Materiale plastice

  • View
    51

  • Download
    2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Plastice

Text of Materiale plastice

  • 2. MATERIALE PLASTICE 2.1. Istoric

    Materialele plastice sunt relativ noi. Majoritatea materialelor plastice i

    tehnologiile de obinere a acestora au fost dezvoltate n jurul anilor 1930 -

    1950. Sunt sintetice i se obin n industria petrochimic.

    2.2. Clasificare.

    Materiale plastice sunt substane chimice polimerice formate din

    macromolecule de provenien natural sau obinute pe cale artificial, prin

    sintez, din petrol, crbune, gaze naturale.

    Caracteristic pentru aceste materiale este ca ele se nmoaie progresiv, nu

    n toat masa, sub influena cldurii. Rezult c nu au un punct de topire fix,

    proprietate ce face posibil modelarea maselor plastice la anumite temperaturi

    i presiuni.

    Dup modul de comportare la temperatur materialele plastice se mpart

    n:

    - termoplaste - substane polimerice amorfe sau parial cristaline; se pot

    prelucra la cald; sufer modificri fizice reversibile; dup rcire i pstreaz

    forma cpzat la cald.

    - termorigide (termoreactive, duroplaste) - substane amorfe; pot fi

    modelate o singur dat, nmuindu-se prin nclzire, cnd capt forma

    definitiv; solidificarea este ireversibil, deoarece la cald are loc o transformare

    chimic cu formare de structur tridimensional.

    - termoelastice - substane amorfe de tipul cauciucului; dac li se

    tranfer cldur din exterior ele trec din starea consistent elastic n starea slab

  • elastic, neajungnd niciodat la starea plastic, fiin n general nepractice

    pentru ambalaje.

    2.3. Puncte de transformare

    Temperatura de ngheare - este temperatura la care toate moleculele

    substanei au trecut la starea de total imobilitate adic masa de polimer a trecut

    la starea solid.

    Temperatura de nmuiere - temperatura la care moleculele sunt n

    micare, adic masa de polimer este n stare fluid.

    2.4. Aditivi

    Pentru a putea modela masa de polimer este necesar s se ncorporeze n

    aceasta o serie de materiale de adaos, numite aditivi, care i mbuntesc

    calitatea. Adugarea de aditivi urmrete creterea rezistenei la viitoarele

    solicitri n condiii de utilizare (stabilizatori, antioxidani) sau o mbuntire a

    condiiilor de prelucrare (plastifiani, lubrifiani)

    a. Plastifianii. Sunt substane lichide sau solide cu puncte de topire sau

    de volatilitate foarte sczute, care adugate polimerilor le micoreaz

    temperatura de solidificare i de curgere.

    Prin introducerea plastifianilor se urmrete:

    - mbuntirea condiiilor de prelucrare prin micorarea

    viscozitii materialului;

    - coborrea temperaturii masei de polimer ce se

    prelucreaz sub temperatura de degradare a acestora;

    - schimbarea proprietilor tehnologice ale produsului finit

    ce rezult dup prelucrare: flexibilitate, alungire

    specific, rezisten la oc i frig;

    Au loc i modificri nedorite, cum ar fi:

  • - creterea concentraiei de plastifiani determin scderea

    rezistenei mecanice;

    - scade modulul de elasticitate;

    - scad proprietile dielectrice.

    Plastifianii se adaug n proporie de 10 - 20% la masa de polimer sub

    form de ftalai, fosfai poliesteri, etc.

    b. Stabilizatorii. Sunt substane chimice care adugate la masa

    polimerului n cantiti mici (max 5%) au rolul de a atenua sau elimina reaciile

    ce cauzeaz degradarea acestuia. Degradarea polimerilor se manifest prin

    schimbarea culorii, opacizare, schimbarea aspectului exterior i micorarea

    proprietilor fizico-mecanice.

    c. Antioxidanii. Sunt substane chimice ce se adaug polimerilor pentru

    a combate degradarea datorat oxigenului. Coninutul de antioxidani nu

    trebuie s depeasc 0,1 - 0,2 % din masa polimerului.

    d. Coloranii. Substane chimice care se adaug la masa de polimer n

    proporie de 0,5 - 1% pentru a le da culoarea dorit i pentru a oferi ambalajului

    proprietile unei bariere pentru razele ultraviolete. Se comport similar cu

    antioxidanii. Sunt n majoritatea cazurilor sub form de pigmeni organici sau

    anorganici (oxid de titan, de fier, cadmiu sau crom i negru de fum).

    e. Materiale de umplutur i ranforsare. Substane sau amestecuri de

    natur mineral, vegetal sau organic (caolin, azbest, mic, cuar, talc, ardezie,

    fulgi de celuloz, fibre vegetale, fin de lemn, fibre de sticl etc.) ce au rol de

    ntrire a masei plastice creia i se adaug. Coninutul de materiale de acest tip

    variaz de la 0 - 60%.

    f. Lubrifianii. Uureaz prelucrarea materialelor plastice prin

    calandrare, extrudere, injectare. Pot fi lubrifiani interni sau externi. Lubrifianii

    interni, amestecai cu materialul plastic, mbuntesc curgerea acestuia n

    timpul prelucrrii, micornd frecarea cu suprafeele metalice cu care aceasta

  • vine n contact. Dintre lubrifianii interni cei mai folosii sunt: acidul stearic,

    stearaii de Mg, Al, Cu, Zn, Ca, poliglicolii ceroi, grsimile, uleiurile, parafina

    i uleiul de parafin. Lubrifianii externi numii i ageni de demulare, se aplic

    pe suprafeele metalice pentru a uura desprinderea materialului plastic. Cei

    mai folosii sunt stearaii, siliconii i cerurile.

    g. Ageni de odorizare. Corecteaz mirosurile neplcute dezvoltate de

    unele materiale plastice datorit compoziiei chimice, a materialelor de adaos, a

    unor procese de oxidare, a descompunerii peroxizilor sau a atacului

    microorganismelor. Se introduc n masa polimerului n concentraie de 0,02 -

    0,2 %.

    2.5. Tipuri de materiale plastice folosite n industria ambalajelor.

    ! 2.5.1. Polietilena PE

    Este un polimer termoplast obinut prin polimerizarea etilenei la presiuni

    mici, mijlocii sau mari, cu utilizarea oxigenului ca iniiator. Se prezint sub

    form solid (granule sau pulberi) translucid pentru formare sau lichid-

    viscoas pentru lubrefiere.

    Formula chimic a polietilenei este:

    H

    H

    C

    H

    H

    C

    H

    H

    C

    H

    H

    C

    H

    H

    C

    Dintre materialele plastice, PE este materialul cel mai utilizat n

    domeniul ambalajelor avnd i un pre sczut.

    Foliile de PE vezi tabelul de mai jos se clasific dup urmtoarele forme

    de livrare: folie plat FF, preprelucrat pe o parte V, preprelucrat pe ambele

  • pri VV, semicilindric HS, tub pliat S, tub pliat cu o singur sudur lateral

    ST, tub cu dou suduri laterale SMS.

    Din cauza structurii moleculare nepolare suprafeele PE nu pot fi

    imprimate astfel nct scrisul s nu se tearg, i nici lipite. Prin preprelucrarea

    suprafeelelor se formeaz grupe de atomi polare n moleculele de PE i astfel

    se obin condiii de imprimabilitate. O msur a imprimabilitii este tensiunea

    la suprafaa PE. Preprelucrarea suprafeelor se face prin oxidare, tratamente

    termice etc.

    Polietilena astfel tratat este:

    - imprimabil - trebuie s fie prelucrat maximum n 6 luni;

    - sudabil prin lipire cu adezivi - pot fi lipite cu adezivi de dispersie pe baz de

    PVAC sau poliacrilat.

    Exist trei tipuri de PE, n funcie de tipul de polimerizare:

    - polietilena de mare densitate -obinut la presiuni mici 8-10 at;

    - polietilena de densitate medie -obinut la presiuni de 35-50 at;

    - polietilena de mic densitate - la presiuni de 1000-2000 at.

    PE este un material plastic cu tueu gras, flexibil, inodor, insipid i

    netoxic, care la 300oC se descompune aproape 100%, la 115oC se inmoaie,

    plastifiindu-se, iar la 25oC devine casant.

    Principalele domenii de aplicaie:

    - folii de strngere, contractibile i ambalaje diverse precum ar fi pungi, cti,

    saci, plase, plicuri;

    - ambalaje rigide precum sticle, canistre, lzi, butoaie i auxiliare cum sunt

    capacele;

    - folii imprimate sub form de rol pentru prelucrarea lor pe maini de ambalat;

  • - materiale sintetice spongioase sub form de folii folosite ca absorbente de oc;

    - ca material de acoperire pentru alte suporturi (sticl de exemplu).

    1. Polietilena de mic densitate - dintre materialele plastice are cea mai

    larg utilizare n industria ambalajelor datorit versatilitii sale. Poate fi

    extrudat n folii i filme, suflat sub form de butelii, injectat n matrie,

    extrudat ca material de acoperire pentru hrtie, folii de aluminiu sau filme de

    celuloz.

    Proprietile polietilenei de mic densitate sunt:

    - suplee i transparen mai bune dect ale PE de mare densitate;

    - rezisten mic la uleiuri i grsimi;

    - rezisten la ocuri;

    - stabilitate chimic mare;

    - impermeabilitate la ap;

    - permeabilitate la gaze i la oxigen;

    - sensibilitate la contracie;

    - sensibilitate la razele ultraviolete;

    - ardere uoar;

    - retracie puternic la mulare.

    Poate fi folosit la produse alimentare ce se altereaz sub influena

    oxigenului, dar numai pentru ambalarea lor de scurt durat datorit

    permeabilitii la oxigen. Se utilizeaz filme perforate pentru ambalarea

    legumelor i a fructelor. Prin injectare sau presare se obin dopuri pentru

    inchiderea buteliilor.

    2. Polietilena de nalt densitate - are i ea o serie de proprieti dintre

    care se remarc urmtoarele:

    - are punctul de nmuiere mai ridicat dect PE de mic

    densitate i este mai dur;

  • - rezisten mecanic mare;

    - foarte stabil fa de agenii chimici (la 60oC nu este

    solubil aproape n nici o substan chimic, iar la 25oC

    nu mai este atacat de nici una din substanele puternic oxidante);

    - impenetrabil pentru majoritatea gazelor;

    - permeabilitate redus la ap i vapori de ap, uleiuri i grsimi;

    - sensibilitate redus la fisurare sub contracie;

    - inflamabil;

    - mbtrnete uor, mai ales la expunere la soa

Search related