Изготовление жидкого пластика для антикоррозионных покрытий своими руками
Во время ремонта своего автомобиля столкнулся с необходимостью защиты деталей кузова от ржавчины, при этом доступные мне материалы либо дороги, либо недостаточно эффективны. После нескольких дней поисков возник вопрос, а что мне мешает приготовить состав для антикоррозионного покрытия своими руками. По большому счету такие материалы – это жидкие пластики, иными слова это полимеры, растворенные в органических растворителях.
Дело в принципе несложное. На первом этапе необходимо подобрать пластик и растворитель для него, на втором измельчить сырье и добавить реагент. Что вышло в результате реализации этой задумки: читаем в обзоре.
Используемые материалы и инструменты
- Две баночки для анализов с плотно закручивающимися крышками.
- Для больших объемов в качестве тары можно использовать бутылку (ПЭТ) от уксуса или растворителя.
- Куски различных видов пластика: в нашем случае черный – это фрагмент корпуса зарядного устройства, прозрачные – оргстекло, серый – от какого-то электронного устройства.
- Растворители трех видов: «646-ой», ацетон и ксилол (для автоэмалей).
Из инструментов потребуются:
пассатижи и крупный напильник (рашпиль).
Процесс приготовления жидкого полимера
Руками или при помощи пассатижей крошим черный пластик, чем мельче будут фрагменты, тем лучше. В идеале его необходимо превратить в порошок (хлопья) рашпилем.
Аналогичную операцию проводим в отношении оргстекла, кусочки складываем в емкость для анализов.
Измельченное оргстекло заливаем «646-ым» растворителей, а пластик – ксилолом.
Жидкости наливаем столько, чтобы она полностью закрывала полимерное сырье с небольшим запасом. Из оргстекла получается неплохой лак, для замедления его полимеризации можно добавить немного ксилола.
Емкости с нашими составами хорошенько встряхиваем, и оставляет на пару суток в каком-нибудь теплом помещении. Тара должна быть плотно закрыта, чтобы исключить возможность испарения растворителя.
По истечении этого срока производим вскрытие емкостей и наблюдаем результат. Пластик и оргстекло полностью растворились и стали пригодны для антикоррозионной обработки металлических деталей.
Проверяем свойства получившегося состава: опускаем в него металлический пруток и видим, что жидкий пластик обладает высокой адгезией к его поверхности.
Антикоррозионный состав кистью наносим на детали автомобильного кузова, нуждающиеся в защите от ржавчины. Покрытие лучше сделать двух- или трехслойным с промежуточным выдерживанием каждого слоя до полного высыхания.
В процессе работы необходимо соблюдать меры безопасности с активными химическими жидкостями.
Используемые при этом растворители имеют резкий запах и помещение, в котором вы проводите эксперименты должно иметь хорошую вентиляцию. Наливая его в тару нужно быть очень осторожным, чтобы избежать попадания на кожу и на слизистые.
Смотрите видео
Полировка и обработка изделий из PLA, ABS, HIPS, PETG, SBS растворитель дихлорметан
Иногда для доводки (полировки, обработки парами и даже склейки) изделий из ABS применяется ацетон. С таким же успехом для этих целей некоторыми используется метилэтилкетон и дихлорэтан (оба высоко токсичны). Но лучше всего с такого рода задачами справляется тетрагидрофуран и дихлорметан, с одной лишь разницей — тетрагидрофуран является прекурсором и запрещен к свободной продаже. Растворитель универсален, и подходит для всех видов пластика: ABS, PLA, HIPS, SBS и некоторые другие. Для сглаживания и плавления HIPS и SBS используется самый безопасный из известных нам растворитель D-Limonene, мало того он безвреден, он еще пахнет вкусными апельсинами.
Часто спользуется как ароматизатор.
Запомните: дихлорЭтан — сильный яд. ДихлорМетан — менее ядовитый. Тетрагидрофуран — относительно не токсичен, но свободно не продается.
При работе с этим веществом, да и любой химией нужно принимать серьезные меры безопасности. Этот способ один из нескольких возможных по обработке изделий.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:
Мы описываем методы, которые МОЖНО использовать, но которые подразумевают соблюдение разумной предосторожности. Пожалуйста, ознакомьтесь с главой «Меры безопасности», прочитайте паспорт безопасности химической продукции, и будем считать, что мы вас предупредили.
Зачем нужна постобработка?
В результате доводки сглаживаются неровности в местах соединения слоев, возникающие в процессе 3D-печати (методом послойного наплавления нитей), разного рода артефакты процесса (вроде точек соприкосновения с креплениями) и прочие мелкие недоработки. Деталь в конце концов выглядит менее «слоистой» и более аккуратной. Посмотрите на размещенные ниже фотографии или погуглите.
Дихлорметан
Получить дополнительную информацию можно, например, в Википедии. Обратите внимание: Хотя он и является наименее ядовитым среди галогеналканов, но нужно быть осторожным при обращении, так как он очень летуч и может вызвать острое отравление. Работы следует проводить при работающей вытяжной вентиляции. Насколько нам известно, это наименее токсичный растворитель для PLA-пластика, однако при работе с ним следует проявлять повышенную осторожность, поскольку долговременный эффект его воздействия чрезвычайно опасен. Горюч, поэтому избегайте соприкосновения его паров с источниками открытого огня или искр. То же самое относится к ацетону, тетрагидрофурану и т.п.
Его важным свойством является высокая летучесть. Класс опасности IV, также как у ацетона. Пахнет значительно слабее ацетона. Все работы желательно проводить в хорошо проветриваемом помещении!
Не следует выливать дихлорметан в униаз, раковину или другую сантехнику, он не смешивается с водой и пластиковые трубы вашей канализации могут оказаться в опасности.
D-Limonene
Менее вредный, можно сказать безопасный растворитель D-Limonene, сильно пахнет цитрусовыми. Но воздействует только на HIPS и SBS пластик. Рекомендуем работать с ним в хорошо проветриваемом помещении. D-Limonene имеет основу масла, поэтому чтобы нейтрализовать рекацию пластика и растворителя, их надо промыть с мылом.
При каких бы обстоятельствах вы ни работали с растворителями, делать это следует только в перчатках, потому что они могут быстро обезвоживать кожу, что потенциально опасно. При использовании сильных растворителей легко можно получить ожог кожи. Перчатки при этом должны быть не латексные (латекс он разъедает), а нитриловые или неопреновые.
Самый простой способ — обработка погружением
Очень простая и быстрая обработка, на одну распечатку уходит не более 3 минут. Мы погружали Йоду в дихлорметан на 1-5 секунд, а за последующие 1-2 минуты растворитель полностью испарялся с поверхности. Чтобы сделать глянцевую поверхность, последний раз окуните деталь в растворитель на 0.
5 секунды, он не успеет впитаться и сразу испарится, конфетный глянец обеспечен.
Очень быстро, не нужна баня, не нужен ацетон. Дихлорметан универсален для PLA, ABS, HIPS, а также возможно и для многих других экзотических материалов. Литра хватает надолго. Очень важна герметичность емкости для хранения раствора.
Нанесение кистью
Любой чистой натуральной кисточкой наносите дихлорметан, пока слои не сгладятся. Этот растворить чрезвычайно летуч, так что долго ждать высыхания не придётся. Очевидное преимущество данного способа в том, что наносить растворитель можно выборочно, оставляя острые углы не тронутыми, а наиболее заметные дефекты печати обработать более тщательно. Наилучшие результаты обработки достигаются именно этим способом. Соблюдайте меры предосторожности, дышать химией не безопасно!
Обработка парами
Процедура обработки PLA парами в сущности такая же, как в случае ABS и ацетона. Здесь используется тетрагидрофуран. Объект из PLA, который будет обрабатываться, располагается на нерастворимой подложке (алюминиевой фольге, проволочной сетке, деревянной подставке и др.
) и помещается в герметичную емкость. При нагревании растворитель начнет испаряться и взаимодействовать с поверхностью объекта.
Для примера этот акулий зуб был распечатан на Makerbot Replicator 2 коричневым PLA, был обработан парами тетрагидрофурана и высушен.
Обратите внимание на неровность наверху. Здесь объект касался опоры во время доводки. Поэтому всегда важно обдумывать, что к чему какой частью прислонять. Также имейте в виду, что чем меньше объем вашей камеры, тем сложнее правильно подобрать время, чтобы газ внутри распределился равномерно. Из-за этой проблемы и само выравнивание может оказаться неравномерным.
Теперь, пару слов о дополнительных мерах безопасности, о которых мы обещали упомянуть. Все процедуры следует на улице, и плотно закрывать колбу, банку, бутылку или иную емкость. Мыть изнутри шкаф-камеру до и после использования. Короче говоря, нужно работать осторожно и с умом, чтобы случайно что-нибудь не сжечь и не взорвать.
Ручная полировка
Вам не нравится обработка парами? Можно полировать вручную, нанеся растворитель на кусок ткани.
Тряпочка должна быть белой (не окрашенной), без ворса и использоваться только для этой цели, потому что на ней будет скапливаться PLA и для чего-то другого она уже не годится.
Когда вы нашли подходящую тряпочку, наденьте нитриловые или неопреновые перчатки, выйдите в хорошо проветриваемое помещение или на улицу и смочите ткань дихлорметаном. И теперь этой мокрой тряпочкой просто полируйте деталь. Конечный результат будет зависеть от направления ваших движений, прилагаемой силы и текстуры тряпочки, т.е. насколько она жесткая. Если нет каких-нибудь особых оговорок, лучше всего полировать круговыми движениями.
Затем объект должен высохнуть (чтобы излишки дихлорметана испарились с поверхности) — и все готово.
Вот образец отполированного акульего зуба, который был распечатан на Makerbot Replicator 2 с использованием PLA белого цвета.
Эти фотографии в фокусе. Они были сделаны макросъемкой, глубина резкости относительно мала, так что выделяется только основной фокус, и можно разглядеть подробности, хотя по краям изображение и смазано.
Полировалась только середина зуба, то, что выделяется. По фото не совсем хорошо понятно, но это очень гладко отполированная поверхность. Сравните ее с левым краем, который не полировался, где видно даже слои распечатки.
Очевидно, что чем меньше ваш объект, чем выше разрешение печати (если все правильно откалибровано), тем меньше времени придется потратить на доводку, чтобы получить хорошо отполированную, гладкую поверхность.
На фото можно также заметить, что обработанная поверхность немного обесцветилась. Но тут дело в умелых ручках. Тряпочка была не совсем белой, на ней был какой-то цветной узор, и краска вступила в реакцию с растворителем и заодно и с пластиком.
Дополнение: Другие методы постобработки
Следует также отметить, что PLA легко доводится обычной наждачкой. В некоторых случаях ее вполне достаточно, чтобы поверхность получилась такой, как надо, особенно если требуется только удалить следы от опоры или аналогичные дефекты. Зачистка очень полезна также перед химической обработкой.
Просто пройдитесь наждачкой по проблемным местам и особенно крупным артефактам, а дальше действуйте, как описано выше. Это позволит сэкономить и время, и реактив, и доводка получится точнее, без значительных геометрических искажений.
Чем склеить детали из PLA?
Детали из PLA можно также склеивать различными клеями, у нас хорошо получалось эпоксидкой и с помощью Super Glue (суперклей секундный), который на самом деле всего лишь этилцианоакрилат.
Удачи! Безопасной работы! Гладкой печати!
Растворители на биологической основе для растворения полиолефинов и изготовления мембран: от пластиковых отходов до материалов с добавленной стоимостью
Растворители на биологической основе для растворения полиолефинов и изготовления мембран: от пластиковых отходов до материалов с добавленной стоимостью†
Малиналли
Рамирес-Мартинес, ‡ 
Нуньес
* и
Принадлежности автора
* Соответствующие авторы
и Программа экологических наук и инженерии, отдел биологических и экологических наук и инженерии (BESE), Университет науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST), 23955-6900 Тувал, Саудовская Аравия
Тел.: +966128082771
б Центр передовых мембран и пористых материалов (AMPM), Университет науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST), 23955-6900 Тувал, Саудовская Аравия
с Программа химических наук, Университет науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST), 23955-6900 Тувал, Саудовская Аравия
д Химическая программа, Университет науки и технологий имени короля Абдуллы (KAUST), 23955-6900 Тувал, Саудовская Аравия
Аннотация
Мембранная технология
rsc.org/schema/rscart38″> представляет собой малозатратный и высокоэффективный промышленный процесс разделения. Хотя более стабильные мембраны могут внести существенный вклад в модернизацию химической промышленности, устойчивость следует рассматривать комплексно. Источники полимеров, растворители и стратегии переработки, соответствующие стратегическим концепциям экономики замкнутого цикла, следует учитывать на этапе проектирования мембраны. Переработка пластиковых отходов в разделительные мембраны может помочь уменьшить воздействие на окружающую среду текущего загрязнения пластиком. Полиолефины представляют собой наиболее производимое и используемое семейство полимеров, а их высокая химическая стойкость и низкая цена привлекательны для изготовления мембран. Однако их ограниченная растворимость в основном в невозобновляемых растворителях при высоких температурах ограничивает их перерабатываемость и рециркуляцию. В данной работе мы представляем использование полипропилена (ПП) и полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) в качестве источника подготовки мембран путем их растворения в двух возобновляемых растворителях на биологической основе (α-пинен и D -лимонен).
Переработка на основе растворителей | Зульцер
Решение ваших проблем утилизации на основе растворителей
Процессы на основе растворителей позволяют перерабатывать пластмассы, которые в настоящее время не подлежат вторичной переработке. После растворения и очистки революционная технология Sulzer DEVO позволяет высокоэффективно извлекать растворители из полимеров даже для продуктов, чувствительных к сдвигу. Восстановленные растворители могут быть очищены с использованием наших проверенных в отрасли технологий фракционирования и выпаривания.
Ваши процессы- Переработка полиэтилена низкой плотности
- Переработка полиэтилена высокой плотности
- Переработка полипропилена
- PS Переработка
- Переработка ПЭТ
- Переработка ПВХ
- Низкий остаточный уровень ЛОС
- Предотвращение деградации продукта из-за повышенных температур процесса за счет эффективного оборудования для теплопередачи
- Идеально подходит для чувствительных продуктов из-за низких сил сдвига в процессе
- Меньшее потребление электроэнергии за счет отсутствия тяжелого вращающегося оборудования
- Уменьшенное техническое обслуживание
- Умеренные капитальные затраты благодаря уникальной концепции процесса
- Доступны специализированные испытательные лаборатории
Растущие тенденции в области устойчивого развития требуют инновационных решений для переработки пластика, и процессы переработки на основе растворителей являются особенно многообещающей технологией в этом отношении.
Эти процессы представляют собой новую технологию, позволяющую перерабатывать, среди прочего, сложные полимерные соединения, такие как многослойная упаковка или загрязненный полистирол, с помощью селективного растворения. Используя эту технологию, потоки отходов полимеров могут быть восстановлены и очищены, достигая качества, аналогичного качеству первичных пластиков. Для успешной переработки полимеров с истекшим сроком службы и достижения высококачественных полимеров с использованием селективных растворителей важно удалять растворители на заключительном этапе процесса — до уровня ppm.
Компания Sulzer Chemtech предлагает революционную технологию DEVO для решения этой проблемы. Решение, изначально созданное и широко используемое для очистки первичных пластиков, позволяет выпаривать растворители в широком диапазоне концентраций полимера, начиная с растворов с низкой вязкостью и заканчивая концентрациями растворителя в диапазоне ppm в конечном продукте. Этого можно достичь с помощью наших проверенных теплообменников, таких как SMR и SMXL компании Sulzer, а также дегазационных камер уникальной конструкции с запатентованной технологией распределения потока.
Каждая стадия предназначена для быстрого, однородного и хорошо контролируемого повышения температуры раствора полимера. В результате можно также обрабатывать термочувствительные пластмассы без их ухудшения. Кроме того, статические смесители Sulzer позволяют вводить десорбирующие агенты в исходный полимер, что дополнительно повышает эффективность разделения.
По сравнению с другими технологиями, в которых используется несколько движущихся частей, камеры дегазации Sulzer представляют собой стационарное оборудование. Таким образом, предприятия по переработке могут выиграть от низких капитальных затрат (CAPEX) и эксплуатационных расходов (OPEX), а также от сокращения работ по техническому обслуживанию, связанных с повреждением и выходом из строя движущихся компонентов.
Оборудование DEVO, опционально, может поставляться на салазках, включая шестеренные насосы и подвесную систему для регенерации растворителей, а также другое ключевое оборудование.
Очистка растворителем Очистка растворителя
Растворители, извлеченные из полимеров в процессах на основе растворителей (например, с использованием нашей технологии DEVO), могут нуждаться в дополнительной очистке.
Технологии перегонки и выпаривания Sulzer Chemtech позволяют разделять различные растворители с помощью наших технологий перегонки и экстракции, а также отделять более высококипящие примеси с помощью нашей технологии выпаривания (испарители с падающей пленкой, тонкопленочные испарители).
Для разработки таких процессов у нас есть не только собственные возможности моделирования, но и испытательные центры мирового класса для масштабирования и проверки процессов очистки растворителями.
Изношенные технологии Worn Again Technologies
Sulzer является стратегическим партнером и мажоритарным акционером Worn Again Technologies, стартапа в Великобритании, разрабатывающего процесс переработки текстиля.
Используя наш многолетний опыт в области технологий разделения, смешивания и полимеризации, компания не только предоставит ключевое оборудование и технологии для уникального замкнутого процесса переработки Worn Again, но и поддержит разработку технологии. Процесс Worn Again Technology превращает текстиль в конце использования обратно в ПЭТ и хлопкоподобные материалы, которые можно использовать для производства новой одежды. Это обеспечивает цикличность для миллионов тонн одежды, которая обычно оказывается на свалках или в мусоросжигательных заводах. Сегодня производится более 60 миллионов тонн натуральных и синтетических текстильных волокон для одежды в год, из которых 73% сжигаются или захораниваются по данным Фонда Эллен Макартур.
После успеха пилотного завода Worn Again по исследованиям и разработкам разрабатывается более крупное демонстрационное предприятие для переработки одежды из полиэстера и хлопка в полиэфирные гранулы и целлюлозную массу, из которых можно будет повторно формовать новые волокна.