Materiale Plastice Seminar

  • View
    70

  • Download
    4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

materiale plastice

Text of Materiale Plastice Seminar

3

1. MATERIALE PLASTICE1.1. IstoricMaterialele plastice sunt relativ noi. Majoritatea materialelor plastice itehnologiile de obinere a acestora au fost dezvoltate n jurul anilor 1930 -1950. Sunt sintetice i se obin n industria petrochimic.1.2. Clasificare.Materiale plastice sunt substane chimice polimerice formate dinmacromolecule de provenien natural sau obinute pe cale artificial, prinsintez, din petrol, crbune, gaze naturale.Caracteristic pentru aceste materiale este ca ele se nmoaie progresiv, nun toat masa, sub influena cldurii. Rezult c nu au un punct de topire fix,proprietate ce face posibil modelarea maselor plastice la anumite temperaturii presiuni.Dup modul de comportare la temperatur materialele plastice se mpartn:- termoplaste - substane polimerice amorfe sau parial cristaline; se potprelucra la cald; sufer modificri fizice reversibile; dup rcire i pstreazforma cpzat la cald.- termorigide (termoreactive, duroplaste) - substane amorfe; pot fimodelate o singur dat, nmuindu-se prin nclzire, cnd capt formadefinitiv; solidificarea este ireversibil, deoarece la cald are loc o transformarechimic cu formare de structur tridimensional.- termoelastice - substane amorfe de tipul cauciucului; dac li setranfer cldur din exterior ele trec din starea consistent elastic n starea slabelastic, neajungnd niciodat la starea plastic, fiin n general nepracticepentru ambalaje.1.3. Puncte de transformareTemperatura de ngheare - este temperatura la care toate moleculelesubstanei au trecut la starea de total imobilitate adic masa de polimer a trecutla starea solid.Temperatura de nmuiere - temperatura la care moleculele sunt nmicare, adic masa de polimer este n stare fluid.1.4. AditiviPentru a putea modela masa de polimer este necesar s se ncorporeze naceasta o serie de materiale de adaos, numite aditivi, care i mbuntesccalitatea. Adugarea de aditivi urmrete creterea rezistenei la viitoarelesolicitri n condiii de utilizare (stabilizatori, antioxidani) sau o mbuntire acondiiilor de prelucrare (plastifiani, lubrifiani)a. Plastifianii. Sunt substane lichide sau solide cu puncte de topire saude volatilitate foarte sczute, care adugate polimerilor le micoreaztemperatura de solidificare i de curgere.Prin introducerea plastifianilor se urmrete:- mbuntirea condiiilor de prelucrare prin micorareaviscozitii materialului;- coborrea temperaturii masei de polimer ce seprelucreaz sub temperatura de degradare a acestora;- schimbarea proprietilor tehnologice ale produsului finitce rezult dup prelucrare: flexibilitate, alungirespecific, rezisten la oc i frig;Au loc i modificri nedorite, cum ar fi:- creterea concentraiei de plastifiani determin scderearezistenei mecanice;- scade modulul de elasticitate;- scad proprietile dielectrice.Plastifianii se adaug n proporie de 10 - 20% la masa de polimer subform de ftalai, fosfai poliesteri, etc.b. Stabilizatorii. Sunt substane chimice care adugate la masapolimerului n cantiti mici (max 5%) au rolul de a atenua sau elimina reaciilece cauzeaz degradarea acestuia. Degradarea polimerilor se manifest prinschimbarea culorii, opacizare, schimbarea aspectului exterior i micorareaproprietilor fizico-mecanice.c. Antioxidanii. Sunt substane chimice ce se adaug polimerilor pentrua combate degradarea datorat oxigenului. Coninutul de antioxidani nutrebuie s depeasc 0,1 - 0,2 % din masa polimerului.d. Coloranii. Substane chimice care se adaug la masa de polimer nproporie de 0,5 - 1% pentru a le da culoarea dorit i pentru a oferi ambalajuluiproprietile unei bariere pentru razele ultraviolete. Se comport similar cuantioxidanii. Sunt n majoritatea cazurilor sub form de pigmeni organici sauanorganici (oxid de titan, de fier, cadmiu sau crom i negru de fum).e. Materiale de umplutur i ranforsare. Substane sau amestecuri denatur 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 dentrire a masei plastice creia i se adaug. Coninutul de materiale de acest tipvariaz de la 0 - 60%.f. Lubrifianii. Uureaz prelucrarea materialelor plastice princalandrare, extrudere, injectare. Pot fi lubrifiani interni sau externi. Lubrifianiiinterni, amestecai cu materialul plastic, mbuntesc curgerea acestuia ntimpul 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, parafinai uleiul de parafin. Lubrifianii externi numii i ageni de demulare, se aplicpe suprafeele metalice pentru a uura desprinderea materialului plastic. Ceimai folosii sunt stearaii, siliconii i cerurile.g. Ageni de odorizare. Corecteaz mirosurile neplcute dezvoltate deunele materiale plastice datorit compoziiei chimice, a materialelor de adaos, aunor procese de oxidare, a descompunerii peroxizilor sau a ataculuimicroorganismelor. Se introduc n masa polimerului n concentraie de 0,02 -0,2 %.1.5. Tipuri de materiale plastice folosite n industria ambalajelor.1.5.1. Polietilena PEEste un polimer termoplast obinut prin polimerizarea etilenei la presiunimici, mijlocii sau mari, cu utilizarea oxigenului ca iniiator. Se prezint subform solid (granule sau pulberi) translucid pentru formare sau lichid-viscoas pentru lubrefiere.Formula chimic a polietilenei este:HHHHH

CCCCCHHHHHDintre materialele plastice, PE este materialul cel mai utilizat ndomeniul ambalajelor avnd i un pre sczut.Foliile de PE vezi tabelul de mai jos se clasific dup urmtoarele formede livrare: folie plat FF, preprelucrat pe o parte V, preprelucrat pe ambelepri VV, semicilindric HS, tub pliat S, tub pliat cu o singur sudur lateralST, tub cu dou suduri laterale SMS.Din cauza structurii moleculare nepolare suprafeele PE nu pot fiimprimate astfel nct scrisul s nu se tearg, i nici lipite. Prin preprelucrareasuprafeelelor se formeaz grupe de atomi polare n moleculele de PE i astfelse obin condiii de imprimabilitate. O msur a imprimabilitii este tensiuneala suprafaa PE. Preprelucrarea suprafeelor se face prin oxidare, tratamentetermice 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 dePVAC 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 inetoxic, 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 suntcapacele;- 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 mailarg utilizare n industria ambalajelor datorit versatilitii sale. Poate fiextrudat n folii i filme, suflat sub form de butelii, injectat n matrie,extrudat ca material de acoperire pentru hrtie, folii de aluminiu sau filme deceluloz.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 influenaoxigenului, dar numai pentru ambalarea lor de scurt durat datoritpermeabilitii la oxigen. Se utilizeaz filme perforate pentru ambalarealegumelor i a fructelor. Prin injectare sau presare se obin dopuri pentruinchiderea buteliilor.2. Polietilena de nalt densitate - are i ea o serie de proprieti dintrecare se remarc urmtoarele:- are punctul de nmuiere mai ridicat dect PE de micdensitate i este mai dur;- rezisten mecanic mare;- foarte stabil fa de agenii chimici (la 60oC nu estesolubil aproape n nici o substan chimic, iar la 25oCnu 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 soare;- se imprim bine.3. Polietilena de medie densitate - se folosete mai rar, cnd filmele ncare se face ambalarea trebuie s fie mai rigide. Are proprieti de termosudarei optice corespunztoare.4. Polietilena expandat - se folosete n industria ambalajelor n specialca material de umplere antioc. Principalele proprieti ale PE expandate sunt:- adsorbie foarte bun de energie (oc);- stabilitate chimic;- flexibilitate ntr-un interval mare de temperatur;- rezisten mare la ap i vapori de ap;- greutate specific foarte mic;- inodor i netoxic;- uor de produs.5. Polietilena tereftalat PET - are o bun rezisten mecanic i unpunct de inmuiere ridicat. PET este un important material de ambalare pe piaa

buturilor rcoritoare i a apei mbuteliate dar i a produselor din carne, asosurilor pentru salate.Din PET se confecioneaz ambalaje de diferite forme: butelii, borcane,cutii, doze, flacoane, canistre, bidoane, lzi, saci, pungi, folii contractibile itermosudabile, prin toate procedeele de formare, fiind n prezent unul dinmaterialele cele mai prezente pe piaa de ambalaje pentru buturi carbogazoase.Formula chimic a PET-ului este:[CH2CH2OCOCOO]nCH2CH2OH1.5.2. Policrolura de vinil PVCSe obine prin polimerizarea clorurii de vinil sub aciunea cldurii i nprezena unor catal

Search related