Toepassingen en functies van basiskunststofmaterialen

Toepassingen en functies van basiskunststofmaterialen

plastic

1. Gebruik classificatie

Op basis van de verschillende gebruikseigenschappen van diverse kunststoffen worden kunststoffen doorgaans onderverdeeld in drie typen: algemene kunststoffen, technische kunststoffen en speciale kunststoffen.

①Algemeen plastic

Kunststoffen verwijzen over het algemeen naar plastics met een hoge productie, brede toepassingsmogelijkheden, goede vervormbaarheid en een lage prijs. Er zijn vijf soorten gangbare kunststoffen, namelijk polyethyleen (PE), polypropyleen (PP), polyvinylchloride (PVC), polystyreen (PS) en acrylonitril-butadieen-styreen-copolymeer (ABS). Deze vijf soorten kunststoffen vormen het overgrote deel van de plastic grondstoffen. De rest kan in principe worden ingedeeld in speciale plasticsoorten, zoals PPS, PPO, PA, PC, POM, enz. Deze worden slechts in beperkte mate gebruikt in alledaagse producten en vinden voornamelijk toepassing in hoogwaardige sectoren zoals de machinebouw en defensietechnologie, bijvoorbeeld in de automobielindustrie, de lucht- en ruimtevaart, de bouw en de communicatie. Op basis van hun plasticiteit kunnen kunststoffen worden onderverdeeld in thermoplasten en thermohardende kunststoffen. Thermoplastische producten kunnen onder normale omstandigheden worden gerecycled, terwijl thermohardende kunststoffen dat niet kunnen. Op basis van de optische eigenschappen van kunststoffen kunnen ze worden onderverdeeld in transparante, doorschijnende en ondoorzichtige grondstoffen. Voorbeelden hiervan zijn PS, PMMA, AS, PC, enz., die transparante kunststoffen zijn. De meeste andere kunststoffen zijn ondoorzichtig.

Eigenschappen en toepassingen van veelgebruikte kunststoffen:

1. Polyethyleen:

Veelgebruikt polyethyleen kan worden onderverdeeld in lagedichtheidpolyethyleen (LDPE), hogedichtheidpolyethyleen (HDPE) en lineair lagedichtheidpolyethyleen (LLDPE). Van de drie heeft HDPE betere thermische, elektrische en mechanische eigenschappen, terwijl LDPE en LLDPE betere flexibiliteit, slagvastheid en filmvormende eigenschappen hebben. LDPE en LLDPE worden voornamelijk gebruikt in verpakkingsfolies, landbouwfolies, kunststofmodificatie, enz., terwijl HDPE een breed scala aan toepassingen kent, zoals folies, buizen en spuitgietproducten voor dagelijks gebruik.

2. Polypropyleen:

Relatief gezien kent polypropyleen meer varianten, complexere toepassingen en een breed scala aan gebieden. De belangrijkste varianten zijn homopolymeer polypropyleen (homopp), blokcopolymeer polypropyleen (copp) en random copolymeer polypropyleen (rapp). Afhankelijk van de toepassing wordt homopolymeer polypropyleen voornamelijk gebruikt in de draadproductie, vezelproductie, spuitgieten, BOPP-folie, enz. Copolymeer polypropyleen wordt voornamelijk gebruikt in spuitgietonderdelen voor huishoudelijke apparaten, gemodificeerde grondstoffen, spuitgietproducten voor dagelijks gebruik, buizen, enz. Random polypropyleen wordt voornamelijk gebruikt in transparante producten, hoogwaardige producten, hoogwaardige buizen, enz.

3. Polyvinylchloride:

Vanwege de lage kosten en de zelfontvlambare eigenschappen heeft het een breed scala aan toepassingen in de bouw, met name voor rioolbuizen, kunststof stalen deuren en ramen, platen, kunstleer, enz.

4. Polystyreen:

Als een soort transparante grondstof heeft het een breed scala aan toepassingen wanneer transparantie vereist is, zoals autolampenkappen, transparante onderdelen voor dagelijks gebruik, transparante bekers, blikjes, enzovoort.

5. ABS:

Het is een veelzijdig technisch plastic met uitstekende fysisch-mechanische en thermische eigenschappen. Het wordt veel gebruikt in huishoudelijke apparaten, panelen, maskers, assemblages, accessoires, enz., met name in huishoudelijke apparaten zoals wasmachines, airconditioners, koelkasten, elektrische ventilatoren, enz. Het heeft een zeer breed toepassingsgebied en is zeer geschikt voor kunststofbewerking.

②Technische kunststoffen

Over het algemeen verwijst kunststof naar materialen die bestand zijn tegen een bepaalde externe kracht, goede mechanische eigenschappen hebben, bestand zijn tegen hoge en lage temperaturen en een goede vormvastheid bezitten, en die gebruikt kunnen worden als constructiemateriaal, zoals polyamide en polysulfon. Binnen de technische kunststoffen wordt onderscheid gemaakt tussen algemene en speciale technische kunststoffen. Technische kunststoffen voldoen aan hogere eisen op het gebied van mechanische eigenschappen, duurzaamheid, corrosiebestendigheid en hittebestendigheid, zijn gemakkelijker te verwerken en kunnen metalen materialen vervangen. Technische kunststoffen worden veelvuldig gebruikt in de elektrische en elektronische industrie, de automobielindustrie, de bouw, kantoorapparatuur, machinebouw, de lucht- en ruimtevaart en andere sectoren. Het vervangen van staal en hout door kunststof is een internationale trend geworden.

Algemene technische kunststoffen omvatten onder andere: polyamide, polyoxymethyleen, polycarbonaat, gemodificeerde polyfenyleenether, thermoplastisch polyester, polyethyleen met ultrahoge moleculaire massa, methylpenteenpolymeer, vinylalcoholcopolymeer, enzovoort.

Speciale technische kunststoffen worden onderverdeeld in verknoopte en niet-verknoopte typen. Verknoopte typen zijn onder andere: polyaminobismaleamide, polytriazine, verknoopt polyimide, hittebestendige epoxyhars, enzovoort. Niet-verknoopte typen zijn onder andere: polysulfon, polyethersulfon, polyfenyleensulfide, polyimide, polyetheretherketon (PEEK), enzovoort.

③Speciale kunststoffen

Over het algemeen verwijst dit naar kunststoffen met speciale functies die gebruikt kunnen worden in specifieke toepassingen, zoals de luchtvaart en ruimtevaart. Fluorplastics en siliconen hebben bijvoorbeeld een uitstekende hoge temperatuurbestendigheid, zelfsmørende eigenschappen en andere speciale functies, terwijl versterkte kunststoffen en schuimkunststoffen speciale eigenschappen hebben zoals een hoge sterkte en een hoog dempingsvermogen. Deze kunststoffen vallen onder de categorie speciale kunststoffen.

a. Versterkt plastic:

De grondstoffen voor versterkte kunststoffen kunnen worden onderverdeeld in korrelige (zoals calciumversterkte kunststoffen), vezelversterkte (zoals glasvezel- of glasdoekversterkte kunststoffen) en vlokvormige (zoals micaversterkte kunststoffen) materialen. Op basis van het materiaal kunnen ze worden onderverdeeld in op textiel gebaseerde versterkte kunststoffen (zoals met lompen versterkte of asbestversterkte kunststoffen), met anorganische mineralen gevulde kunststoffen (zoals met kwarts of mica gevulde kunststoffen) en vezelversterkte kunststoffen (zoals koolstofvezelversterkte kunststoffen).

b. Schuim:

Schuimplastics kunnen worden onderverdeeld in drie typen: hard, halfhard en flexibel schuim. Hard schuim is niet flexibel en heeft een zeer hoge druksterkte. Het vervormt alleen wanneer het een bepaalde spanning bereikt en kan na het wegnemen van de spanning niet meer terugkeren naar de oorspronkelijke vorm. Flexibel schuim is flexibel, heeft een lage druksterkte en vervormt gemakkelijk. Bij het terugkeren naar de oorspronkelijke vorm is de restvervorming gering; de flexibiliteit en andere eigenschappen van halfhard schuim liggen tussen die van hard en flexibel schuim in.

Twee, fysische en chemische classificatie

Op basis van de verschillende fysische en chemische eigenschappen van diverse kunststoffen kunnen kunststoffen worden onderverdeeld in twee typen: thermohardende kunststoffen en thermoplastische kunststoffen.

(1) Thermoplastisch

Thermoplasten (thermoplasten): dit zijn kunststoffen die smelten na verhitting, in een mal kunnen vloeien na afkoeling en vervolgens weer smelten na verhitting. Door verhitting en afkoeling kunnen omkeerbare veranderingen (vloeibaar ← → vast) worden bewerkstelligd, oftewel fysische veranderingen. Thermoplasten voor algemeen gebruik hebben een continue gebruikstemperatuur onder de 100 °C. Polyethyleen, polyvinylchloride, polypropyleen en polystyreen worden ook wel de vier algemene thermoplasten genoemd. Thermoplasten worden onderverdeeld in koolwaterstof-, vinyl-, polaire, technische en cellulose-typen. Ze worden zacht bij verhitting en hard bij afkoeling. Ze kunnen herhaaldelijk worden verzacht en verhard en behouden daarbij een bepaalde vorm. Ze zijn oplosbaar in bepaalde oplosmiddelen en hebben de eigenschap dat ze zowel smeltbaar als oplosbaar zijn. Thermoplasten hebben een uitstekende elektrische isolatie, met name polytetrafluorethyleen (PTFE), polystyreen (PS), polyethyleen (PE) en polypropyleen (PP) hebben een extreem lage diëlektrische constante en diëlektrisch verlies. Ze zijn geschikt als isolatiemateriaal voor hoogfrequente en hoogspanningstoepassingen. Thermoplasten zijn gemakkelijk te vormen en te verwerken, maar hebben een lage hittebestendigheid en vertonen kruip. De mate van kruip varieert met de belasting, de omgevingstemperatuur, het oplosmiddel en de luchtvochtigheid. Om deze zwakke punten van thermoplasten te overwinnen en te voldoen aan de eisen van toepassingen in de ruimtevaarttechnologie en de ontwikkeling van nieuwe energiebronnen, ontwikkelen alle landen hittebestendige harsen die kunnen smelten, zoals polyetheretherketon (PEEK), polyethersulfon (PES), polyarylsulfon (PASU), polyfenyleensulfide (PPS), enzovoort. Composietmaterialen die deze harsen als matrix gebruiken, hebben hogere mechanische eigenschappen en chemische bestendigheid, kunnen thermisch worden gevormd en gelast, en hebben een betere interlaminare schuifsterkte dan epoxyharsen. Een composietmateriaal gemaakt van polyetheretherketon als matrixhars in combinatie met koolstofvezels heeft bijvoorbeeld een vermoeiingsweerstand die die van epoxy/koolstofvezel overtreft. Het heeft een goede slagvastheid, een goede kruipweerstand bij kamertemperatuur en is goed verwerkbaar. Het kan continu worden gebruikt bij temperaturen van 240-270 °C. Het is een ideaal isolatiemateriaal voor hoge temperaturen. Het composietmateriaal, gemaakt van polyethersulfon als matrixhars en koolstofvezel, heeft een hoge sterkte en hardheid bij 200 °C en behoudt een goede slagvastheid bij -100 °C. Het is niet-giftig, niet-brandbaar, produceert minimale rook en is stralingsbestendig. Het is veelbelovend voor gebruik als belangrijk onderdeel van ruimtevaartuigen en kan ook worden gebruikt voor de vorming van bijvoorbeeld een radome.

Formaldehyde-vernet kunststoffen omvatten fenolische kunststoffen en amino-kunststoffen (zoals ureum-formaldehyde-melamine-formaldehyde, enz.). Andere vernet kunststoffen zijn onder andere onverzadigde polyesters, epoxyharsen en ftaaldiallylharsen.

(2) Thermohardende kunststof

Thermohardende kunststoffen zijn kunststoffen die onder hitte of andere omstandigheden uitharden of onoplosbare (smeltende) eigenschappen hebben, zoals fenolharsen, epoxyharsen, enzovoort. Thermohardende kunststoffen worden onderverdeeld in formaldehyde-vernetbare en andere vernetbare typen. Na thermische verwerking en vorming ontstaat een onsmeltbaar en onoplosbaar uitgehard product, waarbij de harsmoleculen via een lineaire structuur een netwerk vormen. Bij verhoogde hitte ontbinden en vernietigen ze. Typische thermohardende kunststoffen zijn onder andere fenolharsen, epoxyharsen, aminoharsen, onverzadigde polyesterharsen, furanharsen, polysiloxanen en andere materialen, evenals de nieuwere polydipropyleenftalaatkunststoffen. Ze hebben als voordeel een hoge hittebestendigheid en weerstand tegen vervorming bij verhitting. Het nadeel is dat de mechanische sterkte over het algemeen niet hoog is, maar deze kan worden verbeterd door vulstoffen toe te voegen om gelamineerde of gegoten materialen te maken.

Thermohardende kunststoffen, gemaakt van fenolhars als belangrijkste grondstof, zoals fenolhars (ook wel bekend als bakeliet), zijn duurzaam, vormvast en bestand tegen andere chemische stoffen dan sterke alkaliën. Afhankelijk van de toepassing en de specifieke eisen kunnen diverse vulstoffen en additieven worden toegevoegd. Voor varianten die een hoge isolatiewaarde vereisen, kunnen mica of glasvezels als vulstof worden gebruikt; voor varianten die hittebestendigheid vereisen, kunnen asbest of andere hittebestendige vulstoffen worden toegepast; voor varianten die aardbevingsbestendigheid vereisen, kunnen diverse geschikte vezels of rubber als vulstof worden gebruikt. Daarnaast kunnen taaiheidsmiddelen worden toegevoegd om materialen met een hoge taaiheid te verkrijgen. Ook gemodificeerde fenolharsen zoals aniline, epoxy, polyvinylchloride, polyamide en polyvinylacetaal kunnen worden gebruikt om aan de eisen van verschillende toepassingen te voldoen. Fenolharsen kunnen ook worden gebruikt voor de productie van fenollaminaten, die zich kenmerken door een hoge mechanische sterkte, goede elektrische eigenschappen, corrosiebestendigheid en eenvoudige verwerking. Ze worden veelvuldig gebruikt in laagspanningsapparatuur.

Aminoplasten omvatten onder andere ureumformaldehyde, melamineformaldehyde en ureummelamineformaldehyde. Ze hebben als voordelen een harde textuur, krasbestendigheid, kleurloosheid en doorschijnendheid. Door kleurstoffen toe te voegen, kunnen er kleurrijke producten van gemaakt worden, die vaak bekend staan ​​als elektrisch jade. Omdat het bestand is tegen olie en niet wordt aangetast door zwakke alkaliën en organische oplosmiddelen (maar niet zuurbestendig), kan het langdurig bij 70 °C worden gebruikt en kortstondig temperaturen van 110 tot 120 °C weerstaan, waardoor het geschikt is voor elektrische producten. Melamineformaldehydeplastic heeft een hogere hardheid dan ureumformaldehydeplastic en is beter bestand tegen water, hitte en vlambogen. Het kan worden gebruikt als vlamboogbestendig isolatiemateriaal.

Er bestaan ​​veel soorten thermohardende kunststoffen die epoxyhars als belangrijkste grondstof gebruiken, waarvan ongeveer 90% gebaseerd is op bisfenol A-epoxyhars. Deze hars heeft uitstekende hechting, elektrische isolatie, hittebestendigheid en chemische stabiliteit, een lage krimp en waterabsorptie, en een goede mechanische sterkte.

Zowel onverzadigd polyester als epoxyhars kunnen worden gebruikt voor de productie van vezelversterkte kunststoffen (FRP), die een uitstekende mechanische sterkte bezitten. Zo heeft glasvezelversterkte kunststof (GFRP) gemaakt van onverzadigd polyester goede mechanische eigenschappen en een lage dichtheid (slechts 1/5 tot 1/4 van staal, 1/2 van aluminium), en is het gemakkelijk te verwerken tot diverse elektrische componenten. De elektrische en mechanische eigenschappen van kunststoffen gemaakt van dipropyleenftalaat zijn beter dan die van fenol- en amino-thermohardende kunststoffen. Het materiaal heeft een lage hygroscopiciteit, een stabiele productgrootte, goede vormbaarheid, is bestand tegen zuren en basen, kokend water en sommige organische oplosmiddelen. De vormmassa is geschikt voor de productie van onderdelen met een complexe structuur, hoge temperatuurbestendigheid en goede isolatie. Over het algemeen kan het langdurig worden gebruikt in het temperatuurbereik van -60 tot 180 °C, en de hittebestendigheidsklasse kan F tot H bereiken, wat hoger is dan de hittebestendigheid van fenol- en amino-kunststoffen.

Siliconenplastics in de vorm van een polysiloxaanstructuur worden veel gebruikt in de elektronica en elektrotechniek. Gelamineerde siliconenplastics worden meestal versterkt met glasvezeldoek; gegoten siliconenplastics worden meestal gevuld met glasvezel en asbest en worden gebruikt voor de productie van onderdelen die bestand zijn tegen hoge temperaturen, hoge frequenties of onderdompeling in motoren, elektrische apparaten en elektronische apparatuur. Dit type plastic wordt gekenmerkt door een lage diëlektrische constante en tgδ-waarde en is minder gevoelig voor frequenties. Het wordt in de elektrische en elektronische industrie gebruikt om corona- en vlambogen te weerstaan. Zelfs als de ontlading ontleding veroorzaakt, is het product siliciumdioxide in plaats van geleidend roet. Dit type materiaal heeft een uitstekende hittebestendigheid en kan continu worden gebruikt bij 250 °C. De belangrijkste nadelen van polysilicone zijn de lage mechanische sterkte, de geringe hechting en de slechte oliebestendigheid. Er zijn veel gemodificeerde siliconenpolymeren ontwikkeld, zoals polyester-gemodificeerde siliconenplastics, die worden toegepast in de elektrotechniek. Sommige kunststoffen zijn zowel thermoplastisch als thermohardend. Polyvinylchloride is bijvoorbeeld over het algemeen een thermoplast. Japan heeft een nieuw type vloeibaar polyvinylchloride ontwikkeld dat thermohardend is en een vormtemperatuur heeft van 60 tot 140 °C. Een kunststof genaamd Lundex in de Verenigde Staten combineert thermoplastische verwerkingseigenschappen met de fysische eigenschappen van thermohardende kunststoffen.

① Koolwaterstofkunststoffen.

Het is een niet-polaire kunststof, die wordt onderverdeeld in kristallijne en niet-kristallijne varianten. Kristallijne koolwaterstofkunststoffen omvatten onder andere polyethyleen en polypropyleen, terwijl niet-kristallijne koolwaterstofkunststoffen onder andere polystyreen omvatten.

②Vinylplastics die polaire genen bevatten.

Met uitzondering van fluorpolymeren zijn de meeste vinylmonomeren niet-kristallijne, transparante stoffen, waaronder polyvinylchloride, polytetrafluorethyleen, polyvinylacetaat, enz. De meeste vinylmonomeren kunnen met behulp van radicaalkatalysatoren worden gepolymeriseerd.

③ Thermoplastische technische kunststoffen.

Het assortiment omvat hoofdzakelijk polyoxymethyleen, polyamide, polycarbonaat, ABS, polyfenyleenether, polyethyleentereftalaat, polysulfon, polyethersulfon, polyimide, polyfenyleensulfide, enz. Ook polytetrafluorethyleen, gemodificeerd polypropyleen, enz. vallen binnen dit bereik.

④ Thermoplastische cellulosekunststoffen.

Het omvat hoofdzakelijk celluloseacetaat, celluloseacetaatbutyraat, cellofaan, enzovoort.

We kunnen alle bovengenoemde plastic materialen gebruiken.
Onder normale omstandigheden worden PP van voedselkwaliteit en PP van medische kwaliteit gebruikt voor producten die vergelijkbaar zijn metlepels. De pipetis gemaakt van HDPE-materiaal, en dereageerbuisHet is over het algemeen gemaakt van PP- of PS-materiaal van medische kwaliteit. We hebben nog steeds veel producten van verschillende materialen, omdat we eengietvormMet deze fabrikant kunnen vrijwel alle plastic producten worden geproduceerd.


Geplaatst op: 12 mei 2021