ความรู้เล็กน้อยเกี่ยวกับพลาสติกสำหรับผู้เริ่มต้น

I. คำจำกัดความของพลาสติก

พลาสติกเป็นวัสดุอินทรีย์โพลีเมอร์ที่มีเรซินเป็นส่วนประกอบหลักซึ่งสามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงที่อุณหภูมิและความดันที่กำหนดและสามารถคงรูปร่างไว้ที่อุณหภูมิปกติได้

เรซินหมายถึงพอลิเมอร์อินทรีย์ซึ่งโดยปกติจะมีช่วงการเปลี่ยนแปลงหรือการหลอมละลายเมื่อได้รับความร้อนมีความลื่นไหลเมื่อเปลี่ยนรูปโดยแรงภายนอกและเป็นของแข็งหรือกึ่งของแข็งหรือของเหลวที่อุณหภูมิปกติ เป็นส่วนประกอบพื้นฐานและสำคัญที่สุดของพลาสติก โดยทั่วไปแล้วพอลิเมอร์ใด ๆ ที่เป็นวัสดุพื้นฐานของพลาสติกในอุตสาหกรรมพลาสติกสามารถเรียกได้ว่าเรซิน

ประการที่สองการจำแนกประเภทของพลาสติก

ในปัจจุบันยังไม่มีการจำแนกประเภทของพลาสติกที่แน่นอนและการจำแนกประเภททั่วไปมีดังนี้:

1. ตามคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของพลาสติกพลาสติกเทอร์โมพลาสติก: พลาสติกที่สามารถให้ความร้อนทำให้นิ่มและเย็นลงและแข็งตัวซ้ำ ๆ ภายในช่วงอุณหภูมิที่กำหนด เช่นพลาสติกโพลีเอทิลีนและพลาสติกโพลีไวนิลคลอไรด์ พลาสติกเทอร์โมเซตติง: พลาสติกที่สามารถแข็งตัวเป็นวัสดุที่ไม่ละลายน้ำได้เนื่องจากความร้อนหรือสภาวะอื่น ๆ เช่นพลาสติกฟีนอลิกพลาสติกอีพ็อกซี่เป็นต้น

2. จำแนกพลาสติกทั่วไปตามลักษณะการใช้งาน: - ทั่วไปหมายถึงพลาสติกที่มีผลผลิตมากใช้งานได้กว้างขึ้นรูปได้ดีและราคาต่ำ เช่นโพลีเอทิลีนโพลีโพรพีลีนและโพลีไวนิลคลอไรด์ พลาสติกวิศวกรรม: โดยทั่วไปหมายถึงพลาสติกที่สามารถรับแรงภายนอกบางอย่างมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีและความเสถียรของมิติยังคงสามารถรักษาคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมได้ที่อุณหภูมิสูงและต่ำและสามารถใช้เป็นชิ้นส่วนโครงสร้างทางวิศวกรรมได้ เช่น ABS ไนลอนสารส้มโพลี ฯลฯ

พลาสติกชนิดพิเศษ - โดยทั่วไปหมายถึงพลาสติกที่มีหน้าที่พิเศษ (เช่นทนความร้อนหล่อลื่นตัวเอง ฯลฯ ) และนำไปใช้กับข้อกำหนดพิเศษ เช่นฟลูออโรเรซิ่นและซิลิกอนอินทรีย์

3. ปั้นพลาสติกตามวิธีการขึ้นรูปพลาสติก: ส่วนผสมเรซินสำหรับปั้น. เช่นพลาสติกเทอร์โมเซตติงทั่วไป. พลาสติกลามิเนต: หมายถึงผ้าใยที่ชุบด้วยเรซินซึ่งสามารถเคลือบและเชื่อมโดยการกดร้อนเพื่อสร้างเป็นวัสดุทั้งหมด การฉีดการอัดขึ้นรูปและการเป่าขึ้นรูปพลาสติก: - โดยทั่วไปหมายถึงแผนกผสมเรซินซึ่งสามารถหลอมและไหลที่อุณหภูมิของกระบอกสูบและแข็งตัวได้อย่างรวดเร็วในแม่พิมพ์ เช่นเทอร์โมพลาสติกทั่วไป.

หล่อพลาสติก: ส่วนผสมของเรซินเหลวที่สามารถเทลงในแม่พิมพ์และชุบแข็งลงในผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างบางอย่างโดยไม่ต้องใช้แรงกดหรือแรงกดเพียงเล็กน้อย เช่นไนลอน MC สารฉีดขึ้นรูปปฏิกิริยา: โดยทั่วไปหมายถึงวัตถุดิบเหลวซึ่งถูกฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ภายใต้ความกดดันจากนั้นทำปฏิกิริยาและแข็งตัวเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เช่นโพลียูรีเทน.

4. ผงขึ้นรูปตามผลิตภัณฑ์กึ่งพลาสติกและผลิตภัณฑ์เรียกอีกอย่างว่าผงพลาสติกซึ่งส่วนใหญ่ได้จากการผสมการกดและการบดเรซินเทอร์โมเซตติง (เช่นเรซินฟีนอลิก) และฟิลเลอร์ เช่นผงพลาสติกฟีนอลิก. พลาสติกเสริมแรง: พลาสติกชนิดหนึ่งที่มีวัสดุเสริมแรงและคุณสมบัติเชิงกลบางอย่างได้รับการปรับปรุงอย่างมากเมื่อเทียบกับเรซินดั้งเดิม พลาสติกโฟม: พลาสติกที่มี micropores จำนวนมากโดยรวม ฟิล์มบาง: โดยทั่วไปหมายถึงผลิตภัณฑ์พลาสติกแบนและอ่อนที่มีความหนาต่ำกว่า 0.25 มม.

ประการที่สามคุณสมบัติพื้นฐานของพลาสติก

1. น้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง พลาสติกมีน้ำหนักเบาและความหนาแน่นของพลาสติกทั่วไปอยู่ระหว่าง 0.9 ~ 2.3 g / cm3 ซึ่งมีเพียงประมาณ 1/8 ~ 1/4 ของเหล็กและอลูมิเนียม 1/2 ในขณะที่ความหนาแน่นของพลาสติกโฟมต่างๆจะยิ่งต่ำลง ซึ่งอยู่ระหว่าง 0.01 ~ O.5 g / cm3

ความแข็งแรงที่คำนวณโดยมวลต่อหน่วยเรียกว่าความแข็งแรงเฉพาะและความแข็งแรงเฉพาะของพลาสติกเสริมแรงบางวิธีหรือเกินกว่าเหล็ก ตัวอย่างเช่นความต้านทานแรงดึงต่อหน่วยมวลของโลหะผสมคือ 160 MPa ในขณะที่พลาสติกที่เสริมด้วยใยแก้วสามารถเข้าถึง 170 ~ 400 MPa

2. ประสิทธิภาพของฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม พลาสติกเกือบทั้งหมดมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมเช่นการสูญเสียอิเล็กทริกน้อยมากและความต้านทานส่วนโค้งที่ดีเยี่ยมซึ่งเทียบได้กับเซรามิกส์

3. เสถียรภาพทางเคมีที่ดีเยี่ยม โดยทั่วไปพลาสติกมีความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมีเช่นกรดและด่างได้ดีโดยเฉพาะพอลิเตตราฟลูออโรเอทิลีนซึ่งมีความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมีได้ดีกว่าทองคำและยังสามารถต้านทานการกัดกร่อนของอิเล็กโทรไลต์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรงเช่น aqua regia จึงเรียกว่า" พลาสติก ราชา".

4. ป้องกันการเสียดสีและการสึกหรอได้ดี พลาสติกส่วนใหญ่มีคุณสมบัติป้องกันการเสียดสีที่ดีเยี่ยมทนต่อการสึกหรอและมีคุณสมบัติในการหล่อลื่นตัวเอง ชิ้นส่วนป้องกันแรงเสียดทานจำนวนมากที่ทำจากพลาสติกวิศวกรรมใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติเหล่านี้ของพลาสติก เมื่อเติมน้ำมันหล่อลื่นและสารเติมเต็มชนิดแข็งลงในพลาสติกป้องกันการเสียดสีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจะลดลงหรือสามารถเพิ่มความต้านทานต่อการสึกหรอได้อีก

5. การส่งผ่านแสงและประสิทธิภาพการป้องกัน พลาสติกส่วนใหญ่สามารถใช้เป็นผลิตภัณฑ์โปร่งใสหรือโปร่งแสงซึ่งพลาสติกโพลีสไตรีนและอะคริเลตมีความโปร่งใสเหมือนแก้ว ชื่อทางเคมีของ plexiglass คือ polymethylmethacrylate ซึ่งสามารถใช้เป็นวัสดุแก้วสำหรับการบินได้

โพลีไวนิลคลอไรด์โพลีเอทิลีนโพลีโพรพีลีนและฟิล์มพลาสติกอื่น ๆ มีคุณสมบัติในการส่งผ่านแสงและฉนวนกันความร้อนที่ดีและใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นฟิล์มทางการเกษตร พลาสติกมีคุณสมบัติในการป้องกันที่หลากหลายดังนั้นจึงมักใช้เป็นอุปกรณ์ป้องกันและป้องกันเช่นฟิล์มพลาสติกกล่องถังขวดเป็นต้น

6. ประสิทธิภาพการดูดซับแรงกระแทกและการลดเสียงรบกวนที่ยอดเยี่ยม พลาสติกบางชนิดมีความยืดหยุ่นและยืดหยุ่น เมื่อพวกมันถูกแรงกระแทกและการสั่นสะเทือนทางกลภายนอกบ่อยครั้งแรงเสียดทานภายในที่มีความหนืดจะเกิดขึ้นภายในและพลังงานกลจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน ดังนั้นจึงใช้เป็นวัสดุลดแรงสั่นสะเทือนและปิดเสียงในงานวิศวกรรม ตัวอย่างเช่นแบริ่งและฟันที่ทำจากพลาสติกวิศวกรรมสามารถลดเสียงรบกวนได้และพลาสติกโฟมหลายชนิดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะวัสดุกันเสียงและลดเสียงที่ยอดเยี่ยม

คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมของพลาสติกข้างต้นทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตทางอุตสาหกรรมและการเกษตรและผู้คน' ในชีวิตประจำวัน มันถูกใช้แทนโลหะแก้วเซรามิกไม้และไฟเบอร์ในอดีตและกลายเป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้สำหรับชีวิตสมัยใหม่และอุตสาหกรรมที่ล้ำสมัย

อย่างไรก็ตามพลาสติกก็มีข้อบกพร่องเช่นกัน ตัวอย่างเช่นความต้านทานความร้อนแย่กว่าโลหะและวัสดุอื่น ๆ โดยทั่วไปพลาสติกสามารถใช้ได้เฉพาะที่อุณหภูมิต่ำกว่า 100 ℃และสามารถใช้ได้เพียงไม่กี่ชิ้นที่ประมาณ 200 ℃;

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของพลาสติกมีขนาดใหญ่กว่าโลหะประมาณ 3 ~ 10 เท่าและง่ายต่อการได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความเสถียรของมิติจะได้รับผลกระทบ ภายใต้ภาระพลาสติกจะทำให้เกิดการไหลที่มีความหนืดหรือการเปลี่ยนรูปอย่างช้าๆนั่นคือปรากฏการณ์การคืบ นอกจากนี้พลาสติกจะมีอายุภายใต้การกระทำของบรรยากาศแสงแดดความกดดันในระยะยาวหรือคุณภาพบางอย่างซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพลดลงเป็นต้น

ข้อบกพร่องของพลาสติกเหล่านี้ส่งผลกระทบหรือ จำกัด การใช้งานไม่มากก็น้อย อย่างไรก็ตามด้วยการพัฒนาอุตสาหกรรมพลาสติกและงานวิจัยเกี่ยวกับวัสดุพลาสติกที่มีมากขึ้นเรื่อย ๆ ข้อบกพร่องเหล่านี้ค่อยๆถูกเอาชนะไปและพลาสติกใหม่ที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมและวัสดุผสมพลาสติกต่างๆก็เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง

ประการที่สี่การใช้พลาสติก

พลาสติกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเกษตรอุตสาหกรรมการก่อสร้างบรรจุภัณฑ์อุตสาหกรรมล้ำสมัยด้านการป้องกันประเทศและผู้คนในชีวิตประจำวันของ&# 39 และสาขาอื่น ๆ การเกษตร: มีการใช้พลาสติกจำนวนมากในการผลิตฟิล์มคลุมดินฟิล์มเลี้ยงต้นกล้าฟิล์มเรือนกระจกท่อระบายน้ำและท่อระบายน้ำแหอวนการเพาะพันธุ์ไม้ลอย ฯลฯ ด้านอุตสาหกรรม: อุตสาหกรรมไฟฟ้าและไฟฟ้านิยมใช้พลาสติกในการทำวัสดุฉนวนและบรรจุภัณฑ์ วัสดุ;

ในอุตสาหกรรมเครื่องจักรกลมีการใช้เฟืองเกียร์ตลับลูกปืนตลับลูกปืนและชิ้นส่วนจำนวนมากที่ทำจากพลาสติกเพื่อทดแทนผลิตภัณฑ์โลหะ ในอุตสาหกรรมเคมีพลาสติกใช้เป็นท่อภาชนะต่างๆและวัสดุป้องกันการกัดกร่อนอื่น ๆ ในอุตสาหกรรมก่อสร้างใช้เป็นประตูและหน้าต่างราวบันไดกระเบื้องปูพื้นเพดานฉนวนกันความร้อนและแผ่นฉนวนกันเสียงวอลล์เปเปอร์อุปกรณ์ท่อน้ำและท่อหลุมแผงตกแต่งและเครื่องสุขภัณฑ์เป็นต้น

ในอุตสาหกรรมป้องกันประเทศและเทคโนโลยีขั้นสูงพลาสติกเป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้ไม่ว่าจะเป็นอาวุธธรรมดาเครื่องบินเรือจรวดขีปนาวุธดาวเทียมประดิษฐ์ยานอวกาศและอุตสาหกรรมพลังงานปรมาณู ในชีวิตประจำวันของคน&# 39 มีการใช้พลาสติกกันอย่างแพร่หลายเช่นรองเท้าแตะพลาสติกรองเท้าแตะเสื้อกันฝนกระเป๋าถือของเล่นเด็ก&# 39 แปรงสีฟันกล่องสบู่กระติกน้ำร้อนและอื่น ๆ

ในปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องใช้ในครัวเรือนต่างๆเช่นโทรทัศน์เครื่องบันทึกเทปพัดลมไฟฟ้าเครื่องซักผ้าตู้เย็นเป็นต้น ในฐานะที่เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์แบบใหม่พลาสติกได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านบรรจุภัณฑ์เช่นภาชนะกลวงต่างๆภาชนะฉีดขึ้นรูป (กล่องหมุนเวียนภาชนะบรรจุถัง ฯลฯ ) ฟิล์มบรรจุภัณฑ์ถุงผ้ากล่องกระดาษลูกฟูกพลาสติกโฟมมัด เชือกและสายพานบรรจุภัณฑ์ ฯลฯ

V. ประวัติการพัฒนาและสถานการณ์ปัจจุบันของอุตสาหกรรมพลาสติก

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 ผู้คนได้ใช้เรซินธรรมชาติเช่นยางมะตอยขัดสนอำพันและครั่ง ในปีพ. ศ. 2411 เซลลูโลสธรรมชาติถูกไนเตรตและการบูรถูกใช้เป็นพลาสติไซเซอร์เพื่อสร้างพลาสติกชนิดแรกของโลก&# 39 เรียกว่าเซลลูลอยด์ จากนั้นประวัติศาสตร์ของมนุษย์ก็เริ่มใช้พลาสติก

ในปีพ. ศ. 2452 พลาสติกฟีนอลิกสังเคราะห์ชนิดแรกปรากฏขึ้น ในปีพ. ศ. 2463 ได้ถือกำเนิดพลาสติกอะมิโนพลาสต์ (พลาสติกอะนิลีนฟอร์มาลดีไฮด์) อีกชนิดหนึ่ง พลาสติกทั้งสองชนิดนี้มีบทบาทในเชิงบวกในการส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมไฟฟ้าและอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมือในเวลานั้น

ในช่วงทศวรรษที่ 1920 และ 1930 เรซินอัลคิดโพลีไวนิลคลอไรด์อะคริเลตโพลีสไตรีนและโพลีเอมีนปรากฏขึ้นทีละตัว ตั้งแต่ทศวรรษที่ 1940 ด้วยการพัฒนาวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและอุตสาหกรรมและการพัฒนาและการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรปิโตรเลียมอย่างกว้างขวางอุตสาหกรรมพลาสติกได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็ว โพลีเอทิลีนโพลีโพรพีลีนโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวพลาสติกฟลูออโรเรซิ่นอีพอกซีเรซินโพลีออกซีเมทิลีนโพลีคาร์บอเนตโพลีอิไมด์และอื่น ๆ ปรากฏในพันธุ์