Полимеры: что из них производят и какие возможности они дают | Интерпласт

Технологичные решения для любого производства
полимерной отрасли

  • О компании
  • Оборудование
  • Сервис
  • Лизинг
  • Контакты
  • Полимеры: что из них производят и какие возможности они дают

    В этой статье поговорим о том, какие бывают полимеры, какими свойствами они обладают и какие возможности для развития есть в полимерной отрасли, благодаря свойствам сырья.
    Приблизительное время чтения 10 минут.

    Сегодня полимерные изделия формируют нашу жизнь и даже комфорт. Ежедневный быт без них уже сложно представить. Рынок полимеров развивается пропорционально спросу, и его развитие только подстегивают новые технологии, новые формулы и разработки. А это, в свою очередь, наделяет конечные изделия особыми свойствами: повышенная ударопрочность, гибкость, устойчивость к солнечному свету, растрескиванию и т.д.  Благодаря  этому, как и в любой сфере товаров или услуг, качественное и функциональное изделие или хороший, профессиональный и вежливый мастер всегда будет в цене. 

    В этой статье поговорим о том, какие бывают полимеры, какими свойствами они обладают и какие возможности для развития есть в полимерной отрасли, благодаря свойствам сырья. 

    Основная классификация

    Классификаций полимеров десятки, но одной из важных для производственников — это классификация в соответствии с характером процессов, происходящих при формировании изделий и обратимостью затвердевания. Это напрямую определяет их сферу применения и возможность вторичной переработки.

    Свойства и качество полимерного сырья напрямую влияют на конечное изделие, на долговечность работы оборудования, а возможность переработки на экономическую выгоду и возможность сделать производство безотходным.

    Основные группы полимеров:

    • Термопласты (термопластичные полимеры)
      Полимерные материалы, способные обратимо переходить при нагревании в высокоэластичное либо вязкотекучее состояние.   Изделия со сложными формами чаще всего изготовлены из термопластов, они легко формуются и надежно свариваются. Самые известные и распространенные представители термопластов — полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, АБС. Термопласты отлично подходят для вторичной переработки, так как могут переплавляться в новые изделия. 

    • Реактопласты (термореактивные полимеры)
      Реактопласты при нагревании отвердевают необратимо. Их первоначальные свойства и способность плавиться не восстанавливаются. Если температура повышается до определенного предела, реактопласты сперва несколько изменяют свои свойства, а затем разлагаются, этот процесс называет термодеструкция. Прочность и твердость термореактивных полимеров выше, чем у термопластов. Примеры реактопластов: эпоксидная смола, полиуретаны, полиамиды.

    • Эластомеры (подгруппа реактопластов, чаще резина)
      Эластомеры обладают высокой эластичностью и вязкостью. Каждый материал из этой группы может растягиваться существенно больше, чем его изначальная длина. При этом эластомеры возвращаются до исходного положения после снятия нагрузки. Примеры: каучук, бутилкаучук. При этом эластомеры поддаются вторичной переработке.

    • Полимеры с повышенной термостойкостью
      Многие полимеры склонны к воспламенению, что недопустимо в некоторых случаях. Поэтому используются различные добавки или галогенированные полимеры. Галогенированные ненасыщенные полимеры синтезируют путем включения в конденсацию хлорированных или бромированных мономеров. Огнеупорные полимеры выглядят как твердый легкий пластик. Материал не теряет форму при нагреве. За это качество он получил достаточно широкую сферу использования. Но стойкость к горению и плавке делает его сложным материалом для вторичной переработки.

    Где применяются полимеры

    Полимеры, благодаря легкости, коррозийной стойкости и прочности используются даже чаще чем металлы и любые другие материалы. Особенно хорошо они применяются в следующих направлениях:

    • Строительстве
      Трубы для отопления, газо-  и водоснабжения и водоотведения, прокладки коммуникационных сетей, оконный профиль, плинтус, кровля, черепица, сайдинг, листы ДПК, гидроизоляция, уплотнители и прокладки, элементы внутренней отделки и т.д.
    • Мебели и бытовой технике
      Корпуса бытовой техники и электроники, кнопки, панели управления, оргтехника; мебель, столы, стулья и т.д.
    • Пищевой промышленности
      Упаковка в виде пленок, различных контейнеров, емкостей и бутылок.
    • Повседневных предметах 
      Игрушки, изделия хозяйственного назначения: ведра, совки, лопаты, швабры и др; защитные очки, подарочная упаковка
    • Автомобилестроении
      Резину для колес, пластиковые детали и корпуса для внутренней отделки, зеркала, коврики, уплотнители и т.д.
    • Авиастроении
      Стекла, колеса, корпуса панелей, внутренняя отделка и т.д.
    • Судостроении
      Пластиковые панели, корпуса панелей, лодки, весла, уплотнители.
    • Медицине
      Лабораторное оборудование, емкости, упаковка, инструменты, маски, халаты и др.
    • Волокнах и тканях
      Салфетки, медицинские маски, защитная одежда.

    И это далеко не весь список сфер применения. Наиболее распространенные полимеры, используемые в литье под давлением и экструзии, — это полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП) и поливинилхлорид (ПВХ), полистирол (ПС) и полиэтилентерефталат (ПЭТ). Большая часть вышеперечисленных изделий изготавливаются именно из них.

    Как добавить полимерам новые свойства

    Открыть принципиально новый вид полимера на сегодня уже сложно. Но продолжать работать над усовершенствованием свойств — один из основных векторов полимерных разработок.

    Изменять свойства сырья возможно с помощью различных добавок. Более подробно о добавках и какие роли они могут выполнять, мы писали в этой статье.

    Компаундирование — процесс, при котором вводятся различные ингредиенты, например, отвердители, стабилизаторы, пластификаторы, пламегасители, смазки, вулканизирующие агенты, красители и др. Для уменьшения трения и течения полимера внутри перерабатывающего оборудования в большинство полимеров добавляют смазочные материалы и вещества. Это улучшает физико-химические свойства сырья.

    Компаундом называют конечный продукт различных добавок в полимерное сырье. Это необходимо для улучшения свойств сырья: пластичности, твердости, цвета, прочности и т.д. Эти смеси полимеров чаще всего разрабатывают под конкретные специфические задачи, например:

    1.  изготовление деталей коробки передач, где необходимо снизить массу изделия и сохранить прочность.
    2. изготовление невоспламеняемой оболочки ПВХ для кабеля.

    Компаунды на основе термопластичных полимеров готовят путем холодного и горячего смешения, периодическим или непрерывным способом. Первый, так называемый «метод сухих смесей», заключается в смешении жидких и твердых добавок и наполнителей с полимерной матрицей до получения сыпучей порошкообразной массы с равномерно распределенными ингредиентами для последующей переработки обычными методами. Для этого используются барабанные смесители, Z-образные смесители, лопастные смесители и смесители с механическим псевдоожижением. Для приготовления жидких и пастообразных полимерных масс, например ПВХ-паст, используются аппараты с мешалкой.

    Непрерывный процесс смешения наиболее прогрессивен и заключается в смешении исходных компонентов в объеме аппарата под воздействием рабочих органов, получении готового материала заданного качества смешения и непрерывной его выгрузке или получении непрерывного изделия, например, профиля. Для непрерывного смешения чаще всего используются экструдеры различных типов: одно- и двухшнековые, осциллирующие и дисковые, с различными типами смесительных элементов. Получение компаундов на экструзионном оборудовании, как правило, протекает при высоких скоростях. Процесс высокоскоростной экструзии для компаундирования материалов в течение многих лет осуществлялся на двухшнековых экструдерах.

    Вторичная переработка

    Использование вторичного сырья в качестве новой ресурсной базы сегодня уже скорее правило, чем исключение. Многие производства используют в работе вторичные полимеры – ПЭ, ПП, ПВХ, ПС, ПК, АБС.

    Основной путь использования отходов пластмасс – это их утилизация, т.е. повторное использование. При этом затраты при утилизации отходов не превышают, а чаще даже ниже затрат на их уничтожение. 

    Вторичная переработка дает ряд очевидных выгод в виде увеличения цикла использования полимера, что положительно для экологической обстановки. 

    А для производителя вторичная переработка позволяют наладить безотходное производство. В случае с литьем — использовать литник и пускать его в работу, в случае с экструзией — дробить отходы производства и также пускать их в качестве сырья.

    По этим причинам вторичная переработка и утилизация не только экономически целесообразна, но и является экологически правильным решением.

    Вывод

    Полимерная отрасль снабжает многие отрасли промышленности и сферы жизни. Полимеры, благодаря своим свойствам, могут решать самые разные задачи, и спрос на них будет только расти. Отрасль настолько разнообразна, что и новичку и опытному производителю всегда есть куда развиваться. Все отрасли применения полимерных изделий пересекаются между собой и взаимосвязаны, поэтому одно производство может тянуть за собой другое. Например, рециклинг дает возможность расширять ассортимент, а компаундирование улучшать качество изделия и в некоторых случаях снижать его себестоимость.

    Но постоянное развитие требует времени и вовлеченности. При этом руководителю предприятия важно сосредотачивать свое внимание не только на качестве производственных процессов и технических нюансах, но и на коммерческих возможностях, искать и видеть перспективы развития компании.

    И не всегда целесообразно разбираться во всем самостоятельно. Если у вас назрела задача открыть или модернизировать производство, обращайтесь за помощью к техническим специалистам компании «Интерпласт». Мы имеем опыт работы на полимерном производстве и реальные кейсы запусков полимерных предприятий с нуля и эффективной модернизации. 

    Наш опыт поможет производителям сэкономить время и ресурсы, потому что своим клиентам мы:

    1. помогаем определиться с направлением
    2. подбираем оборудование, которое будет решать вашу задачу
    3. рекомендуем рецептуру сырья
    4. оптимизируем цеховые расходы
    5. укладываемся в бюджет и подбираем оптимальные условия лизинга
    6. даем рекомендации по количеству и квалификации персонала
    7. рассказываем, как соблюсти требования к производственным помещениям.
    Оставить заявку
    *Нажимая кнопку вы соглашаетесь на обработку персональных данных
    Наверх