Материал полимер что это: Что такое полимерные материалы, их свойства и применение?
alexxlab | 14.03.2023 | 0 | Разное
Что такое полимер? Скульптуры для дома и сада из полимеров
Полимер – это многокомпонентный материал на основе различных смол; он используется в строительстве, автомобилестроении, судостроении, в ландшафтном дизайне и дизайне интерьера. Полимер – один из самых востребованных материалов для изготовления оригинальных предметов интерьера для дома, элементов декора в общественных помещениях, садовых украшений, сувенирной продукции.
Декор из полимеров делает интерьер роскошным и респектабельным, является атрибутом солидности хозяев и стал модным в элитных домах и усадьбах.
Полимер устойчив к неблагоприятным факторам внешней среды – ультрафиолетовым лучам, воздействию воды, воздуха, атмосферных осадков, слабых щелочей и кислот, выдерживает морозы, резкие перепады температуры и влажности, не деформируется и не трескается со временем, устойчив к возгоранию.
Полимер влагостойкий и гигиеничный. На его поверхности не образуется плесень и микроорганизмы, он не имеет запаха.
Грязь и жиры не проникают внутрь материала, поэтому полимерные изделия легко моются простыми моющими средствами (не содержащими абразивы).
Полимер пластичен в литье, что позволяет выразительно и реалистично запечатлеть замысловатые формы, живописные изгибы и мельчайшие детали изделий, реализуя различные художественные замыслы.
На полимер хорошо ложится и дольше держится краска по сравнению с другими материалами, такими как керамика, гипс, дерево, бетон, пластик.
Полимер не проводит электрический ток, отличается низкой теплопроводностью. Изделия из него теплые на ощупь и создают ощущение комфорта и уюта.
Полимерные изделия долговечны, они начинают разрушаться спустя 50 лет, а при незначительных повреждениях легко реставрируются.
ТМ «Славянский сувенир» для производства декоративных изделий использует полимерный материал из ненасыщенной полиэфирной смолы и мраморной крошки как основного наполнителя.
Садовые фигуры ТМ «Славянский сувенир» отличаются достаточной жесткостью и не деформируются под палящими лучами летнего солнца.
Полимер имеет значительный вес, и, учитывая экономический фактор и удобство эксплуатации, из него изготавливают пустотелые изделия. Сравнительно легкие садовые фигуры Вы можете без особого труда перемещать, создавая эффект новизны на участке.
Если Вы хотите утяжелить изделие – в отверстие на дне фигуры можно насыпать песок (самый оптимальный и бюджетный способ). Для большей прочности изделия Вы можете заказать двойную заливку полимером, но это отразится на цене готового изделия. А если предполагается стационарная установка – приклейте фигуру к основанию на цемент, бетон, жидкие гвозди или полимерный клей, залив немного раствора в отверстие. Только ни в коем случае не заполняйте изделие гипсом, цементом или бетоном полностью, иначе они натянут в себя влагу и полимерная фигура разорвется.
Все вышесказанное относится к самому материалу. Что касается лако-красочного покрытия – есть некоторые нюансы:
- под воздействием ультрафиолетовых лучей краски подвержены выгоранию, и через год интенсивность их цвета может измениться;
- покрытие емкости фонтанов, где вода находится постоянно, чувствительно к её химическому составу и может вздыбиться и полущиться. Чтобы не допустить этого, рекомендуем использовать только дистиллированную воду.
Декоративные изделия из полимера завоевали благосклонность потребителей и заняли почетное место в элитных интерьерах и на садовых участках, также они стали своеобразным решением подарка.
Полимерные изделия – это достойное качество по приемлемым ценам. Подберите наиболее симпатичное Вам изделие в интернет магазине «Ваш уютный дом и сад» прямо сейчас!
НАПОЛНЕННЫЕ ПОЛИМЕРЫ – Словарь терминов | ПластЭксперт
НАПОЛНЕННЫЕ ПОЛИМЕРЫ
Понятие и общие сведения
Наполненными полимерами называются гетерофазные композиционные материалы, состоящие из полимерной матрицы, в которой упорядоченно или неупорядоченно распределяются наполнители, находящиеся в твердом, жидком или газообразном агрегатном состоянии.
Такие наполнители частично замещают объем полимерной фазы, уменьшая количество дорогостоящего полимера, либо, или в том числе, модифицируют свойства полимера, придавая ему желаемые свойства. Такими свойствами могут быть необходимые для той или иной технологии переработки характеристики или желаемые особенности готового изделия. Наполненными полимерами является большая часть применяемых на сегодня пластмасс, резиновых материалов, ЛКМ, компаундов, клеев и прочих композитов.
Существуют следующие виды наполненных полимеров по типу применяемого связующего:
1. Наполненные реактопласты.
2. Наполненные термопласты.
3. Наполненные каучуки.
С точки зрения вида используемого наполнителя полимеры наполненные подразделяют на следующие группы:
1. Дисперсно-наполненные пластмассы.
2. Армированные пластики.
3. Газонаполненные пластмассы.
4.
Маслонаполненные каучуки.
Также существует классификация наполненных полимерных композитов по природе и химическому составу наполнителя. Их разделяют на асбопластики, графитопласты, древесные слоистые пластики и ДПК – древесно-полимерные композиты, стеклопластики, углепластики, органопластики, боропластики и т.д. Кроме того, существуют поливолокнистые пластики, в которых в качестве наполнителя используемся смесь разных волокон.
Рис.1. Доска из древесно-полимерного композита
Свойства
Основные характеристики наполненных пластмасс трудно классифицировать, т.к., как сказано в предыдущем пункте, сама суть наполнения зачастую сводится к тому, чтобы придать пластику какое-то определенное свойство.
В целом свойства наполненных полимеров определяются соответствующими данными полимерной матрицы и наполнителя. Наиболее значимыми факторами, влияющими на характеристики готового композита, являются соотношение количества полимерной фазы и наполнителя, типом и особенностями распределения наполнителя, природой взаимодействия на фазовой границе полимер-наполнитель.
При улучшении какого-либо свойства полимера путем введения «полезного» наполнителя возможно одновременное ухудшение других свойств композиции. В этом вопросе нужен сбалансированный подход, учитывающий все факторы. В частности, введение технического углерода в состав пластмасс увеличивает прочностные характеристики, но при этом происходит рост модуля упругости, т.е. жесткости композиции, что не всегда желательно.
Получение
Наиболее часто в составе наполненных полимеров используют твердые наполнители. Такие как, измельченные частицы (порошки) технического углерода, древесной муки, кварца, мела и прочих веществ. Кроме того, популярны вещества пластинчатой формы, например тальк, слюда, графит, каолин и различные по природе волокна, а также состоящие из них нити, жгуты, холсты, маты, ткани и нетканые материалы.
Метод производства наполненных полимеров зависит от типа наполнителя. В случае применения дисперсных наполнителей и волокон небольшой длины основным способом производства композитов является механическое смешение наполнителя с полимерным расплавом (раствором), форполимера, олигомера или мономера.
В случае применения непрерывных волокнистых наполнителей их подвергают пропитке полимером. Для лучшего введения волокнистого наполнителя в связующее, улучшения распределения наполнителя в полимерной матрице и получения более прочного адгезионного контакта на границе наполнитель-полимер применяют разнообразные способы модификации поверхности наполнителя. Кроме того, используется технология полимеризации непосредственно на поверхности наполнителя.
Поропласты или вспененные полимерные материалы производят путем введения в полимер специальных химических агентов порофоров или порообразователей. Возможно и механическое вспенивание жидких полимерных материалов, например латексов.
Рис.2. Поролон – наиболее известный поропласт.
Применение
Ассортимент и области применения наполненных полимеров постоянно расширяется. Рассмотрим основные направления применения наиболее крупнотоннажных композитов.
1) Стеклопластики — общее название наполненных полимеров, состоящих из различных связующих, термореактивных или термопластичных и наполнителя в виде стеклянных волокон. Стеклопластики являются недорогим конструкционных материалом. Они активно используются по всем техническим направлениям, например в строительстве, машиностроении, электрике и электронике, производстве бытовой техники, спортинвентаря, и т.д.
2) Углепластики – полимеры, наполненные углеродными волокнами. Некоторые их марки способны при определенных условиях выдерживать температуры до 3000 градусов С. Из углепластиков производят изделия военного назначения, компоненты ракет, самолётов и других летательных средств, некоторые автокомпоненты, детали электротехники и другого оборудования, работающего при повышенных нагрузках и высоких температурах.
3) Боропластики – обычно термореактивные полимерные материалы, наполненные борными волокнами, которые используются в форме мононитей или жгутов.
Зачастую борные волокна применяют в композиции с другими волокнами. Боропластики обладают отличными характеристиками, но достаточно дороги, из-за этого их применение ограничивается в основном авиационной и космической отраслями.
4) Органопластики – также волокнистые термореактивные или термопластичные пластмассы, наполненные органическими натуральными или чаще всего синтетическими волокнами в форме жгутов, нитей, тканей, нетканых материалов. Органопластики активно используются в автопроме, судостроении, машиностроении, авиационной и космической отраслях, электронике, химической промышленности, спортивной индустрии и т.п.
5) Полимерные материалы с порошкообразными наполнителями. Это самый широкий класс наполненных полимеров, включающий более 10 тысяч марок композитов. Такие пластмассы применяются повсеместно и обладают самыми разнообразными свойствами. Как полимер, так и наполнитель может быть практически любым из известных. При этом наполнение применяется как для удешевления материала, так и улучшения его свойств.
Чем полезны полимеры и где они используются?
Полимеры представляют собой класс природных и синтетических веществ, состоящих из очень больших молекул, известных как макромолекулы, которые являются кратными более простым молекулам, называемым мономерами. Полимеры составляют многие природные вещества, такие как белки и целлюлоза. Не говоря уже о многих искусственных материалах, таких как бумага, пластик и резина. В этой статье мы объясним, почему полимеры так полезны, и рассмотрим лишь некоторые из их многочисленных применений.
Перестань делать то, что ты делаешь. Осмотреться. Вы видите какие-нибудь полимеры? Посмотрите немного сложнее. Они есть, поверьте нам! На самом деле они повсюду, от резиновых шин вашего автомобиля до полиэстера, вплетенного в вашу одежду. Ваши волосы, ваши ногти, даже ваша ДНК; все они состоят из полимеров. Как видите, существует бесчисленное множество естественных и искусственных применений полимеров. Но почему? Почему они так полезны и вездесущи? Давай выясним.
Что такое полимер?
Термин «полимер» происходит от греческого слова «много частей» (poly = много + mer = части). Эти многочисленные части лучше всего описать как цепь химически связанных мономерных звеньев. Эту цепочку часто называют «основой». Сложные подвесные группы могут либо висеть по отдельности на цепи, либо соединяться с другой (что-то вроде ступенек лестницы). Мы называем их «сшивками», а сшивание — это то, как мы улучшаем физические свойства материала.
Чем полезны полимеры?
В органическом смысле полимеры участвуют во многих важных биологических процессах и являются важными конструкционными материалами. Например, белки представляют собой полимеры 20 различных типов аминокислот и необходимы для роста клеток и тканей, а нуклеиновые кислоты (полимеры сложных молекул, называемых «нуклеотидами») несут генетическую информацию внутри наших клеток. Между тем, твердые части растений также состоят из полимеров, таких как целлюлоза и смолы.
Для химиков и производителей, таких как мы, почти безграничные возможности, возникающие благодаря способности полимеризовать материалы, делают полимеры такими полезными для промышленности и торговли.
Можно синтезировать полимеры, демонстрирующие различные уровни твердости, гибкости и биоразлагаемости, и это лишь некоторые из них. Полимеры помогают нам экономить энергию, создавая более легкие транспортные средства и утепляя здания; упаковка расходных материалов; сократить использование земли и удобрений благодаря синтетическим волокнам; консервировать другие материалы с помощью покрытий; и спасать жизни с помощью бесчисленных медицинских приложений.
Типичные области применения полимеров
Как мы упоминали в самом начале этой статьи, полимеры можно найти повсюду, особенно синтетические полимеры. Везде, где есть потребность в недорогих, коррозионно-стойких материалах низкой плотности, тепло- или электроизоляционных материалах, скорее всего, будут задействованы полимеры. Вот список типичных (но далеко не исчерпывающих) применений полимеров:
- Уплотнения (уплотнительные кольца, прокладки)
- Одежда, спортивная одежда и аксессуары
- Упаковка и контейнеры
- Электрическая и теплоизоляция
- Строительство и структурные применения
- Краски, клеи и смазочные материалы
- Автозапчасти (шины, бампера, приборные панели)
- Предметы домашнего обихода (посуда, игрушки)
- Медицинские изделия (шприцы, резиновые перчатки)
- Гигиена и здравоохранение (зубные щетки, шампунь)
3 основных полимера, которые использует TRP
Бутил
Бутил обеспечивает исключительную устойчивость к теплу, химическим веществам, старению, атмосферным воздействиям, озону, истиранию, изгибу и разрыву.
Бутил используется в самых разных областях, включая амортизаторы, внутренние трубки, пробки для стеклянных бутылок, герметики и клеи, уплотнительные кольца, вкладыши для прудов, вкладыши для резервуаров, строительные герметики, шланги и амортизацию.
Нитрил
Нитрильный каучук (нитрил-бутадиеновый каучук, NBR или Buna-N) представляет собой синтетический каучук, обладающий исключительной устойчивостью к различным маслам, неполярным растворителям и кислотам. Нитрил идеально подходит для применений, требующих сцепления с металлом и сопротивления истиранию, и обычно используется в прокладках, уплотнениях, уплотнительных кольцах, диафрагмах топливных насосов и трубах, среди прочего.
Перфторэластомеры (FFKM)
Перфторэластомеры (FFKM) были разработаны в 1960-х годах для удовлетворения потребности в более химически стойких полимерах, способных выдерживать более высокие температуры. Наш TRPlast FFKM доступен в виде уплотнительных колец размера международного стандарта и изготовленных на заказ компонентов для использования в самых сложных условиях.
Свяжитесь с TRP Polymer Solutions
Сделайте TRP Polymer Solutions вашим любимым производителем формованной резины. Чтобы узнать больше о наших высококачественных полимерных продуктах и производственных процессах или более подробно обсудить ваши требования, свяжитесь с TRP Polymer Solutions по телефону +44 (0) 1432 268899 или по электронной почте [email protected].
Все, что вам нужно знать
Введение Полимеры в текстильной промышленности относятся к любому классу натуральных или синтетических веществ, которые состоят из очень больших молекул, кратных нескольким химическим единицам, называемым мономерами. Мономеры обладают способностью объединяться с похожими на вид молекулами, и этот процесс называется полимеризацией. В шелковых сари используется яркий полиэстер, дешевый и прочный. Примеры полиэтилена включают пакеты для сэндвичей и чашки для безалкогольных напитков. Занавески, трубы из тайгона и душевые трубы изготовлены из поливинилхлорида.
Жевательная резинка является примером поливинилацетата.
Полимеры бывают двух видов – натуральные и синтетические. Синтетические состоят из нефтяного масла и созданы учеными и инженерами. Примеры включают тефлон, эпоксидную смолу, полиэтилен и полиэстер. Натуральные извлекаются из природы, включая натуральный каучук, крахмал, белки и целлюлозу. В текстильной промышленности в основном используются нейлоновые и полиэфирные полимеры. Оба эти полимера используются в производстве одежды в текстильной промышленности.
Полимеры текстильных волокон, используемые в одежде, позволяют понять, как ведут себя волокна и как они окрашиваются. Кроме того, можно также определить их прочность, цветостойкость и способность к усадке. Общие волокна, используемые для изготовления одежды, включают шелк, кашемир, рами, шерсть, лен, хлопок, полиэстер, нейлон, искусственный шелк, олефин и ацетат. Хлопок, вискоза, рами и лен состоят из целлюлозы, а шерсть и кашемир состоят из альфа-кератина.
История полимеров в одежде Одежда появилась примерно десять тысяч лет назад, когда кожа животных, волосы и листья были наиболее распространенными материалами, которые использовались для покрытия человеческого тела.
Промышленные революции совпали с ростом количества материалов для одежды. Хлопок, шерсть, шелк и множество других природных ресурсов использовались для изготовления одежды до того, как фабрика по производству полимеров была хорошо зарекомендовала себя. Сегодняшние достижения в области науки и техники предоставляют клиентам новые виды материалов, которые обладают уникальными и полезными свойствами, такими как мягкость, эластичность, высокая прочность и, что наиболее важно, низкая стоимость. Синтетические полимеры, такие как полиэфиры, полиакрилы и полиамиды (нейлон), могут быть легко модифицированы из мельчайших синтетических единиц, в отличие от встречающихся в природе полимеров, таких как хлопок и шерсть (мономер).
Текстиль используется для изготовления широкого спектра потребительских товаров, включая одежду, ковры, полотенца, сумки, скатерти, одеяла и матрасы. Фильтры, промышленный геотекстиль, обивка, конвейерные ленты, сверхмощные шины, чехлы для сидений, ремни безопасности, подушки безопасности, парашюты, рыболовные сети, оптическое волокно, упаковочный текстиль, изоляционные и кровельные материалы, ленты и ленты — все это примеры технических или промышленных материалов.
используемый текстиль. Текстиль также используется в качестве усиления в композитных материалах, таких как стекловолокно и пластмассы, армированные углеродным волокном. Хлопок и полимеры — два важнейших материала, используемых для изготовления одежды.
Наиболее распространенный способ классификации полимеров состоит в том, чтобы разделить их на три группы: термопласты, эластомеры и реактопласты. Пластмассы, которые превращаются в жидкость при нагревании, известны как термопласты. Их легко формовать, и они используются в производстве одежды. Эластомеры представляют собой сшитые каучукообразные полимеры (т. е. каучуковые сети), которые можно растянуть до предельной длины (например, в 3-10 раз больше их исходных размеров), а затем быстро вернуться к своим первоначальным размерам после снятия напряжения. Термореактивные материалы часто представляют собой жесткие материалы и полимеры дуговой сетки с высокой степенью сшивания, что ограничивает подвижность цепи. В результате такие процедуры, как компрессионное формование, для которых требуется очень небольшой поток, часто используются для превращения их в артефакты.
Помимо общих исследований молекулярной структуры и принципов активно движущихся полимеров, последние разработки в области текстиля, такие как прядение волокна (включая мокрое прядение, прядение из расплава и электропрядение ), производство тканей, технология отделки с памятью формы и исследования паропроницаемости. На сегодняшний день большинство текстильных применений активно движущихся полимеров (AMP) сосредоточены на термически индуцированных полимерах с памятью формы (SMP). Многофункциональные SMP, которые реагируют на свет, электричество и влагу, а также многофункциональные SMP, которые включают в себя антибактериальную функцию и заботу о здоровье, могут быть более привлекательными для интеллектуальных текстильных приложений. Известно, что жидкокристаллические эластомеры (ЖКЭ) меняют форму, но их высокая стоимость и сложность производства ограничивают их применение. С развитием этих технологий у ученых появилось достаточно вдохновения для улучшения технологии изготовления и снижения стоимости AMP.
В настоящее время технологии в этой области быстро развиваются. Способы производства полимеров и текстиля меняются к лучшему. Инженеры и ученые, работающие в области полимеров и текстиля, сосредоточены на производстве более устойчивых товаров, поскольку опасения по поводу воздействия изменения климата растут. Предприятия с устойчивыми целями имеют больше шансов на получение прибыли в будущем.
Химики Исследовательского центра целлюлозы и бумаги Университета Макгилла в Квебеке, Канада, разрабатывают пригодные для повторного использования биоразлагаемые ткани с использованием древесных целлюлозных волокон. Сероуглерод, опасное химическое вещество, которое может вызвать острое и хроническое отравление, обычно используется при производстве вискозных волокон. Метод Макгилла устраняет летучую жидкость и производит волокна, сравнимые по прочности с вискозой. Такие методы внедряются различными игроками текстильной промышленности по всему миру. Клиенты чувствуют связь с компаниями, верящими в устойчивую моду.
Смарт-текстиль, пожалуй, самая потенциальная область роста в этом бизнесе. Носимая электроника, которая может обнаруживать, реагировать и адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды, варьируется от простых датчиков до тех, которые могут воспринимать, реагировать и адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды. Усовершенствованный текстиль предлагает широкий спектр применения, включая защиту от огня, непогоды и химических/биологических агентов. Носимые датчики могут определять температуру тела, частоту сердечных сокращений, уровень сахара в крови и многое другое, что делает их особенно ценными в здравоохранении, спорте и фитнесе, а также в повседневном использовании. Некоторые другие глобальные компании, производящие умную одежду, — это Adidas, LifeSense, Clothing+ и DuPont.
Согласно недавнему анализу, опубликованному SBWire, ожидается, что к 2030 году мировой рынок смарт-текстиля будет развиваться со среднегодовым темпом роста (CAGR) около 25%.
джинсовая куртка, реагирующая на прикосновения к манжете, — один из ключевых игроков рынка. Одежда подключается к смартфону, и такие команды, как ответ на звонок или пропуск музыки, отправляются смахиванием и прикосновением к манжете.
AiQ Smart Clothing — тайваньская фирма, специализирующаяся на спортивной одежде. Благодаря проводящим электродам на основе волокна его одежда может контролировать частоту сердечных сокращений и работать как электрокардиограмма (ЭКГ).
Преимущества полиэстера по сравнению с натуральными волокнами В полимерах срок службы готового изделия больше, а прочность ткани выше. В натуральном волокне его меньше, чем в полимерах. Перспективы полимеров лучше, чем у натуральных волокон. Полимеры лучше подходят для сложных стилей и дизайнов, таких как полуматовые, микро-, суперяркие, легко окрашиваемые, биокомпоненты и катионные красители. Если вы используете натуральные волокна, ассортимент будет меньше. Стоимость изготовления ткани из полимеров меньше, чем из натуральных волокон.
Кроме того, полимеры имеют высокие эксплуатационные преимущества, так как натуральные волокна нуждаются в увлажнении, высокой скорости и лучшей подготовке. Мокрая обработка ткани трудна для натуральных волокон. Даже ежедневный уход за натуральным волокном высок, так как его нужно чаще стирать и гладить.
Первоначальная стоимость сырья выше для полимеров и меньше для натуральных волокон. В экстремальных погодных условиях натуральное волокно удобнее носить по сравнению с полимерами. Полимеры обладают меньшей влагопоглощающей способностью по сравнению с натуральными волокнами.
Из чего сделаны джинсы и футболки? Растительные ресурсы, синтетика и даже белки, такие как шелк и шерсть, могут быть использованы для изготовления полимеров для одежды. У большинства полимеров, встречающихся в одежде, есть одна общая черта: они представляют собой волокна. Начнем с того, что эти синие джинсы и футболки сделаны из хлопка, который в основном состоит из целлюлозы.
Шерсть, содержащая белок под названием кератин, может быть использована для изготовления таких свитеров. Кстати, твои волосы и ногти в отличной форме. Акриловые материалы, такие как полиакрилонитрил или RayonTM, также можно использовать для изготовления свитеров. Носки и свитера во многом состоят из одних и тех же полимеров. Полимеры, такие как нейлон (который ужасно ощущается на вашей коже) и хлопок (который состоит из целлюлозы), также присутствуют.
Актуальность переработки и повторного использования текстиля должна быть признана как текстильной промышленностью, так и потребителями. Согласно данным, собранным в научном обзоре, только 1,2 миллиона тонн текстиля, изготовленного из первичных строительных блоков, используются повторно, тогда как 0,73 миллиона тонн перерабатываются. Это шаг в правильном направлении к более устойчивому будущему текстиля, но требуется дополнительная работа, чтобы определить лучшие способы экономии материала и сокращения отходов и загрязнения.