Nie możemy zaprzeczyć, że tworzywa sztuczne zmieniły nasze życie. Istnieje wiele rodzajów tworzyw sztucznych, które na co dzień mają różne zastosowania. Jednym z nich są tworzywa termoplastyczne. Jest to zbiór materii utworzony przez polimery połączone siłami międzycząsteczkowymi zdolnymi do tworzenia struktur liniowych i rozgałęzionych. Są to dość elastyczne i odkształcalne materiały, o ile występują wysokie temperatury.
W tym artykule opowiemy Ci wszystko, co musisz wiedzieć o tworzywach termoplastycznych, ich właściwościach i użyteczności.
Główne cechy
Jest to rodzaj tworzywa sztucznego, które można wielokrotnie formować i reformować w wysokich temperaturach. Dzięki procesowi odlewania może być doskonale wykorzystany pod względem recyklingu, ponieważ można go ponownie przetopić, aby je zreformować i nadać im nowe życie. Gdy tworzywa sztuczne topią się, materiały, które tracą swoje właściwości, mogą zostać przekształcone. Problem polega na tym, że coraz mniej nadaje się do recyklingu i nie nadaje się już do użytku.
Istnieje kilka rodzajów tworzyw termoplastycznych, które są termoutwardzalne. Oznacza to, że mogą przybrać trwały kształt po uderzeniu w wysokie temperatury i nie mogą być ponownie stopione, ponieważ uległyby spaleniu. Dlatego staje się termoplastycznym tworzywem nie nadającym się do recyklingu.
Główne rodzaje termoplastów
Zobaczmy, jakie są główne rodzaje termoplastów, które można rozpoznać dzięki grawerunkom na każdej podstawie produktu, w którym jest używany:
- HDPE (polietylen o dużej gęstości) i LDPE (polietylen o niskiej gęstości): jest to najbardziej popularny materiał z tworzywa sztucznego, bardzo wytrzymały, uniwersalny, tani, przezroczysty lub biały i ma doskonałe właściwości izolacyjne. HDPE jest półprzezroczysty, mocny i łatwy w obróbce, może być używany do produkcji butelek, puszek, zbiorników na wodę i kontenerów transportowych. LPDE może być półprzezroczysty lub przezroczysty i może mieć kontakt z żywnością, dlatego jest stosowany w produktach takich jak torby, opakowania i zabawki.
- PVC (Polichlorek winylu): Jest to najbardziej wszechstronna pochodna tworzywa sztucznego i może być wytwarzana w czterech różnych procesach (zawiesina, emulsja, blok i roztwór). Jest to wszechstronny plastik odporny na ścieranie, chemikalia, atmosferę i ogień. Znajduje zastosowanie w przemyśle papierniczym oraz w produkcji opakowań do żywności, kart kredytowych, mebli, zabawek i odzieży.
- PP (polipropylen): Temperatura mięknienia jest wyższa niż w przypadku polietylenu i łatwiej się utlenia. Jest przezroczysta, lekka i wytrzymała i może być stosowana do tworzyw sztucznych i włókien. Nie chłonie wody, jest łatwy w montażu i ma dużą odporność na pękanie naprężeniowe. Służą do produkcji włókien tekstylnych, uszczelek, opakowań, dywanów, lin, opakowań i mebli.
- PS (polistyren) - Istnieją cztery główne rodzaje polistyrenu. Szkło przezroczyste, twarde i kruche PS. Można to zrobić w jasnych i nieprzejrzystych kolorach. Jest często używany do zastępowania szkła, aluminium i drewna, ponieważ jest tańszy. Polistyren stosuje się również w opakowaniach (w tym żywności), pojemnikach, pudełkach, lampach, przedmiotach jednorazowych, zabawkach i kubkach.
Termoplasty przemysłowe
Te tworzywa termoplastyczne są następujące:
- PB (Polibuten) - Głównie stosowany w rurociągach i ciepłownictwie do produkcji rur. Posiada właściwości, które pozwalają na zastosowanie go w dziedzinie ciśnieniowych rur ciepłej i zimnej wody, dzięki połączeniu elastyczności i wytrzymałości na rozciąganie w wysokich temperaturach.
- PMMA (polimetakrylan metylu): jest jednym z tworzyw konstrukcyjnych, konkurującym z innymi tworzywami termoplastycznymi, takimi jak poliwęglan czy polistyren. Wykorzystywany jest w przemyśle motoryzacyjnym do produkcji reflektorów samochodowych i innych części, a także w oświetleniu, kosmetyce, architekturze, optyce i rozrywce. Ze względu na dużą odporność na zarysowania, piękny wygląd i transparentny kolor jest uważany za dobry zamiennik szkła.
- ZWIERZĘ DOMOWE (politereftalan etylenu): jest termoplastem szeroko stosowanym w opakowaniach tekstylnych i napojów. Chociaż jego lepkość spada wraz z historią termiczną, nadaje się do recyklingu i jest dopuszczona do stosowania w produktach, które mają bezpośredni kontakt z żywnością. Jest lekka, przezroczysta, krystaliczna, wodoodporna, o dużej wytrzymałości na zginanie i niskiej absorpcji wilgoci.
- PTFE (Politetrafluoroetylen): Ten termoplast jest lepiej znany jako Teflon. Jego główną cechą jest to, że jest naprawdę obojętny, więc nie reaguje z innymi chemikaliami, z wyjątkiem bardzo szczególnych okoliczności. Posiada silną nieprzepuszczalność i zachowuje swoje właściwości w wilgotnym środowisku.
- nylon: Jest to rodzaj elastycznego i wytrzymałego włókna tekstylnego. Mole go nie atakują i nie wymagają prasowania. Służy do wyrobu pończoch, tkanin i dzianin. Jeśli jest to formowanie tłoczne, służy również do robienia trzonków szczotek, grzebieni i innych gadżetów.
Charakterystyka materiałów termoutwardzalnych
Każdy plastik ma temperaturę przejścia, poniżej której staną się twarde i kruche, powyżej której staną się miękkie i elastyczne. Ta cecha sprawia, że tworzywa termoplastyczne są miękkie i elastyczne, podobnie jak materiał pokrywający kable. A rura wodna z PVC jest twarda i wytrzymała.
W porównaniu z tworzywami termoplastycznymi te tworzywa termoutwardzalne mają pewne korzystne właściwości. Na przykład, mają lepszą odporność na wstrząsy, rozpuszczalniki, przenikanie gazów i ekstremalne temperatury. Jednak ze względu na jego cechy, dla niektórych działów jego przetwarzanie jest nieco bardziej skomplikowane. Podstawowym surowcem każdego plastiku jest ropa naftowa, a także węgiel, tlen i wodór.
Z drugiej strony tworzywa termoplastyczne mogą składać się w mniejszym lub większym stopniu z innych pierwiastków chemicznych, takich jak siarka, krzem, fosfor, azot, chlor i fluor. Wszystko zależy od rodzaju tworzywa termoplastycznego, o którym mowa. Tworzywa termoutwardzalne są nietopliwymi i nierozpuszczalnymi polimerami. Dzieje się tak, ponieważ te plastikowe łańcuchy tworzą trójwymiarową sieć, więc są połączone silnymi wiązaniami równoważnymi. W ten sposób, powstaje polimerowa struktura zazębiających się łańcuchów, który wygląda i działa podobnie do dużych cząsteczek. Wraz ze wzrostem temperatury łańcuchy stają się ciaśniejsze, dzięki czemu polimer staje się mocniejszy do punktu, w którym ulega degradacji.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom można dowiedzieć się więcej o tworzywach termoplastycznych i ich właściwościach.