Пластизоль

Пластизоль

Пластизоли — это дисперсии частиц специальных сортов полимеров в жидком пластификаторе. Известно значительное количество различных пластизолей, однако широкое промышленное применение в настоящее время нашли лишь пластизоли на основе поливинилхлорида (ПВХ-пластизоли). В обычных условиях пластизоли стабильны и представляют собой жидкую или пастообразную массу, а при нагревании пластизоль «желатинизируется» — быстро превращается в монолитный пластикат с хорошими физико-механическими свойствами, высоким электрическим сопротивлением и химической стойкостью.

ПластизольВысоковязкий пластизольНизковязкий пластизоль

  • 1 Состав и свойства
  • 2 Желатинизация
  • 3 Методы переработки
    • 3.1 Макание
    • 3.2 Заливка в формы
    • 3.3 Ротационное формование
    • 3.4 Экструзия
    • 3.5 Распыление
    • 3.6 Шпредирование
  • 4 Применение
  • 5 См. также
  • 6 Примечания
  • 7 Литература

Состав и свойства

Для получения пластизолей используют ПВХ, полученный микросуспензионной или эмульсионной полимеризацией. В ходе таких процессов образуются непористые частицы малого размера (1-2 мкм), в то время как в процессах в суспензии и в массе образуются гранулы в сотни раз больше. Благодаря малым размерам частиц при комнатной температуре диффузия пластификатора в ПВХ настолько медленная, что с точки зрения практического использования она не происходит вообще. Использование смолы с частицами относительно большого размера увеличивает склонность к осаждению и может снизить механические качества, прозрачность, глянец, скорость желатинизации пластизоля.

Для приготовления пластизолей пригодны первичные пластификаторы общего назначения и вторичные пластификаторы, применяемые и в других композициях на основе поливинилхлорида. Пластификаторы общего назначения (ОН), такие как диоктилфталат (ДОФ), обеспечивают приемлемую вязкость пластизоля и его обработку во всем диапазоне концентраций. Вторичные пластификаторы ограниченно совмещаются с ПВХ, это позволяет использовать их совместно с первичными пластификаторами как часть пластифицирующей системы, но при индивидуальном использовании они экссудируют. Поэтому на практике чаще пользуются смесями первичных и вторичных пластификаторов.

Для термостабилизации пластизолей обычно применяют те же стабилизаторы, что и для других материалов на основе поливинилхлорида. Предпочтение отдается жидким стабилизаторам, которые, в отличие от порошкообразных, не повышают вязкости пластизолей.

Наполнитель в общем случае — любое недорогое твердое, жидкое или газообразное вещество, которое занимает часть объема и снижает стоимость изделия. В производстве пластизолей в качестве наполнителей применяются измельченные твердые вещества. Наиболее широко применяемыми наполнителями являются разновидности карбоната кальция, получаемые из мрамора или известняка. Функциональные наполнители добавляют в целях улучшения специальных свойств, например для увеличения объемного электрического сопротивления изделия, увеличения предела текучести пластизолей или для снижения удельного веса. Кроме того, наполнители могут служить для изменения вязкости пластизоля, например, коллоидная окись кремния или небольшие добавки бентонитов значительно увеличивают вязкость пластизоля. Карбонаты кальция и бария, напротив, почти не влияют на вязкость даже при высоком содержании. Часто для снижения вязкости в качестве наполнителя применяют суспензионный поливинилхлорид.

Также в производстве пластизолей применяют пигменты, антипирены, антистатики и другие добавки, используемые и в других композициях на основе поливинилхлорида.

В некоторых случаях в пластизоли вводят вещества, изменяющие технологические свойства, так окись кальция или магния поглощает влагу. Кремнийорганические жидкости снижают поверхностное натяжение пластизоля. Для придания пластизолю адгезии к металлу или стеклу используют олигоэфиракрилаты, диаллиловые эфиры с инициаторами и другие.

Желатинизация

При обычных температурах частицы ПВХ практически не набухают в пластификаторах, что делает пластизоли стабильными. При повышении температуры процесс набухания ускоряется, пластификатор медленно проникает в частицы полимера, которые увеличиваются в размере. Агломераты распадаются на первичные частицы. По мере увеличения температуры до 80-100 °C вязкость пластизоля сильно растет, свободный пластификатор исчезает, а набухшие зерна полимера соприкасаются. На этой стадии, называемой преджелатинизацией, материал выглядит совершенно однородным, однако изготовленные из него изделия не обладают достаточными физико-механическими характеристиками. Желатинизация завершается лишь тогда, когда пластификатор равномерно распределится в поливинплхлориде, и пластизоль превратится в однородное тело. При этом происходит сплавление поверхности набухших первичных частиц полимера и образование пластифицированного поливинилхлорида. Желатинизацию характеризуют температурой, при которой завершается процесс. Изделия из пластизоля, подвергнутого нагреванию при этой температуре, обладают максимальными физико-механическими характеристиками.

Методы переработки

Сам по себе пластизоль является полупродуктом, который используют в производстве огромного перечня товаров технического, бытового и специального назначения. Благодаря тому, что пластизоли обладают относительно высокой текучестью при больших напряжениях сдвига и невысоких температурах, из них легко изготовлять изделия относительно сложной формы. При этом для пластизолей характерна очень высокая вязкость или даже полная нетекучесть при низких напряжениях сдвига, благодаря чему изготовленные изделия не теряют формы до затвердевания пластизоля. Переработка пластизоля включает формование изделий при комнатных температурах и желатинизацию при 120—200 °C, в результате которой пластизоль затвердевает во всем объеме без нарушения однородности системы. Способ формования зависит от формы и назначения изделия. Пластизоли перерабатывают следующими методами: макание, заливка в формы, ротационное формование, экструзия, распыление, трафаретная печать и шпредингование.

Макание

Макание заключается в том, что модели или изделия погружают в емкость с пластизолем, затем извлекают и нагревают до 170—180 °C. Иногда погружаемое тело предварительно нагревают до 100—180 градусов, в этом случае за одно окунание можно получить изделие толщиной 0,5-3 мм. Этим способом перерабатывают пластизоли низкой или средней вязкости, которые начинают течь при достаточно больших напряжениях сдвига. Они также должны обладать достаточно высокой жизнеспособностью, так как время пребывания пластизоля в ванне может быть продолжительным. Маканием получают перчатки, рукавицы, пипетки, втулки, прокладки и др. Этим методом наносят антикоррозионные легкоснимаемые покрытия на запасные части машин и инструменты. Изделия из металлов плакируют пластизолем, содержащим адгезив. Покрытия из пластизоля предотвращают разлетание осколков при взрыве стеклянных флаконов с аэрозолями.

Заливка в формы

Существуют два способа переработки пластизолей заливкой в формы: заливка в открытые формы и заливка с выливанием («обратное макание»). Этим методом перерабатывают пластизоли низкой или средней вязкости. Формы для заливки штампуют из алюминия или получают гальваническим методом из слоев серебра, никеля и меди. Заливку в открытые формы осуществляют на конвейере, лента которого проходит вначале заливочную машину, а затем печь и участок охлаждения. Способ пригоден для производства монолитных изделий. Иногда используют закрытые формы, куда пластизоль нагнетается под давлением через узкое отверстие. При заливке с выливанием пластизоль помещают в предварительно нагретую до 80-100 °C форму, где выдерживают некоторое время, достаточное для того, чтобы пристенный слой материала образовал пленку. После этого избыток жидкого пластизоля сливают, а форму с прилипшей к ней пленкой помещают в печь для желатинизации. Готовое изделие после частичного охлаждения легко удаляется из формы. Метод применяют для изготовления емкостей, сапог и других полых изделий.

Ротационное формование

Ротационным формованием также изготовляют полые изделия, такие как емкости, манекены, куклы, мячи, поплавки и прочие. Для этого дозированную порцию пластизоля загружают в металлическую форму, которую герметично закрывают и приводят во вращение в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, одновременно нагревая в печи. После окончания желатинизации пластизоля форму переносят в охлаждающую камеру для охлаждения материала. Затем форму останавливают, открывают и извлекают готовое изделие.

Экструзия

Экструзией пластизоля получают главным образом изоляцию для проводов и эластичные профили. Для переработки пластизоля этим методом применяют специальные экструдеры с удлиненным шнеком, снабженным мелкой нарезкой. Температура цилиндра экструдера должна быть около 150 °C, а температура на выходе из мундштука — около 180 °C. Самопроизвольное вытекание пластизоля из машины предотвращают сеткой, установленной перед мундштуком.

Распыление

Распыление осуществляют с помощью пневмонасосов через пистолет безвоздушного распыления. Распыление применяется для нанесения покрытий, защищающих днище кузова автомобиля от коррозии и истирания, а также для изоляции от шума. На этом же оборудовании можно шприцевать пластизоль через пистолет в виде жгута на сварные швы для их герметизации. Осуществляют также распыление пластизоля в постоянном электрическом поле высокого напряжения. При таком распылении частицы пластизоля попадают в зону коронирующего отрицательного электрода, приобретают заряд и под действием сил электрического поля осаждаются на противоположно заряженном электроде, роль которого выполняет покрываемое изделие. При этом способе распыления потери материала на рассеивание в воздухе значительно снижаются.

Шпредирование

Шпредингованием изготовляют искусственные кожи, виниловые обои, тенты и т. д. Суть метода заключается в намазывании материала на движущуюся тканевую ленту ножом или мажущим валиком.

Применение

  • В автомобилестроении пластизоль используют в качестве антикоррозионных, уплотняющих, абразивостойких, противошумовых и изоляционных покрытий, для герметизации фильтрующих элементов воздушных и масляных фильтров и фильтров вентиляции картера автомобилей;
  • в медицине — для изготовления деталей медицинских инструментов, мешков для крови, спринцовок;
  • в консервной промышленности — в качестве уплотняющих мастик;
  • в производстве товаров народного потребления — для изготовления детских игрушек, мячей, брелоков, обуви, одежды, посуды;
  • в производстве строительных материалов — для изготовления линолеума, виниловых обоев, тентов, покрытий металлочерепицы, стеклосеток;

для производства перчаток технического назначения

См. также

  • Полимер
  • Поливинилхлорид
  • Пластификатор
  • Пластикат

Примечания

  1. Энциклопедия полимеров /Под ред. Кабанова В. А. и др.: В 3-х т., Т. 2. — М.: Советская энциклопедия, 1972.

Литература

Ссылки

  • ИЦ «Химические Технологии и оборудование»
  • ФГУП НИИ Полимеров им. академика В. А. Каргина

Виды полимерных покрытий и строение материала изделий

Главная \ Статьи \ Виды полимерных покрытий и строение материала изделий

В качестве сырья для изготовления изделий, наша компания использует сталь с различными видами полимерных покрытий. Покрытия наносятся на заводах — изготовителях сырья, на сложном технологическом оборудовании. Оцинкованный лист покрывается фосфатным антикоррозионным слоем, затем для улучшения адгезии наносится грунтовка и покрывается с тыльной стороны защитным лаком, а с наружной — полимерным покрытием (полиэстер, матовый полиэстер, пластизол, ПВДФ, пурал, полиуретан) к тому же имеющее определенный цвет. Так же возможны варианты изготовления изделий из материала имеющего двустороннее полимерное покрытие.

Внешний вид и долговечность материалов из оцинкованной стали зависят от полимерного покрытия, предохраняющего ее от агрессивного воздействия среды. Покрытие наносится в заводских условиях по специальным технологиям.

Антикоррозионные свойства оцинкованной стали с полимерным покрытием, зависят от толщины цинкового слоя. Сталь с полимерным покрытием и массой цинкового слоя 275 г на кв. м прослужит до появления первых признаков коррозии черного металла на 5-7 лет дольше, чем сталь с массой цинкового слоя 180 г на кв. метр. Слой цинка без покрытия с годами смывается с крыши обыкновенной дождевой водой. Поэтому стальной лист, из которого делают фасадные и кровельные материалы, (металлочерепицу, профнастил, металлосайдинг, отливы, доборные элементы кровли) дополнительно покрывают двумя защитными слоями полимера с лицевой стороны и лака с тыльной стороны. Имеются материалы с двухсторонним полимерным покрытием.

Рассмотрим распространенные покрытия:

ОЦИНКОВАННАЯ СТАЛЬ

ОЦИНКОВАННАЯ СТАЛЬ — сталь имеющая защитное покрытие из цинка. В производстве изделий применяется оцинкованная сталь специальных конструкционных марок стали (S250GD, S280GD) ведущих мировых комбинатов с толщиной слоя цинка 18-20мкр с каждой стороны (275 г на м2). Благодаря этому изделия оптимально подходят для строительства и обладают непревзойденной долговечностью. В России продаются изделия для кровельных покрытий из стали, покрытой более тонким слоем цинка (140-200 г цинка на кв. м). Профнастил, отливы и доборные элементы из такой стали подходят в тех случаях, когда срок службы кровли и элементов рассчитан на 10-20 лет.

Aluzinc®

Aluzinc® — сталь имеющая защитное металлическое покрытие, состоящее на 55% из алюминия, на 43,4% из цинка и на 1,6% из кремния. Толщина алю-цинкового покрытия 20 мкм (150г/м2) Алюминий, благодаря появляющейся на покрытии оксидной пленке, на порядок повышает коррозионную стойкость материала изделий. Кроме того, изделия с покрытием из Aluzinc® практически не меняют свой внешний вид в процессе эксплуатации. Именно благодаря оксидной пленке, Aluzinc® имеет высочайшую коррозионную стойкость и неизменность внешнего вида. Проведенные тесты на открытом воздухе показали, что после 30 лет эксплуатации, подвергаясь различным условиям окружающей среды, на материале не появляется никаких следов ржавчины. Высокая коррозионная стойкость позволяет применять изделия из Aluzinc® на крышах, с углом наклона менее 5 градусов.

  • Aluzinc® не темнеет в отличие от оцинкованной стали.
  • Аluzinc® не выцветает и не царапается.
  • Aluzinc® Благодаря 100% металлическому покрытию, обладает пользующимся большим спросом натуральным серебристым блеском.

Aluzinc® также вносит свой вклад в процесс контроля климата внутри здания, обладая великолепным теплоотражающим свойством, что придает Aluzinc® характеристики теплового защитного экрана. Рекомендуем использовать профилированные изделия из Aluzinc® в качестве облицовки (стеновой профнастил и сайдинг). Aluzinc® делает здание ярким, привлекательным и долговечным. С точки зрения жаростойкости Aluzinc® имеет преимущество среди металлических покрытий, он не выделяет ядовитых паров, не воспламеняется и не загорается.

Полиэстер (PE)

ПОЛИЭСТЕР (PE) — покрытие на основе полиэфира. Изделия с этим покрытием выдерживает высокую температуру воздуха, и большую стойкость к коррозии. Материал прочен и достаточно долговечен: кровля из стальных листов, покрытых полиэстером, может исправно прослужить 20-30 лет. Гарантийный срок — 10 лет. Своей популярностью полиэстер обязан высокой стойкостью к атмосферным воздействиям, эстетичностью, хорошими показателями цветостойкости, пластичностью, долговечностью, огромным выбором цветовых решений и все это по вполне приемлемым ценам. В России данный материал активно используется для изготовления кровельных и стеновых конструкций, причем как в частном, так в многоэтажном и промышленном строительстве. Широкая область применения стали с покрытием полиэстер обуславливается в первую очередь тем фактом, что данное покрытие подходит для любых климатических условий. Изделия из оцинкованной стали с покрытием полиэстер — это гарантия долговечности и высокой коррозионной стойкости, широкая цветовая гамма, многоцелевая область применения, приемлемая цена.

Выбрать необходимый цвет Вам поможет — карта цветов покрытий

МАТОВЫЙ ПОЛИЭСТЕР (PEMA)

МАТОВЫЙ ПОЛИЭСТЕР (PEMA) — покрытие на основе полиэфира.. Это покрытие выбирают люди, которым не нравится, когда крыша блестит. Если провести по матовому полиэстеру рукой, он покажется бархатистым. Причина в том, что его поверхность не гладкая, как у остальных покрытий, а испещрена микроскопическими неровностями. Солнечный свет, отражаясь от него, становится рассеянным. Поэтому покрытие матовое. Так как точно установить, какова толщина покрытия, в этом случае невозможно, его на всякий случай наносят толстым слоем, про запас. Поэтому срок службы у него больше, чем у покрытия «полиэстер», хотя химический состав тот же. Срок службы — 40 лет. Гарантийный срок — 15 лет.
Материал обладает высокой цветостойкостью и механической стойкостью, сохраняет свои качества в любом климате. Оригинальное покрытие на основе полиэстера, благодаря бархатистой поверхности очень точно имитирует натуральные материалы.
Матовый полиэстер имеет привлекательную текстуру. За счет матовой, а не глянцевой поверхности, как у традиционного полиэстера, достигается имитация натуральных материалов. Повышенная стойкость к химическому воздействию и хорошие механические характеристики матового полиэстера достигается за счет толщины покрытия — 35 мкм.

Выбрать необходимый цвет Вам поможет — карта цветов покрытий

PVDF — покрытие состоящее из поливинилфторида (80%) и акрила (20%). Самое стойкое полимерное покрытие стали к любым немеханическим воздействиям окружающей среды. Изделия из PVDF рекомендуется применять для облицовки стен, так как именно в стеновых панелях покрытие PVDF наилучшим образом проявит свои характеристики и обеспечит наиболее долгий срок эксплуатации. PVDF гарантирует долговечную сохранность кровли и стеновой облицовки. PVDF — самое экологичное покрытие, не выцветает со временем и обеспечивает повышенную стойкость к коррозионному воздействию воды, снега, кислот и щелочей. Максимальная температура эксплуатации +120 градусов, минимальная -500 С. Цвет облицовки или кровли вашего дома, если он сделан из стали с покрытием PVDF, со временем не потускнеет и не выгорит на солнце.
Если ваше помещение находиться в промышленной части города, вблизи дорог, возле озер или на морском побережье, если вы строите или облицовываете помещение химического производства, стены которого будут часто мыться водой или дезрастворами, то лучшим материалом для Вас тоже будет сталь с покрытием PVDF.
Оцинкованная сталь с покрытием PVDF производства Corus выпускается как стандартных цветов, по каталогу RAL так и цветов, имитирующих натуральные металлы — алюминий, медь, золото.

ПЛАСТИЗОЛ (PVC)

ПЛАСТИЗОЛ (PVC) — полимер, состоящий из поливинилхлорида и пластификаторов. Благодаря большой толщине (0,2 мм) это покрытие — самое устойчивое к механическим повреждениям, обладает высокой коррозионной стойкостью, что создает дополнительную защиту в условиях загрязненной окружающей среды или на морском побережье, однако оно обладает сравнительно низкой температурной стойкостью и быстро выцветает на солнце. Рекомендуется применять светлые цвета пластизола, которые меньше выгорают, нагреваются и лучше отражают свет. Покрытие имеет рельефную поверхность — тиснение, имитирующее кожу или штриховую насечку, которое не дает солнечных бликов.

Выбрать необходимый цвет Вам поможет — карта цветов покрытий

ПОЛИУРЕТАН (PU)

ПОЛИУРЕТАН (PU) — такое покрытие делают из полиуретана, модифицированного полиамидом и акрилом. Полиамид придает ему отличную стойкость к ультрафиолетовому излучению, а акрил обеспечивает высокую прочность. Имеет шелковисто-матовую поверхность. Долговечность материала складывается из высокой коррозионной стойкости, стойкости к негативному воздействию ультрафиолета, и непревзойденной стойкости к механическим повреждениям. Номинальная толщина покрытия — 50 мкм. Кроме того, полиуретан имеет очень высокую стойкость к воздействию многих кислот, т.е. химических веществ, характерных для промышленной атмосферы. Результаты теста на стойкость солевому туману подтверждают, что долговечность материалов с полиуретановым покрытием сохраняется и в условиях морского климата.
При обработке и гибке в условиях низких температур, материал не образует микротрещин в местах сгибов. Это покрытие является более долговечным, чем полиэстер. Срок службы — 30-50 лет. Гарантийный срок — 15 лет.
Покрытие на основе полиуретана, получило широкое распространение в России, благодаря своему английскому аналогу. Colorcoat Prisma производится в Англии, одним из крупнейших в мире металлургических концернов Corus. Сталь с покрытием Prisma имеет защитный слой Galvalloy состоящий из 95% цинка и 5% алюминия, обеспечивающий непревзойденную антикоррозионную защиту материала. Изделия, изготовленные с покрытием Prisma, имеют высочайшую стойкость к ультрафиолету и механическому воздействию.

Пластизоль Высоковязкий пластизоль Низковязкий пластизольПластизоль (жёлтый цвет) на нарукавном знаке по роду войск ВС СССР: Автомобильные и дорожные (до 4 марта 1988 года) войска

Пластизоли — это дисперсии частиц специальных сортов полимеров в жидком пластификаторе.

Известно значительное количество различных пластизолей, однако широкое промышленное применение в настоящее время нашли лишь пластизоли на основе поливинилхлорида (ПВХ-пластизоли). В обычных условиях пластизоли стабильны и представляют собой жидкую или пастообразную массу, а при нагревании пластизоль «желатинизируется» — быстро превращается в монолитный пластикат с хорошими физико-механическими свойствами, высоким электрическим сопротивлением и химической стойкостью.

Энциклопедичный YouTube

  • 1/1 Просмотров:342
  • ✪ Изготовление формы петуха на вакуум формовочном станке

Субтитры

  • 1 Состав и свойства
  • 2 Желатинизация
  • 3 Методы переработки
    • 3.1 Макание
    • 3.2 Заливка в формы
    • 3.3 Ротационное формование
    • 3.4 Экструзия
    • 3.5 Распыление
    • 3.6 Шпредирование
  • 4 Применение
  • 5 Примечания
  • 6 Литература

Пластизоль

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *