При кімнатній температурі поліетилен не розчиняється в органічних розчинниках і стійкий до дії кислот і лугів. При дуже тривалому перебуванні поліетилену в середовищі жирів відбувається поступове їхнє поглинання, що викликає зміну властивостей поліетилену.

Істотним недоліком поліетилену є його старіння під дією атмосферних впливів (кисню повітря, ультрафіолетових променів, тепла). При цьому відбувається поступове погіршення його властивостей (наприклад, підвищується жорсткість, погіршується зовнішній вигляд). Процеси окислювання поліетилену особливо інтенсивно відбувається при підвищеній температурі, зокрема в процесі його переробки у вироби. Цей процес прискорюється також під впливом сонячних променів (йде фото окиснення). Щоб запобігти або різко уповільнити процеси старіння, у поліетилен додають спеціальні антиоксиданти (різноманітні аміни) і інгібітори фотостаріння (сажу - до 3%, окис цинку), які поглинають ультрафіолетові промені. Вироби із стабілізованого поліетилену більш довговічні, ніж із нестабілізованого. Вони бувають непофарбованимі та пофарбовані (у масі). Колір або відтінок поліетилену часто залежить від застосованого стабілізатора.

Випускають посуд з поліетилену лише відкритої конструкції, щоб не зберігався запах окисленого поліетилену.

Основним методом переробки поліетилену є лиття під тиском, яке застосовують для виготовлення господарських (у тому числі і посуду),галантерейних та інших побутових виробів.

Поліпропілен. За будовою і властивостями він подібний до поліетилену і також до полімерних парафінових вуглеводнів. Вихідна сировина для поліпропілену - газ пропілен.

Практичне значення як пластмаса має ізотаксичний поліпропілен, який одержують з використанням так званих стереоспецифічних каталізаторів, що складаються з твердої і рідкої частини (розчину металоорганічного з'єднання). Такі каталізатори виконують роль своєрідного укладальника, що розташовує приєднуємі ланки мономера у визначеному порядку (орієнтовано). Пропілен пропускають через розчин металоорганічного каталізатора у нафтових вуглеводнях, тобто одержують подібно поліетилену низького тиску.

Поліпропілен подібний до поліетилену за зовнішнім виглядом і багатьма іншими властивостями (хімічними, діелектричними), відрізняється від нього здебільшого підвищеною жорсткістю, більшою механічною тривкістю і більш високою теплостійкістю. Температура плавлення в залежності від розміру молекулярної маси знаходиться в межах 160-170 0С. Ступінь кристалічності в нього дуже високий: пропілен, який випускається промисловістю, має змішану структуру, він містить як ізотактичні (стереорегулярні - 95-98%), так і атактичні (2-5%) ділянки ланцюгів. Поліпропілен випускають звичайно у вигляді білого порошку або пофарбованих (у масі) і непофарбованих гранул, що переробляються у вироби литтям під тиском, екструзією, пресуванням, видуванням, вакуум-формуванням та іншими засобами. Усадка його в литтєвих формах значно нижча, ніж поліетилену, що сприяє кращій якості виробів.

Вироби з поліпропілену відрізняються блискучою поверхнею та фізіологічно нешкідливі. Сировинні можливості і гарні властивості поліпропілену обумовлюють перспективність його застосування. З нього виготовляють посудо-господарчі вироби, що відрізняються високою прозорістю і які можна стерилізувати в киплячій воді без будь-яких ознак деформації.

Полістирол і сополімери стиролу. В даний час випускається цілий ряд полістирольних пластиків: полістирол загального призначення, пінополістирол, ударотривкий полістирол і декілька сополімерів. Вихідною сировиною для полістиролу служить стирол (вінілбензол), який являє собою безбарвну прозору легкорухому рідину з температурою кипіння близько 1460С і характерним запахом, який з'являється при термічній деструкції (при сильному нагріванні і горінні) полімеру внаслідок його часткової де полімеризації. Стирол токсичний, тому важливо, щоб у процесі полімеризації він цілком переходив у полімер - полістирол, що уже не токсичний, якщо не піддавати його впливу високої температури.

Полімеризацію стиролу здійснюють за блоковим суспензійним (бісерний) та емульсійним (латексний) засобами. Відповідно до цього полістирол випускається за назвою блоковий, суспензійний і емульсійний.

Полістирол являє собою тверде і пружне тіло з аморфною структурою. При температурі 80-85 0С він починає розм'якшуватися і при подальшому нагріванні до 150 0С переходить у високоеластичний стан, легко витягуючись у нитки (при охолодженні стають крихкими). Використовувати вироби з полістиролу можна лише при температурах нижче 80 0С. Він є горючим матеріалом і горить полум'ям, яке коптить, що обумовлено високим вмістом у ньому вуглецю.

Полістирол блоковий і суспензійний являє собою склоподібну масу з винятково високою вологостійкістю, достатньо високою хімічною стійкістю і високими діелектричними властивостями. Він не розчиняється в спиртах, насичених вуглеводнях і рослинних оліях. Кислоти і луги на нього не діють. Лише концентрована азотна і оцтова кислоти викликають деяке набрякання і зміну зовнішнього вигляду виробів.

Основними методами переробки полістиролу є лиття під тиском і екструзія. Його застосовують як без наповнювачів (для пофарбованих прозорих виробів), так і з наповнювачами (для непрозорих виробів).

При використанні полістиролу для виготовлення виробів харчового призначення враховують наявність у ньому залишкового мономера (стиролу). Вироби харчового призначення з нього рекомендується переважно для сухих продуктів (із вологістю не більше 15%). Проте при короткочасному користуванні ці вироби придатні і для рідких (але не гарячих) продуктів. Для цього здебільшого використовується суспензійний полістирол, який містить найменшу кількість вільного мономера (0,5%).

Для виробництва товарів народного споживання дуже важливі сополімери стиролу з акрилонітрилом, із метилметакрилатом і особливо трикомпонентний сополімер акрилонітрилу, бутадієну і стиролу. Всі полімери мають лінійну будову і термопластичні. Верхня межа їхніх робочих температур знаходиться між 60 і 80 0С. Вони достатньо хімічно стійкі до агресивних середовищ. Найважливіша їхня відмінність від полістиролу полягає в більш високих механічних властивостях. Вони менш схильні до розтріскування.

Поліформальдегід. Поліформальдегід (поліоксиметилен) за хімічною природою належить до простих поліефірів. Поліформальдегід є термопластичним полімером із високим ступенем кристалічності. Його макромолекули містять до тисячі і більш ланок вихідного мономера. На кінцях цих ланцюгів утворюються гідроксильні групи, що обумовлюють нестабільність полі формальдегіду: при нагріванні вже до 90-100 0С починається його термічна деструкція з виділенням мономера - формальдегіду. Тому технологічний процес виробництва поліформальдегіду обов'язково включає стадію його стабілізації, що зводиться до блокування (етерифікації) кінцевих гідроксильних груп і введення антиоксидантів, що запобігають термоокислювальну деструкцію, а також речовин, які поглинають маломірний формальдегід.

Стабілізований поліформальдегід без розкладання витримує нагрівання (до 250 0С) при його переробці у вироби (литтям під тиском, екструзією та ін.). Робоча температура експлуатації виробів із нього допускається до 1200С. При температурі близько 150 0С він починає розм'якшуватися, а при 175-180 0С - плавиться.

Його випускають у вигляді білого порошку, при плавленні якого одержують непрозорий матеріал кольору слонової кістки з високою термостійкістю, гарними механічними властивостями, малим коефіцієнтом тертя, великою ударною тривкістю і зносостійкістю.

Поліформальдегід стійкий до аліфатичних, аромат вуглеводнів, що містять галоген, спиртів і ефірів і перевершує в цьому відношенні поліетилен. Він має відносно високу хімічну стійкість і руйнується при дії лише сильних кислот і лугів. Його вважають дуже перспективним конструкційним матеріалом для виготовлення небиткого посуду та тари.

Аміно формальдегідні смоли та пластмаси. Найбільш відомі аміноформальдегідні смоли одержують у процесі поліконденсації сечовини і меламіну з формальдегідом. Пластмаси на їхній основі називають амінопластами.

Сечовина (карбамід) - за хімічною природою є амідом вугільної кислоти і одержується у вигляді безкольорових кристалів при взаємодії аміаку з вуглекислотою; сечовиноформальдегідні смоли і пластмаси часто називають карбамідними.

Меламін - триамід ціанурової кислоти є сильною основою і являє собою кристалічний порошок білого кольору.

При нагріванні при спеціальних каталізаторах (щавелева кислота й ін.) і при кімнатній температурі сечовино- і меламіноформальдегідні смоли поступово набувають привимірної структури, після чого стають неплавкими і нерозчинними продуктами, подібними резину. Вони мають значну твердість, високу теплостійкість і гарну вологостійкість.

На основі сечовино- і меламіноформальдегідних смол виготовляють пресовочні порошки, шаруваті матеріали, пінопласти, клеї і лаки. Наповнювачами пресованих порошків звичайно служать сульфітна целюлоза, бавовняні вичіси, деревна мука, азбест.

Прес-порошки на основі сечовино- і меламіноформальдегідних смол застосовують для виготовлення різних виробів народного вжитку (посудо-господарських, галантерейних, культтоварів та ін.). Всі вони звичайно світлих та яскравих тонів. Цьому сприяє безбарвність і прозорість сечовино- і меламіноформальдегідних смол. У залежності від утримання барвників, пігментів і наповнювачів утворюються дещо просвічувані (при малій товщині стінок) або зовсім непрозорі вироби. Білі вироби, які не просвічуються, з амінопластів виробляють із застосуванням білих мінеральних пігментів (літопону, сірчанокислого барію). У прес-порошки для виробів яскравих кольорів, крім літ опону, додають відповідні органічні барвники.

Вироби з амінопластів мають велику твердість, досить високу теплостійкість і механічну тривкість. Вони стійки до дії води, слабких кислот і лугів, нафтопродуктів і розчинників (спирту, ацетону, бензолу та ін.). Вони стійки до дії цвілевих грибів, оскільки формальдегід є фунгіцидом. Менш стійки до дії сильних кислот і лугів, що викликають їхню руйнацію.

Істотна відмінність амінопластів від фенопластів (з яких не виготовляють посуд) складається в безбарвності і світлостійкості, а також відсутності запаху і меншого виділення при дії води шкідливих речовин. Ці властивості обумовлюють можливість застосування мелаліту й у тих випадках, у яких фенопласти не можуть бути застосовані (для харчового посуду, але не для гарячої їжі).

Полікарбонати. Полікарбонати - лінійні поліефіри, полімерні ланцюги яких побудовані переважно із залишків ароматичних з'єднань арилів, тому їх зараховують до класу полімерів, які називаються поліакрилами.

Полікарбонати мають переважно аморфну структуру. Ступінь їхньої кристалічності невеликий. Після плавлення й охолодження вони перетворюються в безбарвні прозорі тверді речовини з високою теплостійкістю і винятково великою ударною міцністю. І хоча вони термопластичні, але розм'якшуються лише при температурі вище 150 0С, а деякі види полікарбонатів - тільки при 300 0С. Вони стійки до дії води, розведених кислот і лугів, окислювачів, аліфатичних вуглеводнів, жирів і мінеральних масел, стійкі до старіння й атмосферних впливів.

Під дією сильних лугів полікарбонати руйнуються. Полікарбонати мають гарні механічні і діелектричні властивості і високу стійкість до старіння не тільки в звичайних умовах, але і при підвищеній температурі, а також у киплячій воді. Полікарбонати починають горіти лише при високих температурах і можуть само гаситися.

Полікарбонати не мають запаху і смаку, нечутливі до ударів, а тому дуже зручні при виготовленні тари для перевезення харчових продуктів. З них виготовляють також посуд для гарячої їжі, оскільки вони не виділяють шкідливих речовин.

2.Технологія виробництва (додержання всіх вимог)

Деякі зовнішні ознаки виробів із пластмас обумовлені методом їхнього виготовлення. Вироби, виготовлені литтям під тиском, як правило, відрізняються високою гладкістю і дзеркальним блиском. Такі, наприклад, вироби з полістиролу, що за цією ознакою досить легко відрізняти від виробів з амінопластів того ж кольору, але виготовлених пресуванням. У пресованих виробів поверхня не має такого дзеркального блиску. На зворотному боці литих виробів можна побачити сліди від литника. Вироби, виготовлені видуванням або роздуванням трубчастих заготівель, мають шви, які дещо спотворюють їхню форму, але неминучі і, природно, не можуть служити підставою для бракування (за умови, якщо шви добре оброблені).

Вибір методу переробки безпосередньо обумовлений харак-тером змін пластмаси при нагріванні (оборотними або необорот-ними). Термопласти (оборотні пластмаси) можуть бути перероблені будь-яким методом пластичної деформації, а термореактивні пластмаси (необоротні) -- переважно лише методом гарячого пресу-вання. Термопласти мають у цьому відношенні велику перевагу, оскільки їх можна переробляти найбільш прогресивними методами - литтям під тиском і екструзією.

Страницы: 1, 2, 3