Содержание
Путеводитель по наиболее широко используемым пластмассам в мире
Пластмасса является ведущим материалом в производстве и упаковке полуфабрикатов и готовой продукции. Немногие отрасли промышленности не используют пластмассы в своих продуктах, в то время как потребители ежедневно сталкиваются с пластмассами в виде упаковки, строительства, транспортных средств, медицинского оборудования, научных инструментов, институциональных продуктов, мебели и предметов интерьера, электроники и одежды. Агентство по охране окружающей среды США заявляет, что «в 2013 году Соединенные Штаты произвели около 14 миллионов тонн пластика в виде контейнеров и упаковки, около 12 миллионов тонн в виде товаров длительного пользования, таких как бытовая техника, и почти 7 миллионов тонн в виде товаров кратковременного пользования, таких как тарелки и чашки». Вот краткий обзор наиболее широко используемых пластиков.
Полиэтилентерефталат (ПЭТФ)
Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) представляет собой прочный, легкий и прозрачный пластик.
Когда ПЭТ используется для изготовления ткани, он известен как полиэстер. В недавнем посте «Обработка полиэтилена» обсуждался этот широко используемый пластик, который применяется в упаковке, потребительских товарах и покрытиях. По данным Торговой ассоциации индустрии пластмасс, использование полиэтилена началось после Второй мировой войны, когда были разработаны различные версии с высокой и низкой плотностью. Крупномасштабное производство этих материалов резко снизило их стоимость, что позволило им конкурировать со старыми пластиками и более традиционными материалами, такими как дерево, бумага, металл, стекло и кожа. Сегодня как полиэтилен высокой плотности (HDPE), так и полиэтилен низкой плотности (LDPE) остаются одними из наиболее часто используемых пластиков. Оба прочны, не выщелачиваются и часто используются в пищевой упаковке, но HDPE менее гибок, чем LDPE.
Рекомендуемое чтение:
Характеристика длинноцепочечных разветвлений в полиэтилене с реологией растяжения
Плотность и содержание сополимера в образцах полиэтилена с помощью FT-NIR спектроскопии
Отображение химического состояния углеродных волокон на ПЭТ Полиэтилен
Исследование характеристик текучести ПЭТФ при различных температурах
Поливинилхлорид (ПВХ)
Во время Второй мировой войны многие компании начали осознавать преимущества ПВХ из-за острой нехватки каучука, по данным пластмассовой промышленности.
орг. Также было полностью осознано значение пластификации ПВХ — добавления химического вещества, известного как пластификатор, чтобы сделать ПВХ гибким и более легким в обработке. Винилы являются одним из наиболее известных ПВХ, используемых в таких продуктах, как обивка, напольные покрытия, настенные покрытия, трубы, сайдинг, одежда и аксессуары. Винилы используются в основном из-за их химической стойкости и устойчивости к атмосферным воздействиям, высоких диэлектрических свойств или стойкости к истиранию. Винил также формуют погружением в перчатки, слякоть формуют в сапоги и вспенивают для изготовления каландрированных полов, кожаной обивки, обувных тканей и подложки для ковров.
Рекомендуем прочитать:
Определение содержания пластификатора в ПВХ с помощью FT-NIR спектроскопии
Ускоренная экстракция растворителем пластификаторов из поливинилхлоридного полимера
Ускоренная экстракция растворителем добавок в полимерных материалах Испытания и поведение сухих смесей ПВХ при экструзии
Оценка процесса пластификации различных образцов мягкого ПВХ
Полипропилен (ПП)
PlasticsIndustry.
org описывает полипропилен как один из «товарных» термопластов большого объема. Являясь членом семейства олефинов, он имеет низкую плотность, достаточно жесткий, имеет температуру теплового искажения, подходящую для упаковки с горячим наполнением, а также превосходную химическую стойкость и электрические свойства. Полипропилены легко перерабатываются во всех традиционных системах, включая упаковку, автомобили, бытовую технику и ковровые покрытия.
Рекомендуем прочитать:
Анализ следов в полимерах
Дифференциация образцов полипропилена от разных поставщиков с одинаковым значением ПТР
Компаундирование суспензий углеродных нанотрубок (УНТ) с полипропиленом
08 января
Пластиковые экструзионные материалы
Профильные экструзионные материалы
Разнообразие пластиковых экструзионных материалов практически безгранично, и их использование быстро растет с развитием передовых пластиков, которые могут заменить резину, металл и дерево во все большем количестве приложений.
Выбор наилучшего пластикового материала для индивидуальной экструзии может оказаться непростой задачей, но вы можете быстро сузить круг вариантов, если знаете, с чего начать. Эта статья может помочь вам сделать именно это. Он обеспечивает базовую разбивку различных типов пластиковых полимеров и компаундов, используемых для экструзии, а также улучшения, которые можно внести для достижения желаемых характеристик.
Типы пластиковых экструзионных материалов
Вы можете быстро определить, какие пластиковые экструзионные материалы подойдут для вашей части, если вы знаете, где искать. Термопласты классифицируются по их коммерческой доступности и молекулярной структуре. Все, что вам нужно, — это общее представление о том, какие свойства материалов требуются для вашего приложения, и вы можете начать сужать свой поиск по категории.
Коммерческая классификация
С коммерческой точки зрения материалы для экструзии пластмасс сгруппированы по их стоимости, доле рынка и свойствам материалов в три категории: товарные, инженерные и высокоэффективные.
Товарные пластмассы
Товарные пластмассы подходят для большинства применений и составляют 90% всего использования термопластов. Они легкодоступны, просты в обработке и являются наименее дорогим пластиком для экструдированных изделий. Примеры товарных пластиков включают полипропилен (ПП), полиэтилен (ПЭ) и поливинилхлорид (ПВХ).
Пластмассы технического сорта
Пластики инженерного класса разработаны с уникальным сочетанием свойств для улучшения характеристик в конкретных областях применения. Примеры технических пластиков включают термопластичные эластомеры (TPE), поликарбонат (PC), полиамид (PA или нейлон) и акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS).
Пластмассы с высокими эксплуатационными характеристиками
Пластмассы с высокими эксплуатационными характеристиками обладают исключительными механическими и/или термическими свойствами, чтобы соответствовать требованиям к высоким эксплуатационным характеристикам в суровых условиях. Это одни из самых дорогих пластиков, поэтому они, как правило, предназначены для небольших объемов и специальных применений.
Если ваша область применения не требует особых требований, ограничьте поиск товарными пластмассами. Другие сорта могут быть довольно впечатляющими, но они также дороже. Товарные пластмассы можно компаундировать или улучшать, чтобы они подходили для большинства применений экструзии пластмасс.
Молекулярная классификация
Практически все пластиковые полимеры имеют смесь двух молекулярных структур, аморфной и кристаллической. Пропорции немного меняются в процессе обработки, но обычно преобладающей остается одна структура.
Аморфный
Молекулярные цепи в аморфных полимерах скорее перепутаны и свободно перемещаются, когда полимер толкают или тянут. Это придает полимеру превосходную гибкость, эластичность и ударопрочность. Аморфные полимеры, как правило, имеют низкую усадку и могут выдерживать более жесткие допуски. Они также обладают хорошей ударопрочностью и умеренной термостойкостью, но обычно имеют низкую прочность и плохую химическую стойкость.
Кристаллический
Молекулярные цепи в кристаллических полимерах очень упорядочены и закреплены на месте. Это придает полимеру превосходную прочность и жесткость. Кристаллические полимеры, как правило, имеют высокую степень усадки, поэтому трудно соблюдать жесткие допуски. Они обладают высокой прочностью и жесткостью, отличной химической и термостойкостью, но, как правило, имеют низкую ударопрочность и высокую степень усадки.
Распространенные пластиковые экструзионные материалы
В таблице ниже приведены различия между наиболее распространенными пластиковыми экструзионными материалами. Он не является исчерпывающим, но предназначен для использования в качестве отправной точки для понимания того, что доступно. При принятии окончательного решения следует учитывать все атрибуты материала, такие как физические свойства, стабильность размеров, электрические характеристики и тепловые свойства.
Сокращения материалов
Товарный сорт
- PE – Polyethylene
- PP – Polypropylene
- PVC – Polyvinyl chloride
Engineering Grade
- TPE – Thermoplastic elastomer
- PA – Полиамид (также известный как нейлон)
- ПК – Поликарбонат
- АБС – Акрилонитрил-бутадиен-стирол
| Товарный пластик для экструзии | ||||||
| Молекулярный Структура | Материал | Свойства | Использование и Области применения | Другие марки | Примечания | |
| Кристаллический | ПЭ | Жесткий или гибкий Отличная ударная вязкость Высокая химическая стойкость Высокая коррозионная стойкость Плохая атмосферостойкость Плохая термостойкость Плохая стабильность размеров | Внутренняя отделка Статические уплотнения Трубы Трубы Покрытия | LDPE | LDPE (полиэтилен низкой плотности) представляет собой полиэтилен низкой плотности.  Он легкий и очень гибкий, но имеет низкую прочность на растяжение. | |
| ПЭВП | ПЭВП (полиэтилен высокой плотности) представляет собой полиэтилен высокой плотности. Он жесткий и имеет высокое отношение прочности к весу, но плохо механические свойства, за исключением ударной вязкости. | |||||
| Кристаллический | ПП | Превосходный ударная вязкость Отличное электрическое сопротивление Высокая прочность на растяжение Высокая термостойкость Плохая устойчивость к атмосферным воздействиям | Металл замена Структура Внутренняя отделка Трубки Живые петли | PP — заполненный | ПП часто заполняется стеклянными или углеродными волокнами для увеличения прочности на растяжение. и температура теплового прогиба (HDT). | |
| Аморфный | ПВХ | Жесткий или гибкий Отличная химическая стойкость Отличная устойчивость к атмосферным воздействиям Отличная электрическая изоляция Огнестойкий | Внешняя отделка Каналы Корпуса Трубы Защита проводов | Ridgi | ПВХ | Жесткий ПВХ (РПВХ) представляет собой непластифицированную версию ПВХ.  Этот тип активно используется встроительная отрасль. |
| Гибкий ПВХ | Гибкий ПВХ (FPVC) представляет собой пластифицированную версию ПВХ. Этот тип используется в электротехнической, автомобильной и медицинской промышленности. | |||||
| Экструзионные пластмассы технического класса | ||||||
| Молекулярная Структура | Материал | Материал Свойства | Использование и Применение | Прочие марки | Примечания | |
| Кристаллоаморфный сплав | ТПЭ | Выбор твердости Хорошие эластичные свойства Устойчивость к усталости Высокая прочность на разрыв5 0005 Масло- и газостойкий | Замена резины Замена EPDM Уплотнения Герметик Автомобильная отделка Шланги | TPV | Термопласт вулканизат (TPV) является недорогой альтернативой каучуку и используется в применения, требующие превосходной эластичности и сопротивления усталости при изгибе.  | |
| ТПО | Термопласт полиолефин (ТПО) представляет собой легкую альтернативу ПВХ и используется в применения, требующие повышенной прочности и долговечности по сравнению с другими ТПЭ. | |||||
| ТПУ | Термопласт полиуретан (TPU) является наиболее износостойким материалом TPE и имеет самую высокую износостойкость. прочность на растяжение, но тяжелее и дороже. | |||||
| TPS | Термопласт стирол (TPS) очень универсален в смешивании с другими материалами и имеет хорошая адгезия к большинству других пластиков. | |||||
| Кристаллический | Полиамид | Легко модифицируемый Высокая удельная прочность Отличное электрическое сопротивление Исключительная долговечность | Замена металла Конструкционная Несущая Подкапотное пространство | PA6, ПА6/6 | ПА6 и PA66 являются наиболее часто используемыми формами PA.  PA6 обычно имеет более низкуюзатраты на производство и более высокая ударопрочность, в то время как PA66 имеет более низкую влажность поглощения и лучшей стабильности. | |
| ПА — заполненный | ПА обычно заполняется до 50% стеклом или углеродным волокном для улучшения механических свойств. свойства и рабочие температуры. | |||||
| Аморфный | Поликарбонат | Превосходный ударная вязкость Отличная устойчивость к атмосферным воздействиям Хорошая стабильность размеров Умеренная химическая стойкость Огнестойкий | Оптика компоненты Электрика | ПК единственный прозрачный инженерный пластик. Он также доступен в цветные сорта. | ||
| Аморфный | АБС | Превосходный механические свойства Превосходные электрические свойства Хорошая стойкость к истиранию | Проволока защита Электрические трубы Автомобильная отделка | ABS можно модифицировать, изменив соотношение мономеров, чтобы получить более широкий диапазон свойств и обычно комбинируется с другими материалами для улучшения характеристики.  | ||
Мы настоятельно рекомендуем вам обсудить с вашим поставщиком экструдера и материала, какой материал лучше всего подходит для вашего конкретного применения. Они также могут предложить стратегии по улучшению материала и конструкции для оптимальной производительности и стоимости детали.
Армирующие материалы, наполнители и добавки
Практически все экструзионные пластмассы могут быть усилены армирующими элементами, наполнителями и добавками для достижения желаемых свойств материала и/или снижения стоимости.
Армирование
Полимеры можно армировать изнутри путем добавления определенных волокон в полимерную матрицу или снаружи путем коэкструзии с другим материалом.
Армирование волокном
Армирующие волокна, такие как стекловолокно и углеродное волокно, могут быть добавлены в полимерную матрицу для значительного улучшения механических и термических свойств экструдированного пластика. Это наиболее распространенный метод армирования, который использовался для изготовления пластиковых профилей, которые во многих случаях могут превосходить металл.
При ориентации волокон в одном направлении, как это происходит при экструзии с непрерывным потоком в одном направлении, прочность на растяжение, прочность на сжатие, модуль изгиба и жесткость полимерного композита значительно возрастают. Кроме того, армирующие волокна также улучшают термическую стабильность и уменьшают усадку и коробление.
Соэкструзия
Армирующие материалы могут быть экструдированы одновременно (соэкструдированы) с пластиковым полимером для повышения прочности и получения дополнительных эксплуатационных преимуществ.
Наиболее распространенными соэкструдированными армирующими материалами являются другие полимеры с высоким дюрометром (твердостью). В процессе совместной экструзии два материала образуют прочную молекулярную связь, повышающую прочность готовой детали.
В качестве альтернативы предварительно формованный металл может быть экструдирован совместно с полимером для создания гибридной экструзии пластика и металла.
Этот метод значительно повышает прочность и может обеспечить дополнительные преимущества, такие как магнитное притяжение и способность удерживать изгиб без внешней поддержки.
Наполнители
Пластиковые полимеры могут быть наполнены минералами, металлами и/или другими полимерами для снижения затрат и/или повышения производительности.
Наполнители-наполнители
Наполнители-наполнители дешевле, чем пластик, и буквально «продлевают» срок службы полимера, в который они добавлены, тем самым снижая общую стоимость компаунда. Примеры наполнителей-наполнителей включают карбонат кальция, диоксид кремния и глину.
Функциональные наполнители
Функциональные наполнители делают шаг вперед по сравнению с наполнителями и обеспечивают повышение производительности в дополнение к экономии затрат. Например, проводящие наполнители, такие как углерод, графит и алюминий, могут улучшить электрическую и тепловую проводимость при одновременном снижении стоимости 9.
0003
Добавки
Любой материал, не считающийся армирующим или наполнителем, считается «добавочным» материалом. Это специальные ингредиенты, которые улучшают или привносят определенное свойство, не добавляя слишком много объема. Обычные добавки к пластиковым экструзионным материалам включают:
- УФ-ингибиторы и стабилизаторы для предотвращения УФ-деградации
- Усилители адгезии для улучшения сцепления с другими материалами
- Внутренние смазки для уменьшения истирания и предотвращения прилипания
- Модификаторы ударопрочности для повышения ударопрочности и сопротивления растрескиванию
- Антипирены для сопротивления горению
- Красители для окрашивания и защиты от выцветания
- Пластификаторы для повышения эластичности
- Пенообразователи и пенообразователи для уменьшения веса 9063 Экструзионный материал
Первый шаг при выборе материала — определить, какой сорт пластика следует исследовать.
