Plastiques : classification, principales caractéristiques, technologies de production et de transformation

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Les plastiques, ou simplement les plastiques, sont des composés de haut poids moléculaire fabriqués à partir de substances naturelles ou synthétiques. La principale caractéristique de ces substances est la possibilité de passer à un état plastique sous l'influence de deux facteurs - température et pression élevées. De plus, il est également important qu'après cela, la masse puisse conserver la forme qui lui a été donnée.

Description générale des plastiques

Les masses en plastique ont commencé à être produites il y a environ 50 à 60 ans. A ce jour, ces produits se sont généralisés aussi bien dans la vie de tous les jours que dans l'industrie et les autres branches de l'activité humaine. De plus, à l'heure actuelle, le plastique peut remplacer avec succès le bois, le verre et même le métal dans certains cas. Il convient de noter que des industries telles que l'ingénierie mécanique, l'ingénierie radio, l'électrotechnique et l'industrie chimique ne peuvent plus se passer de ces produits.

Les masses plastiques sont capables de combiner la résistance des produits métalliques,tout en ayant le poids du bois et la transparence du verre. Avec toutes ces qualités, de telles substances ne présentent pas les inconvénients inhérents à tous ces matériaux. Ils ne se corrodent pas comme le métal, ne pourrissent pas comme le bois et ne peuvent pas être brisés comme du verre.

Informations générales d'utilisation

Les masses plastiques peuvent être utilisées pour la production de films. Ils sont à leur tour activement utilisés lors de la culture de légumes, par exemple. Idéal pour créer une zone protégée dans le sol, pour faire pousser des baies, des fleurs et plus encore.

De plus, les contenants en plastique, conteneurs et autres contenants occupent également l'une des premières places dans la nécessité de transporter des pesticides, des engrais, des produits agricoles. À ce jour, la production d'une structure de film d'échange de gaz est déjà en cours. De telles membranes seront utilisées pour stocker des produits dans un environnement avec une quantité contrôlée de gaz. Pour les activités rurales, des films réfléchissants sont même produits pour pailler le sol.

Connexions de base

Si nous donnons des informations générales sur les plastiques, nous pouvons dire ceci: la base est constituée d'un composé de haut poids moléculaire ou simplement d'un polymère, ainsi que d'additifs naturels (brai, asph alte) ou synthétiques. À ce jour, les plus répandus et les plus importants sont les plastiques synthétiques, qui sont obtenus par polymérisation ou polycondensation.

Le processus de polymérisation des plastiques est une réaction de combinaison de molécules identiques quisont appelés monomères. Dans ce cas, aucune substance simple n'est libérée. Et le polymère obtenu aura un poids moléculaire égal à la masse des deux constituants qui le forment. Il convient de noter que plusieurs monomères peuvent participer à la technologie de production de matières plastiques en même temps. Dans ce cas, la procédure sera appelée copolymérisation.

Si nous parlons de polycondensation, alors le polymère sera obtenu en combinant plusieurs groupes fonctionnels de différentes substances. Dans ce cas, certaines substances simples seront libérées. Sur cette base, il devient clair que le poids moléculaire total du polymère fini ne sera pas égal à la masse totale des monomères impliqués dans la formation.

Description des composés macromoléculaires

Le traitement de ces composés est effectué par exposition à des températures et pressions élevées. Une fois préparés, ces composés seront sous la forme d'un liquide visqueux ou d'un solide. De plus, il convient de dire que les polymères sont classés en trois grands groupes - selon la structure chimique du monomère utilisé pour la formation.

Suppléments

La structure et la fonction des plastiques dépendent de leurs propriétés. Par conséquent, il convient de dire qu'il existe des additifs spéciaux qui peuvent modifier certaines qualités dans le bon sens.

Certains produits finis sont composés à 100 % de polymères - ce sont du polyéthylène ou des polyamides. D'autres ne sont constitués de polymères que pour 20 à 60%, et le reste de la fraction massique est occupé parcharges spéciales. Le but principal des charges est de modifier diverses propriétés: augmenter la résistance au feu, augmenter la résistance, augmenter la dureté et la résistance mécanique. Par exemple, une charge telle que le noir de carbone est ajoutée au caoutchouc.

Un autre additif trouvé dans les contenants en plastique, par exemple, et dans de nombreux autres contenants solides, sont les plastifiants. Cependant, plus on ajoute de plastifiant, plus le coefficient de plasticité sera élevé. Ainsi, il est possible d'obtenir un matériau durable, mais plutôt plastique.

Un autre composant important est le stabilisateur. Il est ajouté à la composition afin d'éviter la décomposition du produit fini sous l'influence de températures élevées, de la lumière du soleil et d'autres facteurs externes. Dans certains cas, un peu de colorant est ajouté si vous souhaitez modifier la couleur du produit.

Description détaillée des substances

La technologie de production de tels composés implique la présence d'un autre composant, appelé stérilet.

Navy est l'additif le plus important qui maintient ensemble de nombreux éléments différents et donne également de la plasticité. De plus, HMS favorise également la moulabilité, l'isolation électrique et les performances anti-corrosion. Si nous parlons de la classification générale des plastiques, ils peuvent être non remplis et remplis.

Le premier groupe est une masse de polymère pur, ou avec une très petite quantité d'additifs. Le deuxième groupe, au contraire, contient à la fois des polymères etun grand nombre d'additifs différents qui sont uniformément répartis dans le liant, généralement dans la résine.

Comme mentionné précédemment, les charges sont introduites pour modifier ou améliorer la plupart des qualités. Par eux-mêmes, ces composants peuvent être des composés organiques ou minéraux. Ils peuvent être présentés sous forme de charges en poudre - poudre de bois, farine de mica ou de quartz, etc. Et ils peuvent être représentés par des éléments fibreux, par exemple le coton. Le dernier type de charges est la toile (papier, mica et autres).

Parlant plus en détail des plastifiants, ils peuvent être caractérisés comme suit: ce sont des composants peu volatils, qui sont le plus souvent représentés par une sorte de liquide. Leur introduction dans la composition augmente non seulement l'élasticité. Un produit moulé avec une augmentation des plastifiants dans la composition améliore la résistance au gel et l'élasticité.

Il existe un autre type d'additifs - les durcisseurs. Leur concentration est généralement très faible et la tâche principale consiste à convertir les polymères en une structure tridimensionnelle. En fait, cela rend certains plastiques infusibles.

Défauts

Il convient de noter certaines des lacunes que ce matériel présente encore. Tous les types de plastiques ont une résistance à la chaleur nettement inférieure à celle des produits métalliques. La majeure partie des produits en plastique peut être utilisée à des températures ne dépassant pas 150 degrés Celsius. Malgré leur longue durée de vie, les produits en plastiquesujet au vieillissement. Ce défaut se manifestera par un assombrissement du produit, une oxydation, une réduction des caractéristiques de résistance, une dureté.

Obtenir du polyéthylène

Vous pouvez envisager la technologie de production de plastiques à base de polyéthylène. C'est l'une de ces substances obtenues par polymérisation, et elle est très demandée sur le marché.

Pour obtenir le polyéthylène sous sa forme habituelle, trois méthodes de polymérisation sont utilisées:

1. La première méthode est la polymérisation sous pression de 1000-2000 atm avec une température de 180 à 200 degrés Celsius. Une petite quantité d'oxygène est utilisée comme initiateur du processus - 0,005-0,05 %.
2. La deuxième variante de polymérisation, au contraire, se déroule sous l'influence d'une pression atmosphérique ou créée artificiellement de 2-6 atm et à une température de seulement 60-70 degrés. Dans ce cas, les hydrocarbures organométalliques sont utilisés comme catalyseurs en milieu pétrolier en l'absence de la moindre humidité et oxygène.
3. Le dernier type de polymérisation a lieu sous une pression de 20-50 atm et avec la participation de catalyseurs d'oxyde à une température de 110-140 degrés Celsius.

Types de plastiques

Au cours de la fabrication et du durcissement ultérieur, deux autres types de plastiques peuvent être distingués. La principale caractéristique distinctive est les conditions de durcissement ou sans. Selon ce paramètre, les plastiques thermoplastiques et thermodurcissables se distinguent.

Quant à la première catégorie de produits, lorsqu'ils sont chauffés, ilssubira certaines modifications, passant d'un état solide à un état plastique, visqueux et fluide. Ce type de produit se solidifiera une fois refroidi. Les produits thermoplastiques comprennent le polyéthylène, le polystyrène, les fluoroplastes et d'autres types.

Le plastique thermodurcissable, lorsqu'il est chauffé à une température de 150 à 300 degrés, subira des modifications irréversibles. De telles masses deviendront solides, insolubles et infusibles sous pression ou sans pression. Ils contiennent des durcisseurs comme additif. Un exemple est l'époxy.

Production en Russie

L'usine Nelidovsky de plastiques NZPM est l'une des plus anciennes et des plus grandes entreprises de fabrication de ce produit. Les installations de production de cette entreprise sont situées dans le sud-ouest de la région de Tver.

L'usine est située sur un terrain de 19 hectares, sur lequel se trouvent 25 installations industrielles.

La plus grande zone de production appartient à l'usine de production de mousse de polyéthylène Isonel (EPI). La superficie est de 24 500 mètres carrés. Vient ensuite une zone beaucoup plus petite du magasin numéro 2 - 7500 mètres carrés. mètres, où sont fabriquées les feuilles de plastique extrudées. Le site de formage sous vide occupe 3 000 mètres carrés supplémentaires. mètres. En outre, l'usine est engagée dans le traitement des matières plastiques.