Полимер и пластик в чем разница
От полимеров к пластикам. Часть 1. Введение
Два слова, которые вынесены в название нашего нового цикла, «полимеры» и «пластики», нередко считают синонимами, хотя на самом деле они имеют совершенно различные значения. В мире полимеров в центре внимания находятся свойства молекул, которые и являются предметом тщательных теоретических исследований. В мире пластиков или пластмасс учитывается эффективность конечного использования материалов, а также их поведение при различных операциях обработки, при которых они преобразуются в готовые изделия. Тем не менее, эти два понятия тесно связаны друг с другом. Типичное поведение пластиковых материалов, сильно отличающихся по своим характеристикам от других материалов, может быть понято только на основе свойств полимерной цепи. Мы попытаемся дать обзор свойств полимеров и того, как они, с одной стороны, регулируются их молекулярной структурой, а с другой — отвечают за технологическое поведение пластмасс.
В обзоре мы будем использовать материалы из различной литературы, в основном, западной, поскольку, несмотря на исследования отечественных специалистов, «передовая полимерная мысль» пока ещё всё же сосредоточена в основном в Европе и Северной Америке, хотя западных учёных активно «теснят» азиатские и российские. При этом заметим, что некоторые из русских учёных стояли у самых истоков полимерной отрасли — вспомним Ивана Остромысленского, который одним из первых стал исследовать свойства и способы обработки ПВХ. Рассмотрение начнём с происхождения пластмасс и полимеров. Основная характеристика полимеров состоит в том, что они состоят из чрезвычайно больших молекул; их молекулярная масса колеблется от 10 тысяч до 1 миллиона г / моль и более, в отличие от «нормальных» низкомолекулярных веществ, которые обычно составляют порядка 100 г / моль (например, у воды это значение 18, а у сахара 342). Молекулы полимера часто представляют собой длинные нитевидные цепи, которые иногда разветвлены, иногда химически сшиты друг с другом, так что они образуют сеть. Полимеры в изобилии присутствуют в природе, в растительных и животных тканях (в основном, в виде целлюлозы и белков).
Большинство мономеров получают из ископаемого топлива, и здесь мы можем выделить две основные категории: карбохимические (получаемые из угля) и нефтехимические (получаемые из нефти или природного газа). Уголь может подвергаться пиролизу при температуре выше +800 °C в кокс, гудрон и ряд углеводородов, а газификация угля с помощью пара и воздуха приводит к получению ряда углеводородов. Что касается нефтехимического пути получения полимером, то, как все знают, в результате перегонки сырой нефти получают несколько видов топлива (керосин, бензин, ДТ и т. д.) и остатки. Последние могут быть преобразованы в ряд более легких компонентов путем вакуумной перегонки и термического крекинга. Также более легкие виды топлива (например, нафта) могут быть преобразованы в ряд различных углеводородов путем термического крекинга и фракционирования. Природный газ может производить ряд других компонентов путем паровой конверсии или частичного окисления. Важно, что термический крекинг насыщенных углеводородов приводит к ненасыщенным, содержащим одну или несколько двойных связей между атомами углерода. Это делает эти молекулы очень подходящими для использования в качестве мономеров в реакциях полимеризации. Длинная насыщенная цепь, например, расщепляется на ряд более коротких молекул, которые не насыщены и следовательно, они содержат одну или более двойных связей.
Некоторые из этих молекул, такие как этилен и пропилен, могут быть использованы для построения насыщенных цепей (полиэтилен и полипропилен соответственно). Другие, такие как бутадиен, образуют ненасыщенные цепи, которые могут реагировать с серой с образованием вулканизированных каучуков. Из мономеров, полученных из карбохимических или нефтехимических источников, могут быть получены полимеры. Как упоминалось выше, двойные связи могут, таким образом, играть важную роль. Полимеры также могут быть синтезированы из насыщенных мономеров, например, путем конденсации органической кислоты со спиртом в сложный эфир с образованием воды. Простые спирты и жирные кислоты, такие как этиловый спирт (C2H5OH) и уксусная кислота (C2H5COOH), приводят к получению низкомолекулярного эфира, этилацетата, но когда используются бифункциональные молекулы, образуется полимерная цепь (полиэфир). А когда спирт является трифункциональным (триолом), в результате получается полимерная сеть.
Пластмассы как технические материалы основаны на полимерах (или макромолекулярных веществах), но в большинстве случаев они содержат ряд добавленных компонентов. Такой добавленный материал может быть другим полимером, и в этом случае мы имеем полимерную смесь. Кроме того, существует большое разнообразие добавок и наполнителей, смешиваемых с полимером для различных целей. Для улучшения обработки используют смазочные материалы для транспортировки в обрабатывающей машине, антиоксиданты для защиты полимера от окислительной деградации при переработке, серу для вулканизации каучуков, а также ускорители для ускорения реакции образования сети с резинами и термореактивными материалами и вспенивающие агенты для производства пены. Для изменения механических свойств используют пластификаторы (например для ПВХ, чтобы получить гибкость), кварцевый порошок, слюду и тальк для улучшения жесткости, короткие стеклянные волокна, чтобы улучшить жесткость и прочность, а также резиновые частицы, чтобы улучшить ударную вязкость. Для изменения других свойств используют ультрафиолетовые стабилизаторы, защищающие полимер от разрушения светом, антиоксиданты, для защиты от деградации при использовании при повышенных температурах, антистатики для снижения электростатического заряда, пигменты для окрашивания, удешевляющие компоненты (такие как древесная мука) и огнезащитные или антипиреновые добавки.
Пластик и пластмасса – в чем отличие?
Слова «пластик» и «пластмасса» так часто звучат в ежедневной речи, что граница между этими двумя понятиями уже давно стерлась. А существует ли эта граница вообще? АО «Термопласт» в перерыве между изготовлением ПЭТ-изделий в СПб решила разобраться с этими терминами.
Разница между пластиком и пластмассой
Основная часть обеих слов «пласт» явственно указывает на способность материалов формироваться в процессе нагрева и застывать в заранее заданном виде, при этом плотность материала достаточно мала, как и прочность. Вещества выделяют токсичные элементы при горении и совершенно не проводят электрический ток.
Несмотря на то, что в русском языке активно применяются в разных случаях оба слова (пластик и пластмасса), различия между этими понятиями не существует, и проследить его можно лишь на уровне речи. По сути, слово «пластик» является сокращенным вариантом термина «пластмасса», который, в свою очередь, произошел от сокращения понятия «пластическая масса». Тем не менее, не весь пластик одинаков, и есть четкая классификация разновидностей этого материала. Наибольшее распространение получили:
Изготовление ПЭТ-изделий в СПб происходит с применением полиэтилена. Данная пластичная масса обладает повышенной плотностью, благодаря чему она оптимально подходит для изготовления банок и бутылок, ведер, бочек, канистр и других емкостей. Подавляющее большинство косметических и чистящих средств упаковывают именно в тару из полиэтилена. Помимо этого, материал используется для создания водопроводных труб.
Самым твердым видом пластика является полипропилен, его используют для изготовления игрушек, одноразовых шприцов, пищевых упаковок и даже садовой мебели. Кроме того, данный материал чрезвычайно востребован в автомобильной промышленности – из него делают педали, части фар, бамперы. Изделия из полипропилена не боятся кипячения в воде и обработки горячим паром, что очень удобно для их стерилизации.
Многие промышленные предприятия нуждаются в материалах, способных противостоять агрессивным средам. Для удовлетворения их нужд был изобретен поливинилхлорид. Данная пластмасса отличается высокой эластичностью и стойкостью, из нее изготавливают линолеум и другие напольные покрытия, а также искусственную кожу и электроизоляционные оболочки (покрытие для проводов). Однако есть и обратная сторона – материал нельзя сжигать, так как в процессе горения в атмосферу выделяется сильные ядовитые вещества.
Не обязательно производителям нужны крепкие и долговечные изделия. К примеру, полистирол очень легко гнется, а при увеличении усилия – ломается. Тем не менее, он необычайно популярен, из него изготавливают одноразовую посуду и стаканчики для йогурта.
Это общепринятое мировым сообществом мнение о разнице между пластиком или пластмассой. В народе же существует другая градация. Считается, что пластик отличается большей прочностью, он не царапается и не ломается (пример – пластиковые окна, поликарбонат – полимер, из которого делают линзы для очков). А вот более хрупкий и некачественный материал называют пластмассой (пример – китайские игрушки). Однако это вовсе не научная, и точной классификации не существует, и существовать не может, так как речь идет об одном и том же материале.
Изготовление ПЭТ-изделий в СПб любой формы и расцветки – это основная специализация АО «Термопласт». Мы беремся за заказы любой сложности и являемся наиболее крупным предприятием в регионе, благодаря чему имеем возможность и производственные ресурсы, чтобы предложить нашим партнерам наиболее выгодные условия сотрудничества.
Как определить разные виды пластика
Мы практически безошибочно определяем пластмассу, отличаем её от дерева, металла и других материалов. Но как определить тип пластика? Чем пластики отличаются друг от друга?
Определение типа пластика по идентификационному знаку
Типы пластика, подлежащие сбору и вторичной переработке, обозначены разными символами. Коды согласованы на международном уровне, чтобы прояснить химический состав каждого пластикового изделия и определить возможность вторичной переработки этих изделий.
1. PET или PETE — полиэтилентерефталат (ПЭТ или ПЭТФ). Это материал, из которого делают пластиковые бутылки. ПЭТ широко используется в мире для изготовление различных упаковочных изделий (бутылки, коррексы, бандажная лента). Кроме этого ПЭТ используется для изготовления утеплителя «синтепон», а также других нетканых материалов.
3. PVC — поливинилхлорид (ПВХ). Обычный поливинилхлорид достаточно жесткий пластик. Для придания ему большей мягкости в него добавляют пластификаторы. Из этого материала изготавливают различные изделия хозяйственно и строительного назначения: трубы, отделочные панели, оконные рамы. Из ПВХ изготавливают обувные подошвы и детские игрушки.
4. LDPE — полиэтилен низкой плотности (высокого давления ПВД). В основном этот пластик идет на изготовление пленки и мешков.
5. PP — полипропилен (ПП). Этот пластик имеет белый цвет или полупрозрачные тона. Что за материал используется в качестве упаковки для сиропов и йогурта. Полипропилен ценится за его термоустойчивость. Когда он нагревается, то не плавится. Относительно безопасен.
6. PS — полистирол (пластмасса ПС). Это жесткая пластмасса. Используется для изготовления корпусов бытовой электроники. Из полистирола изготавливают много одноразовой посуды.
7. OTHER или О — прочие. К этой группе относится любой другой пластик, который не может быть включен в предыдущие группы.
Кроме этого, изделия, изготовленные из вторичных полимеров, обозначаются дополнительной буквой «R». Например, RPET, RHDPE, RPVC, RLDPE, RPP, RPS. Такие изделия также подлежат дальнейшей вторичной переработке.
Определение вида пластика по характеру горения
Несмотря на свою простоту, испытание на горение следует использовать с осторожностью из-за токсичности многих продуктов сгорания. Не стоит сразу прибегать к этому способу, особенно с образцом неизвестного полимера.
Как определить ПЭВД
Как определить ПЭВДГорит синеватым, светящимся пламенем с оплавлением и горящими потеками полимера. При горении становится прозрачным, это свойство сохраняется длительное время после гашения пламени. Горит без копоти. Горящие капли, при падении с достаточной высоты (около полутора метров), издают характерный звук. При остывании, капли полимера похожи на застывший парафин, очень мягкие, при растирании между пальцами- жирны на ощупь. Дым потухшего полиэтилена имеет запах парафина. Плотность ПЭВД: 0,91-0,92 г/см. куб.
Как определить ПЭНД
Более жесткий и плотный чем ПЭВД, хрупок. Проба на горение – аналогична ПЭВД. Плотность: 0,94-0,95 г/см. куб.
Как определить Полипропилен
При внесении в пламя, полипропилен горит ярко светящимся пламенем. Горение аналогично горению ПЭВД, но запах более острый и сладковатый. При горении образуются потеки полимера. В расплавленном виде — прозрачен, при остывании — мутнеет. Если коснуться расплава спичкой, то можно вытянуть длинную, достаточно прочную нить. Капли остывшего расплава жестче, чем у ПЭВД, твердым предметом давятся с хрустом. Дым с острым запахом жженой резины, сургуча.
Как определить Полиэтилентерафталат (ПЭТ)
Прочный, жёсткий и лёгкий материал. Плотность ПЭТФ составляет 1, 36 г/см.куб., поэтому он тонет в воде. При горении сильно коптящее пламя. При удалении из пламени самозатухает.
Как определить Полистирол
При сгибании полоски полистирола, легко гнется, потом резко ломается с характерным треском. На изломе наблюдается мелкозернистая структура.Горит ярким, сильно коптящим пламенем (хлопья копоти тонкими паутинками взмывают вверх!). Запах сладковатый, цветочный. Полистирол хорошо растворяется в органических растворителях (дихлорэтан, ацетон, бензол).
Как определить Поливинилхлорид (ПВХ)
Горит с трудом, при удалении из пламени затухает. При горении сильно коптит, в основании пламени можно наблюдать яркое голубовато-зеленое свечение. Очень резкий, острый запах дыма. При сгорании образуется черное, углеподобное вещество (легко растирается между пальцами в сажу). Растворим в четыреххлористом углероде.
Как определить Поликарбонат (органическое стекло)
Прозрачный, прочный, но хрупкий материал. Горит синевато-светящимся пламенем с легким потрескиванием. У дыма острый фруктовый запах (эфира). Легко растворяется в дихлорэтане.
Как определить Полиамид (ПА)
Материал имеет отличную масло-бензостойкость и стойкость к углеводородным продуктам, которые обеспечивают широкое применение ПА в автомобильной и нефтедобывающей промышленности (изготовление шестерен, искуственных волокон…). Полиамид отличается сравнительно высоким влагопоглощением, которое ограничивает его применение во влажных средах для изготовления ответственных изделий. Горит голубоватым пламенем. При горении разбухает, «пшикает», образует горящие потеки. Дым с запахом паленого волоса. Застывшие капли очень твердые и хрупкие. Полиамиды растворимы в растворе фенола, концентрированной серной кислоте. Плотность: 1,1-1,13 г/см. куб. Тонет в воде.
Как определить Полиуретан
Основная область применения – подошвы для обуви. Очень гибкий и эластичный материал (при комнатной температуре). На морозе — хрупок. Горит коптящим, светящимся пламенем. У основания пламя голубое. При горении образуются горящие капли-потеки. После остывания, эти капли – липкое, жирное на ощупь вещество. Полиуретан растворим в ледяной уксусной кислоте.
Как определить Пластик АВС
Все свойства по горению аналогичны полистиролу. От полистирола достаточно сложно отличить. Пластик АВС более прочный, жесткий и вязкий. В отличие от полистирола более устойчив к бензину.
Как определить Фторопласт-3
Применяется в виде суспензий для нанесения антикоррозийных покрытий. Не горюч, при сильном нагревании обугливается. При удалении из пламени сразу затухает. Плотность 2,09-2,16 г/см.куб., тонет в воде.
Как определить Фторопласт-4
Безпористый материал белого цвета, слегка просвечивающийся, с гладкой, скользкой поверхностью. Очень хороший диэлектрик. Не горюч, при сильном нагревании разлагается. Не растворяется практически ни в одном растворителе.
Пластик и пластмасса – в чем отличие?
Слова «пластик» и «пластмасса» так часто звучат в ежедневной речи, что граница между этими двумя понятиями уже давно стерлась. А существует ли эта граница вообще? АО «Термопласт» в перерыве между изготовлением ПЭТ-изделий в СПб решила разобраться с этими терминами.
Разница между пластиком и пластмассой
Основная часть обеих слов «пласт» явственно указывает на способность материалов формироваться в процессе нагрева и застывать в заранее заданном виде, при этом плотность материала достаточно мала, как и прочность. Вещества выделяют токсичные элементы при горении и совершенно не проводят электрический ток.
Несмотря на то, что в русском языке активно применяются в разных случаях оба слова (пластик и пластмасса), различия между этими понятиями не существует, и проследить его можно лишь на уровне речи. По сути, слово «пластик» является сокращенным вариантом термина «пластмасса», который, в свою очередь, произошел от сокращения понятия «пластическая масса». Тем не менее, не весь пластик одинаков, и есть четкая классификация разновидностей этого материала. Наибольшее распространение получили:
Изготовление ПЭТ-изделий в СПб происходит с применением полиэтилена. Данная пластичная масса обладает повышенной плотностью, благодаря чему она оптимально подходит для изготовления банок и бутылок, ведер, бочек, канистр и других емкостей. Подавляющее большинство косметических и чистящих средств упаковывают именно в тару из полиэтилена. Помимо этого, материал используется для создания водопроводных труб.
Самым твердым видом пластика является полипропилен, его используют для изготовления игрушек, одноразовых шприцов, пищевых упаковок и даже садовой мебели. Кроме того, данный материал чрезвычайно востребован в автомобильной промышленности – из него делают педали, части фар, бамперы. Изделия из полипропилена не боятся кипячения в воде и обработки горячим паром, что очень удобно для их стерилизации.
Многие промышленные предприятия нуждаются в материалах, способных противостоять агрессивным средам. Для удовлетворения их нужд был изобретен поливинилхлорид. Данная пластмасса отличается высокой эластичностью и стойкостью, из нее изготавливают линолеум и другие напольные покрытия, а также искусственную кожу и электроизоляционные оболочки (покрытие для проводов). Однако есть и обратная сторона – материал нельзя сжигать, так как в процессе горения в атмосферу выделяется сильные ядовитые вещества.
Не обязательно производителям нужны крепкие и долговечные изделия. К примеру, полистирол очень легко гнется, а при увеличении усилия – ломается. Тем не менее, он необычайно популярен, из него изготавливают одноразовую посуду и стаканчики для йогурта.
Это общепринятое мировым сообществом мнение о разнице между пластиком или пластмассой. В народе же существует другая градация. Считается, что пластик отличается большей прочностью, он не царапается и не ломается (пример – пластиковые окна, поликарбонат – полимер, из которого делают линзы для очков). А вот более хрупкий и некачественный материал называют пластмассой (пример – китайские игрушки). Однако это вовсе не научная, и точной классификации не существует, и существовать не может, так как речь идет об одном и том же материале.
Изготовление ПЭТ-изделий в СПб любой формы и расцветки – это основная специализация АО «Термопласт». Мы беремся за заказы любой сложности и являемся наиболее крупным предприятием в регионе, благодаря чему имеем возможность и производственные ресурсы, чтобы предложить нашим партнерам наиболее выгодные условия сотрудничества.
Пластмасса и пластик-одно и тоже?
Пластмасса, она же пластик, — это органический материал, в основе которых находятся синтетические или природные высокомолекулярные соединения, так называемые полимеры. Особенно широкое применение в производстве получили пластмассы на основе именно синтетических полимеров.
Принято считать, что пластик – уменьшительное слово от пластмассы. Но на практики между пластиком и пластмассой существует некая разница:
Прочность. Изделия из пластика считаются более прочными, они практически не царапаются, а для того чтобы их разломать, нужно приложить невероятные усилия. Отличным примером служат пластиковые окна, которые никак нельзя назвать пластмассовыми. Благодаря прочности пластик используют в салонах автомобилей, в качестве деталей.
Разновидностью такого материала является оптический полимер или поликарбонат, который широко применяется в изготовлении линз для очков. А вот первое, что приходит на ум, упоминая материал изготовления дешевых китайских игрушек – это, как правило, пластмасса. Такие вещи отличаются непрочностью и легкостью в их поломке, они недолговечны и легко царапаются.
Поскольку пластик более прочный, его вес внушительнее, чем вес пластмассы, даже при одинаковом размере и толщине деталей.
Одной из причин выделения пластика и пластмассы на отдельные виды является состав изготовления. Более простые, ненаполненные составы стали называть пластмассой, в то время как сложные и наполненные, а значит прочные – пластиком. Но и то и другое и является пластиком. Простые пластмассы изготавливают только из смолы (примером послужит полиэтилен), к сложным добавляют еще и наполнители, стабилизаторы и отвердители.