемов. В то же время переработка оказывает меньшее давление на первичные материалы для производства новых изделий из пластика.

 

Преимущества пластмасс

Пластмассы обладают следующими преимуществами перед металлами:

  1. Пластмассы очень гибкие по сравнению с металлами. Для отраслей, которым нужны варианты дизайна, геометрия и различные виды текстур, пластик будет наиболее подходящим материалом.

  2. Пластик дешевле металла. Изготовление пластиковых деталей является бюджетным.

  3. Пластмассы очень прочны и могут служить неопределенно долго.Металлы, с другой стороны, гораздо более восприимчивы к химическим веществам и погодным условиям.

  4. Удельный вес пластика намного ниже, что делает его чрезвычайно легким материалом.

  5. Производство пластика — более быстрый процесс по сравнению с металлом.

Использование пластмасс

Пластмассы очень прочны, легки и, что наиболее важно, им можно придать любую форму. Эти свойства объясняют наибольшее использование пластмасс.Пластмассы являются чрезвычайно универсальными материалами и могут использоваться для самых разных целей. Ниже приведены примеры использования пластика: 

  1. Способность к формованию делает пластик идеальным упаковочным материалом. Пластмасса в упаковке помогает сохранить продукты безопасными и свежими.

  2. Будучи прочными и легкими, пластмассы помогли в электронной области. От компьютеров и мобильных телефонов до телевизоров и микроволновых печей, почти все бытовые приборы в той или иной степени используют пластик.

  3. Пластмассы используются для изготовления защитного снаряжения, такого как шлемы, защитные очки и т. д. Пластмассы используются в строительной отрасли из-за их неприхотливости в обслуживании и высокой долговечности.

  4. Пластик прочный и легкий, поэтому из него делают игрушки, электрические выключатели и другие товары для дома.

  5. Не вступая в реакцию с воздухом и водой, пластик используется для хранения воды в пластиковых бутылках и других химикатов в химических лабораториях.

  6. Пластик плохо проводит электричество и тепло. Его изоляционные свойства используются для покрытия электрических проводов и изготовления ручек кухонной утвари и различных бытовых изделий.

Интересный факт: 

Джон Уэсли Хаятт изобрел первый синтетический пластик в 1869 году. В 1907 году Лео Бэкеланд изобрел бакелит, который стал первым в мире полностью изготовленным синтетическим пластиком.

Применение и будущее вторичной переработки и переработанных пластмасс

  • Ахилиас Д.С. и др. (2007 г.) Химическая переработка пластиковых отходов, изготовленных из полиэтилена (LDPE и HDPE) и полипропилена (PP).J Hazard Mater 149(3)536–542

    Google ученый

  • Ахилиас Д.С., Караяннидис Г.П. (2004) Химическая переработка ПЭТ в рамках устойчивого развития. Вода Воздух Загрязнение почвы: Фокус 4(4–5):385–396

    Google ученый

  • Agüero A et al (2019) Изучение влияния циклов обработки на конечные свойства изделий из полилактида, полученных литьем под давлением.Полимеры 11(12):1908

    Google ученый

  • Aimplas (2013 г.) Итоговый отчет — CLIPP. (Исследование возможности вторичной переработки напечатанных или ламинированных пластиковых упаковочных пленок с использованием сверхкритических технологий CO 2 ). http://www.cordis.europa.eu/result/rcn/57384_en.html

  • Åkesson D, Kuzhanthaivelu G, Bohlén M (2020) Влияние небольшого количества смеси термопластичного крахмала на механическую переработку обычных пластиков .J Polym Environ, стр. 1–7

    Google ученый

  • Алаертс Л., Августинус М., Ван Акер К. (2018) Влияние пластмасс на биологической основе на текущую переработку пластмасс. Устойчивое развитие 10(5):1487

    Google ученый

  • Аурас Р., Харте Б., Селке С. (2004) Обзор полилактидов в качестве упаковочных материалов. Макромолекула Biosci 4(9):835–864

    Google ученый

  • Barret A (2018) PepsiCo выбирает бутылки из биопластика

    Google ученый

  • Belsey Priebe M (2011) Как перерабатывать ПВХ

    Google ученый

  • Ben Said A et al (2016) Сверхкритический CO 2 извлечение загрязняющих веществ из полипропилена, предназначенного для контакта с пищевыми продуктами: влияние молекулярной структуры загрязнителя и параметров обработки.J Supercrit Fluids 110: 22–31. ISSN 0896-8446

    Google ученый

  • Bugnicourt E et al (2014) Полигидроксиалканоат (ПГА): обзор синтеза, характеристик, обработки и потенциального применения в упаковке

    Google ученый

  • Burberry (2018 г.) Список запрещенных веществ — версия

    Google ученый

  • Cabanes A et al (2020) Одорантный состав бывших в употреблении полиэтиленовых пакетов из различных систем сбора.Управление отходами 104:228–238

    Google ученый

  • Кабанес А., Фуллана А. (2021 г.) Новые методы удаления летучих органических соединений из бывших в употреблении пластиковых отходов. Наука Всего Окружающая среда 758:144066

    Google ученый

  • Кабанес А., Вальдес Ф.Дж., Фуллана А.А. (2020 г.) Обзор ЛОС из переработанных пластмасс. Сустейн Матер Технол 25:e00179

    Google ученый

  • Casalini T et al (2019) Перспективы использования полимеров на основе полимолочной кислоты для синтеза и применения наночастиц.Фронт Bioeng Biotechnol 7

    Google ученый

  • Castro-Aguirre E et al (2016) Полимолочная кислота — массовое производство, переработка, промышленное применение и окончание срока службы. Adv Drug Deliv Rev 107:333–366

    Google ученый

  • Cervantes-Reyes A et al (2015) Эффект растворителя при извлечении полиэтилена из многослойной асептической упаковки после потребления. Управление отходами 38 (1): 61–64.По состоянию на 28 ноября 2017 г.

    Google ученый

  • Chen Y et al (2019) Оценка жизненного цикла переработки пластиковых отходов в конце срока службы в Китае. Resour Conserv Recycl 146:348–357

    Google ученый

  • Chotipong A et al (2003) Влияние концентрации, pH и температуры на удаление краски с печатных листов полиэтилена высокой плотности с помощью бромидов алкил-триметиламмония.НЕИЗВЕСТНО

    Google ученый

  • Chotipong A et al (2006) Удаление чернил на основе растворителя с печатной поверхности бутылок из HDPE с помощью бромидов алкилтриметиламмония: влияние концентрации поверхностно-активного вещества и длины алкильной цепи. Коллоидный полимер Sci 284(9):980–989

    Google ученый

  • Chotipong A et al (2007) Удаление чернил на основе растворителя с печатной поверхности бутылок из полиэтилена высокой плотности с помощью бромидов алкилтриметиламмония: влияние pH, температуры и солености.Colloids Surf A: Physicochem Eng Aspect 297(1):163–171

    Google ученый

  • Clark DI (2018) Справочный модуль по пищевой науке Elsevier. В: Пищевая упаковка и экологичность: взгляд производителя

    Google ученый

  • De Carvalho GM, Muniz EC, Rubira AF (2006) Гидролиз поли(этилентерефталата) после потребления серной кислотой и характеристика продукта с помощью WAXD, 13C ЯМР и ДСК.Полим Деград Стабил 91(6)1326–1332

    Google ученый

  • De Lima AGB et al (2016) Сушильные и энергетические технологии Springer. В: Сушка биопродуктов: аспекты качества и энергии, стр. 1–18

    . Google ученый

  • De Tandt E et al (2021) Взгляд переработчика на значение REACH и правил материалов, контактирующих с пищевыми продуктами (FCM), для механической переработки пластмасс FCM.Управление отходами 119:315–329

    Google ученый

  • Dilkes-Hoffman LS et al (2019) Пластмассы для получения энергии. В: Аль-Салем С.М. (ред.) Роль биоразлагаемого пластика в решении проблемы накопления твердых пластиковых отходов. Издательство Уильяма Эндрю, стр. 469–505

    . Google ученый

  • Domene-López D et al (2018) Изучение поведения биоразлагаемых смесей крахмала, поливинилового спирта и канифоли.Карбогидр Полим 202:299–305

    Google ученый

  • Domene-López D et al (2019a) Влияние состава и молекулярной массы крахмала на физико-химические свойства биоразлагаемых пленок. Полимеры 11(7):1084

    Google ученый

  • Domene-López D et al (2019b) Сравнительное исследование свойств крахмальных пленок, полученных из картофеля, кукурузы и пшеницы с использованием ацетата 1-этил-3-метилимидазолия в качестве пластификатора.Инте Дж Биол Макромол 135:845–854

    Google ученый

  • Domene-López D et al (2020) Электропроводящие пленки из крахмала/многослойных углеродных нанотрубок, пластифицированные ацетатом 1-этил-3-метилимидазолия. Карбогидр Полим 229:115545

    Google ученый

  • DuPont (2017) Полимерный компатибилизатор повышает ценность смешанных или переработанных пластиков

    Google ученый

  • EcoProducts (2021) Вторичный полистирол

    Google ученый

  • Группа EFSA CEF (2010 г.) Научное заключение об оценке безопасности процесса «ПП Ящики CHEP», используемого для переработки пластика для использования в качестве материалов, контактирующих с пищевыми продуктами Панель EFSA по материалам, контактирующим с пищевыми продуктами, ферментам, ароматизаторам и технологическим добавкам ( ЦЭФ) 2, 3.EFSA J 8:12

    Google ученый

  • EFSA Cef Panel (2012) Научное заключение по оценке безопасности процесса «INTERSEROH Step 1», используемого для переработки полипропиленовых ящиков для использования в качестве материала, контактирующего с пищевыми продуктами. EFSA J 10(10):2912

    Google ученый

  • EFSA CEF Panel (2013a) научное заключение по оценке безопасности процесса «CO. NIP» используется для переработки полипропиленовых и полиэтиленовых ящиков для использования в качестве материала, контактирующего с пищевыми продуктами.EFSA J 11(4):3157

    Google ученый

  • EFSA CEF Panel (2013b) Научное заключение по оценке безопасности процесса «Schoeller Arca Systems», используемого для переработки ящиков из полипропилена и полиэтилена высокой плотности для использования в качестве материала, контактирующего с пищевыми продуктами. EFSA J 11(4)3187

    Google ученый

  • Егаревба Х.О. (2019) Химические свойства крахмала.Chem Propert Starch Appl Food Ind

    Google ученый

  • EPA (2018) Продвижение устойчивого управления материалами: информационный бюллетень 2015

    Google ученый

  • Fraunhofer ICT (n.d.) Снижение выбросов и запаха при компаундировании

    Google ученый

  • Эриксен М.К. и др. (2019) Оценка качества и потенциал цикличности систем утилизации бытовых пластиковых отходов.J Ind Ecol 23(1)156–168

    Google ученый

  • Европейский биопластик (2019 г.) Обновление рынка биопластиков. Берлин изд

    Google ученый

  • Европейская комиссия (2018 г.) Европейская стратегия в отношении пластмасс в экономике замкнутого цикла. КОМ

    Google ученый

  • Европейская комиссия (2019 г.) Отчет об оценке добровольных обязательств в соответствии с приложением III Европейской стратегии в отношении пластмасс в экономике замкнутого цикла

    Google ученый

  • Fullana A (2020) Процесс расслаивания многослойной пленки для переработки пластмасс.Университет Аликанте

    Google ученый

  • Fullana A, Lozano A (2015) Метод удаления чернил, напечатанных на пластиковых пленках

    Google ученый

  • Fych Technologies (2021). https://www.fychtech.com/

  • Gamma Meccanica (2016) Система очистки для удаления печатной краски с гибких пластиковых пленок

    Google ученый

  • García Fernández S (2011) Процедура получения Rpet (восстановленный полиэтилентерефталат) из сложного листа, субпродукта экструзионной, термоформованной и упаковочной промышленности

    Google ученый

  • Gecol H et al (2001) Использование поверхностно-активных веществ для удаления красок на водной основе с пластиковых пленок.Colloids Surf A: Physicochem Eng Aspect 189 (1–3): 55–64. По состоянию на 28 ноября 2017 г.

    Google ученый

  • Gecol H et al (2002) Удаление краски с пластиковой пленки при печати чернилами на водной основе с использованием неионогенных поверхностно-активных веществ. J Surfact Deterg 5 (4): 363–374. По состоянию на 28 ноября 2017 г.

    Google ученый

  • Gecol H et al (2003) Использование поверхностно-активных веществ для удаления красок на основе растворителей с пластиковых пленок.Colloid Polym Sci 281 (12): 1172–1177. По состоянию на 28 ноября 2017 г.

    Google ученый

  • Gecol H и др. (2004) Использование поверхностно-активных веществ для удаления красок на водной основе с пластиковой пленки: влияние концентрации ионов кальция и длины гидрофобности поверхностно-активного вещества. Colloid Polym Sci 283 (2): 154–163. По состоянию на 28 ноября 2017 г.

    Google ученый

  • Georgiopoulou I et al (2021) Переработка бывшей в употреблении многослойной упаковки Tetra Pak® с помощью процесса селективного растворения-осаждения.Resour Conserv Recycl 165:105268

    Google ученый

  • Гейер Р., Джамбек Дж. Р., Лоу К. Л. (2017) Производство, использование и судьба всех когда-либо произведенных пластмасс. Научный прогресс 3 (7): e1700782

    Google ученый

  • Gourlay SJ et al (1978) Тестирование биосовместимости полимеров: исследования имплантации in vivo. J Biomed Mater Res 12 (2): 219–232. ISSN 0021-9304. По состоянию на 03 января 2021 г.

    Google ученый

  • Hassan SQ, Timberlake DL (1992) Паровая отгонка и периодическая дистилляция для удаления и/или извлечения летучих органических соединений из промышленных отходов.J Air Waste Manag Assoc 42(7):936–943

    Google ученый

  • Hatti-Kaul R et al (2020) Разработка перерабатываемых полимеров на биологической основе для пластмасс. Trends Biotechnol 38(1):50–67

    Google ученый

  • Городицкая О., Вальдес Ф.Дж., Фуллана А. (2018a) Эффективность центробежного обезвоживания при переработке пластиковых пленок. Управление отходами 80:211–217

    Google ученый

  • Городицкая О., Вальдес Ф.Дж., Фуллана А. (2018b) Управление отходами пластиковых гибких пленок — обзор современного состояния дел.Управление отходами 77:413–425

    Google ученый

  • Городицкая О., Кабанес А., Фуллана А. (2020) Непреднамеренно добавленные вещества (NIAS) в переработанный пластик. Хемосфера 251:126373

    Google ученый

  • Янкович-Частван И. и др. (2015) Улучшение механических свойств бумаги с помощью крахмальных покрытий, модифицированных наночастицами сепиолита. Крахмал Старке 67 (3–4): 373–380.ISSN 0038-9056. По состоянию на 03 января 2021 г.

    Google ученый

  • Jeziórska R (2003) Переработка многослойных пленок методом реактивной экструзии. Полим/Полим 48(2):130–133. По состоянию на 28 ноября 2017 г.

    Google ученый

  • Jian J, X Z, Xianbo H (2020) Обзор синтеза, свойств и применения поли(бутилен-адипат-ко-терефталата)–PBAT. Adv Ind Eng Polym Res 3(1):19–26

    Google ученый

  • Johansson H, Ackermann PW (1995) Метод извлечения отдельных компонентов из отходов упаковочных материалов

    Google ученый

  • Кайзер К., Шмид М., Шлюммер М. (2018) Переработка многослойной упаковки на полимерной основе: обзор.Переработка 3(1):1

    Google ученый

  • Ламберти Ф.М., Роман-Рамирес Л.А., Вуд Дж. (2020) Переработка биопластиков: пути и преимущества. J Полим Окружающая среда 1–21

    Google ученый

  • Leadbitter J (2003) Упаковочные материалы 5: поливинилхлорид (ПВХ) для упаковки пищевых продуктов. ISBN 1-57881-161-9

    Google ученый

  • Lenczak JL, de Aragão GMF (2011) Биотехнологически произведенные биоразлагаемые полиэфиры.В: Справочник по биоразлагаемым полимерам: выделение, синтез, характеристика и применение, стр. 23–44

    . Google ученый

  • Linder W, Thiele A, Gorski G (2004) Способ получения LDPE из использованных пластиковых пленок

    Google ученый

  • Ловис Ф., Сейбт Х., Кернбаум С. (2015) Метод и устройство для переработки упаковочного материала

    Google ученый

  • Lule ZC, Oh H, Kim J (2020) Повышенная направленная теплопроводность трехкомпонентного композита полимолочная кислота/полибутиленадипаттерефталат, наполненного ориентированным нитридом бора с обработанной поверхностью.Полим Тест 86:106495

    Google ученый

  • Metalúrgica Rhaaplex (2011) Машина для удаления печатной продукции Rhaaplex. http://www.rhaaplex.com.br/

  • Mukhopadhyay A (2004) Процесс расслоения многослойной ламинированной упаковки промышленных отходов

    Google ученый

  • Musioł M et al (2018) (Био)Разлагаемые полимерные материалы для устойчивого будущего — часть 1.органическая переработка смесей PLA/PBAT в виде прототипов упаковок с длительным сроком хранения. Управление отходами 77:447–454

    Google ученый

  • Oliveira TA et al (2017) Влияние циклов переработки на разложение смесей PP/PBAT-термопластичный крахмал. Карбогидр Полим 168:52–60

    Google ученый

  • Пател К.М., Вавия М.М., Пател М.Х. (2016) Процесс извлечения полиэтилена низкой плотности из гибкого упаковочного материала

    Google ученый

  • Pawar SP et al (2015) Ферментативно разлагаемые и гибкие бионанокомпозиты, полученные из смеси PHBV и PBAT: оценка термических, морфологических, механических и биоразлагаемых свойств.Коллоидный полимер Sci 293(10)2921–2930

    Google ученый

  • Павляк А. и др. (2002) Переработка бывших в употреблении поли(этилентерефталата) и полиэтилена высокой плотности путем компатибилизированного смешивания. J Appl Polym Sci 86(6):1473–1485

    Google ученый

  • Piolat A (2004) Способ и устройство для переработки печатных пластиковых пленок

    Google ученый

  • Plastics Europe (2020) Пластмассы — факты 2020.В: Анализ европейского производства пластмасс, данных о спросе и отходах

    Google ученый

  • PlasticsEurope (2021) Полиолефины

    Google ученый

  • Plavec R et al (2020) Возможности переработки биопластиков на основе смесей PLA/PHB. Полим Тест 92:106880

    Google ученый

  • Procter & Gamble (2020) Ингредиенты

    Google ученый

  • Ривас Л.Ф. и др. (2017) Перерабатываемость ПОБ при экструзии: ATR-FTIR, испытания на растяжение и термические исследования.Полимерос 27(2):122–128

    Google ученый

  • Roosen M et al (2021) На пути к лучшему пониманию удаления запаха из бывших в употреблении отходов пластиковой пленки: кинетическое исследование эффективности дезодорации с использованием различных моющих средств. Управление отходами 120:564–575

    Google ученый

  • RSE USA (2017) Отчет об инвестициях в переработку пленки

    Google ученый

  • Ruderman RJ et al (1973) Исследование с помощью сканирующей электронной микроскопии поверхностных изменений на биоразлагаемых шовных материалах.J Biomed Mater Res 7 (2): 215–229. ISSN 0021-9304. По состоянию на 3 января 2021 г.

    Google ученый

  • Samorì C et al (2017) Применение переключаемых гидрофильных растворителей для переработки многослойных упаковочных материалов. Зеленая химия 19(7):1714–1720

    Google ученый

  • Сантана А.Л., Мейрелеш МАА (2014 г.) Новые крахмалы – это тенденция для промышленного применения: обзор.Пищевое здравоохранение 4(5):229–241

    Google ученый

  • Selke SEM, Culter JD (2016) Пластиковая упаковка, 3-е изд. В: Selke SEM, Culter JD (eds) Hanser 4 — основные виды пластика в упаковке, стр. 101–157

    . Google ученый

  • Sharma H (2017) Инновационное и устойчивое применение ПЭТ-бутылок в обзоре экологичного строительства. Indian J Sci Technol 10(16):1–6

    Google ученый

  • Шен Л., Уоррелл Э., Патель М. (2010) Настоящее и будущее развитие пластмасс из биомассы.Биотопливо Биопрод Биорефин 4(1)25-40. ISSN 1932-104X. По состоянию на 01 января 2021 г.

    Google ученый

  • Songsiri D et al (2002) Использование катионного поверхностно-активного вещества для удаления чернил на основе растворителя с жестких поверхностей из полиэтилена высокой плотности. Colloids Surf A: Physicochem Eng Aspect 204(1):261–269

    Google ученый

  • Соруди А., Якубович И. (2013) Переработка биопластиков, их смесей и биокомпозитов: обзор.Европейский Полим J 49(10):2839–2858

    Google ученый

  • Spiegel S (2018) Последние достижения в прикладной науке о полимерах. J Appl Polym Sci 135(24):46279. ISSN 0021-8995

    Google ученый

  • Strangl M et al (2018) Сравнение пахучего состава бывших в употреблении отходов полиэтилена высокой плотности с соответствующими переработанными и первичными гранулами с помощью комбинированного инструментального и органолептического анализа.J Clean Prod 181:599–607

    Google ученый

  • Suschem (2020) Стратегия устойчивого использования пластмасс

    Google ученый

  • М.Д. Табоне и др. (2010) Показатели устойчивости: оценка жизненного цикла и экологичный дизайн в полимерах. Environ Sci Technol 44(21):8264–8269

    Google ученый

  • Tetra Pak (2020) История Tetra Pak

    Google ученый

  • The Dow Chemical Company (2017) Средство для обеспечения совместимости смолы Dow помогает дать лому пленки второй шанс на жизнь

    Google ученый

  • Tiseo I (2020 г.) Показатели переработки ПЭТ-бутылок в некоторых странах, 2018 г.

    Google ученый

  • Уэхара Г.А., Франса М.П., ​​Каневароло Джуниор С.В. (2015) Оценка вторичной переработки многослойных гибких упаковочных пленок с использованием дизайна экспериментов.Полимерос 25 (4): 371–381. По состоянию на 28 ноября 2017 г.

    Google ученый

  • Vasile C, Pascu M (2005) Практическое руководство по технологии полиэтилена, 2005. 2-Основные типы, стр. 15-39. ISBN 1-85957-493-9

    Google ученый

  • Вебстер К. (2017) Экономика замкнутого цикла: множество потоков. Издательство Фонда Эллен Макартур

    Google ученый

  • Welle F (2014) Пищевые добавки и упаковка Американского химического общества, 2014.В: Соблюдение пищевого законодательства для пищевых упаковочных материалов из поли(этилентерефталата) (ПЭТФ), стр.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.