Главная →  Полезная информация →  Статьи и документы →  Полимеры →  Переработка полимеров Техноло... ↓
Версия для печати

Статьи и документы

Переработка полимеров Технология переработки

Процессу переработки предшествуют выбор материала для изготовления каждого изделия, базирующийся на анализе условий его эксплуатации, конструирование изделия, выбор метода формования и оборудования, создание технологической оснастки и определение оптимальных параметров процесса формования. Одновременно должен решаться вопрос утилизации отходов производства.

Технологический процесс переработки включает контроль качества исходного материала или его компонентов, подготовительные операции, в ряде случаев формирование заготовки изделия, собственно формование изделия, последующие мех. и разл. рода обработки, обеспечивающие улучшение или стабилизацию свойств материала или изделия, нанесение покрытий на изделие, контроль качества готового изделия и его упаковку.

Основные параметры процессов переработки: температура, давление и время.

Нагревание полимера приводит к увеличению податливости материала при формовании путем перевода его в вязкотекучее или эластическое состояние, к ускорению диффузионных и релаксационных процессов, а для реактопластов - к последующему отверждению материала.

Давление обеспечивает уплотнение материала и создание изделий требуемой конфигурации, оказывает сопротивление внутренним силам, возникающим в материале при формовании вследствие температурных градиентов и градиентов фазовых переходов, способствует выделению летучих продуктов.

Временные параметры процесса переработки выбираются с учетом протекающих в материале физических и химических процессов.

Оптимальные параметры рассчитывают или выбирают по результатам анализа технологических свойств полуфабрикатов и изделий, физической модели формования с учетом накопленного статистического опыта.

Переработка термопластов основана на их способности при нагреваться выше температуры стеклования переходить в эластическое, а выше температуры текучести и температуры плавления - в вязкотекучее состояние и затвердевать при охлаждении ниже температуры стеклования и температуры плавления.

При переработке реактопластов и резиновых смесей происходит химмческое взаимодействие между молекулами (соответственно отверждение и вулканизация ) с образованием нового, высокомолекулярного материала, находящегося в термостабильном состоянии и практически не обладающего растворимостью и плавкостью.

В некоторых случаях (при переработке резиновых смесей) для облегчения смешения с ингредиентами и дальнейшего формования изделий проводят предварительную пластикацию полимеров.

Деформирование полимеров в эластическом состоянии и при течении расплава сопровождается ориентацией макромолекул и надмолекулярных образований, а после прекращения деформирования полимера и течения расплава идет обратный процесс - дезориентация.

Степень сохранения ориентации в материале изделия зависит от скоростей протекания обоих процессов.

В направлении ориентации некоторые физико-механические характеристики материала (прочность, теплопроводность) возрастают; при этом структура материала оказывается неравновесной и напряженной, что приводит к снижению формоустойчивости изделия, особенно при повышенной температуре.

Длительное воздействие повышенной температуры, а в случае реактопластов и значительное выделение теплоты, сопровождающее отверждение, может приводить к термоокислительной деструкции материала, а большие скорости течения материала - к его механодеструкции.

Отверждение ряда реактопластов по реакции поликонденсации сопровождается выделением низкомолекулярных продуктов, вызывающих образование вздутий и трещин в изготовляемых деталях.

Охлаждение кристаллизующихся полимеров сопровождается образованием кристаллов, скорость роста, размеры и структура которых зависят от интенсивности охлаждения материала. Регулируя степень кристалличности и морфологию кристаллов, можно направленно изменять эксплуатационные характеристики изделия.

Полуфабрикаты полимеров (или компаунды), предназначенные для формования, могут в виде жидкостей (компаунды на основе мономеров и олигомеров, растворы и дисперсии полимеров и олигомеров), паст (резиновые смеси, премиксы на основе полиэфирных и эпоксидных связующих), порошков (наполненные и ненаполненные полимеры, твердые смолы и олигомеры), гранул (ненаполненные полимеры, смолы, олигомеры или полимеры, наполненные дисперсными частицами или армированные короткими волокнами), пленок, листов, плит, блоков (пластмассы и резиновые смеси), рыхловолокнистых композиций (спутанноволокнистые материалы, пропитанные связующим), препрегов на основе непрерывных волокнистых наполнителей (нити, жгуты, ленты, ткани, бумага, маты, пропитанные связующим, шпон).

По технологическим возможностям ненаполненные, наполненные дисперсными частицами или армированные волокнами полимеры идентичны и перерабатываются в изделия одинаковыми методами.

Источник: http://ssb.plastelectro.ru