Технология производства полимерных материалов: Электронный архив УГЛТУ: Invalid Identifier

alexxlab | 01.10.1989 | 0 | Разное

Содержание

Основы производства полимерных материалов

Пластические массы

Особенности технологических процессов изготовления поли­мерных материалов зависят от их состава и назначения. Главными технологическими факторами являются определенные температур­ные и силовые, формирующие изделия, для чего применяется раз­личное оборудование. В основном производство складывается из подготовки, дозировки и приготовления полимерных композиций, которые затем перерабатываются в изделия, и обеспечивается стаби­лизация их физико-механических свойств, размеров и формы.

Основные приемы переработки пластмасс: вальцевание, каланд­рирование, экструзия, прессование, литье, промазывание, пропитка, полив, напыление, сварка, склеивание и др.

Смешение композиций — это процесс повышения однородно­
сти распределения всех ингредиентов по объему полимера иногда с дополнительным диспергированием частиц. Смешение может быть периодическим и непрерывным. Конструкция и характер работы смесителей зависят от вида смешиваемых материалов (сыпучие или пастообразные).

Рис. 14.2. Схема вальцевания: а) загрузка массы; 6) вальцевание; в) пе­реход массы на один валок; г) срез массы

Вальцевание — опе­рация, при которой пласт­масса формуется в зазоре между вращающимися валками (рис. 14.2). Пере­рабатываемая масса 2 не­сколько раз пропускается через зазор между валками 1 и 3, равномерно переме­шивается, затем перево­дится на один валок и сре­зается ножом 4. На вальцах непрерывного действия масса не только пропускается через зазор, но и движется вдоль него, а в конце процесса срезается ножом в виде узкой непрерывной ленты.

Вальцевание позволяет доброкачественно смешивать компонен­ты пластмасс с целью получения однородной массы, при этом поли­мер, как правило, переводится в вязкотекучее состояние благодаря повышению температуры при перетирании. При многократном про­пускании массы через вальцы происходит пластификация, т. е. со­вмещение полимера с пластификатором путем ускоренного взаимно­го проникновения. Вальцы позволяют перетирать и дробить компо­ненты пластмасс. Это обеспечивается тем, что при движении в зазо­ре материалы сжимаются, раздавливаются и истираются, поскольку валки могут вращаться с различной окружной скоростью.

Вальцы, на которых происходит окончательная отделка поверх­ности и калибровка, должны иметь гладкую полированную поверх­ность. По характеру работы вальцы бывают периодического и не­прерывного действия, а по способу регулирования температуры — обогреваемые (паром или электричеством) и охлаждаемые (водой).

Каландрирование — процесс образования бесконечной ленты заданной толщины и ширины из размягченной полимерной смеси, однократно пропускаемой через зазор между валками.

Рис. 14.3. Схемы работы четырехвалковых каландров:

а) Г-образный каландр,

б) Z-образный каландр

По числу валков каландры подразделя­ются на двух-, трех-, четырех – и пятивалко­вые. Валки могут рас­полагаться вертикально в линию, горизонталь­но в линию, Г-образно, L-образно и Z-образно. Схемы работы Г-об­разного и Z-образного четырехвалковых ка­ландров показаны на рис. 14.3.

Конструкции каландров различаются в основном в зависимости от вида перерабатываемой массы — резиновых смесей или термо­пластов. Валки каландров изготовляют из высококачественного ко­кильного чугуна. Рабочую поверхность валка шлифуют и полируют до зеркального блеска. Валки обогреваются паром через внутрен­нюю центральную полость и периферийные каналы.

Как правило, каландрирование выполняется в комплексе с валь­цеванием в одной технологической линии.

Экструзией называется операция, при которой изделиям из пла­стмасс придают определенный профиль путем продавливания нагре­той массы через мундштук (формообразующее отверстие). Методом экструзии получают профильные (погонажные) строительные изде­лия, трубы, листы, пленки, линолеум, пороизол и многие другие. Размеры поперечного сечения изделий, изготовляемых методом экс­трузии, лежат в большом интервале: диаметр труб 05-250 мм, ши­рина листов и пленок 0,3-1,5 м, толщина 0,1-4 мм. Экструзионными машинами пользуются также для смешения композиций и гранули­рования пластмасс. Применяются экструзионные машины двух ти­пов: шнековые с одним или несколькими шнеками и шприц – машины. Наибольшее распространение нашли шнековые, или чер­вячные, экструдеры (рис. 14.4). Рабочим органом машины является винт (червяк), который осуществляет перемешивание массы и про­движение ее через профилирующую головку (дорн). В машину масса подается в виде гранул, бисера или порошка. Размягчение материала происходит за счет тепла, поступающего от обогревателей, которые устанавливаются в нескольких зонах.

Обогрев J

Рис. 14.4. Схема работы экструзионной машины:

1 — загрузочный бункер; 2 — шнек; 3 — головка; 4 — калибрующая на­садка; 5 — тянущее устройство; б — дорн; 7 — фильтр

SHAPE * MERGEFORMAT

Рис. 14.5. Схема штампования (пресс-формования): а) загрузка пресс-материала; 6) смыкание формы и прессование; в) вытал­кивание изделия; 1 — пресс-материал; 2 — обогреваемая матрица пресс – формы; 3 — обогреваемый пуансон; 4 — ползун пресса; 5 — электрообог­реватель; 6 — изделие; 7 — выталкиватель

Прессованием называют способ формования изделий в обогре­ваемых гидравлических прессах. Различают формование в пресс – формах (рис. 14.5) — при изготовлении изделий из пресс-порошков и плоское прессование в многоэтажных прессах — при изготовлении листовых материалов, плит и панелей. Прессование применяется преимущественно при переработке термореактивных полимерных композиций (фенопласты, аминопласты и др.).

Для прессования строительных листовых материалов и панелей применяют многоэтажные гидравлические прессы усилием от 10 до 50 т, обогреваемые подогретой водой или паром. Прессование на многоэтажных прессах складывается из следующих операций: за­
грузка пресса, смыкание плит, тепловая обработка под давлением, снятие давления, разгрузка. Методом плоского прессования форму­ют древесно-стружечные плиты, бумажные слоистые пластики, тек – столиты, древесно-слоистые пластики, трехслойные клееные панели. В пресс-формах изготовляют детали санитарно-технического и электротехнического оборудования, детали для отделки встроенного оборудования, оконные и дверные приборы, детали строительных машин и механизмов.

Вспенивание — метод изготовления пористых звукотеплоизо­ляционных и упругих герметизирующих пластмасс. Пористая струк­тура пластмасс получается в результате вспенивания жидких или вязкотекучих композиций под влиянием газов, выделяющихся при реакции между компонентами или при разложении специальных до­бавок (порофоров) от нагревания. Вспенивание веществ — стабили­заторов пены путем нагнетания или растворения в полимере газооб­разных и легкоиспаряющихся веществ.

Вспенивание может происходить в замкнутом объеме под дав­лением и без давления, а также в открытых формах или на поверхно­сти конструкции.

Промазыванием называется операция, при которой пластиче­ская масса в виде раствора, дисперсии или расплава наносится на ос­нование — бумагу, ткань, войлок, разравнивается, декоративно обра­батывается и закрепляется. Примером может служить промазной ли­нолеум, павинол, линкруст и др. Наносимая масса разравнивается специальным ножом-раклей, регулирующим толщину слоя и степень вдавливания. Обычно основание движется, а разравнивающий нож неподвижен; регулируется лишь его наклон и зазор. Нанесенная и разровненная масса проходит обычно этап термообработки для раз­мягчения и лучшего сцепления ее с основанием.

Пропитка состоит в окунании основы (ткани, бумаги, волокон) в пропиточный раствор с последующей сушкой. Эта операция осу­ществляется в пропиточных машинах вертикального и горизонталь­ного типа. Методом пропитки получают клеящие пленки (бакелито­вая), декоративные пленки (мочевино-меламиновые), а также полот­нища на основе стеклянных, асбестовых и хлопчатобумажных тка­ней, из которых в дальнейшем получают текстолиты.

Полив — это процесс, при котором пластическая масса распре­деляется тонким слоем на металлической ленте или барабане и, за­твердевая, снимается в виде тонкой пленки. Часто этот процесс свя­зан с испарением растворителей. Таким путем получают, например, ацетилцеллюлозные прозрачные пленки.

Литье. Различаются два вида литья: простое в формы и под дав­лением. При простом литье жидкая композиция или расплав залива­ются в формы и отвердевают в результате реакций полимеризации, поликонденсации или вследствие охлаждения. Примером служат отливка плиток пола из реактопластов, получение органического стекла и декоративных изделий из полиметилметакрилата. Охлажде­нием расплава при простом литье получают некоторые простейшие изделия из полиамидов (поликапролактама).

Литье под давлением применяется при изготовлении изделий из термопластов. Полимер нагревается до вязкотекучего состояния в нагревательном цилиндре литьевой машины (рис. 14.6) и плунжером впрыскивается в разъемную форму, охлаждаемую водой.

Давление, под которым впрыскивается расплав, может достигать 20 МПа. Таким способом изготовляют изделия из полистирола, эфи­ров целлюлозы, полиэтилена, полиамидов. Литье под давлением от­личается быстротой цикла, при этом виде переработки операции ав­томатизированы.

Рис. 14.6. Схема работы машины для литья под давлением:

а) плавление и пластификация массы; 1 — поршень; 2 — загрузочный бункер; 3 — обогреватели цилиндра; 4 — цилиндр; 5 — разъемная форма;

б) впрыскивание массы в форму и выдержка; в) размыкание формы

Формованием называют переработку листовых, пленочных, трубчатых пластмассовых заготовок с целью придания им более сложной формы и получения готовых изделий. Формование произ­водят в основном при нагревании. К главным методам формования из листов относят штампование, пневмоформование и вакуум – формование (рис. 14.7).

Рис. 14.7. Схема вакуум-формования: а) негативная форма; б) позитивная форма; в) предварительная вытяжка заготовки пу­ансоном; г) предварительная пневматиче­ская вытяжка заготовки; I-1II — позиции формования; 1 — заготовка; 2 — негатив­ная форма; 3 — стойка; 4 — зажимная рама; 5 — пуансон; 6 — позитивная форма; 7 — формовочная камера

При штамповании из листов вырезают заготовки, нагревают их, помещают в пресс-форму между матрицей и пуансоном и сжимают под давлением до 1 МПа. Таким путем изготовляют детали канали­зационных систем из винипласта, световые колпаки из оргстекла для покрытий промышленных зданий, профильные детали из текстоли – тов для строительных конструкций.

При пмевмо-формовании лист закрепляют по контуру матрицы и нагревают до слабого провисания. Затем нагретым воздухом, сжа­тым до 7-8 МПа, прижимают лист к поверхности матрицы. Разно­видностью этого способа является свободное выдувание. Таким спо­собом получают световые колпаки, емкости, кольца из полиакрила­тов, детали вентиляционных систем и химически стойкой аппарату­ры из поливинилхлорида.

При вакуум-формовании лист закрепляют по контуру полой формы, нагревают и создают разрежение в полости. Под влиянием атмосферного давления лист прижимается к поверхности формы. Таким путем изготовляют детали санитарно-технического оборудо­вания из ударопрочного полистирола, полиакрилатов, виниловых полимеров.

Напыление — способ нанесения на поверхность порошкооб­разных полимеров, которые, расплавляясь, прилипают к ней, а при охлаждении образуют прочную пленку покрытия. Различают газо­пламенное, вихревое и псевдосжиженное напыление. При газопла­менном напылении порошок полимера (полиэтилен, полиамид, по- ливинилбутироль), проходя через пламя, расплавляется и, падая на поверхность каплями, прилипает, образуя слой нужной толщины.

Сварка и склеивание служат для соединения заготовок из пла­стмасс для получения изделий заданной формы. Сварку применяют для соединения термопластических пластмасс – полиэтилена, поливи­нилхлорида, полиизобутилена и др. По способу нагревания соединяе­мых концов различают сварку воздушную (нагретым воздухом), вы­сокочастотную, ультразвуковую, радиационную, контактную.

Склеивание применяют для соединения как термопластичных, так и термореактивных пластмасс. В простейшем случае клеем для термопластичных пластмасс может служить органический раствори­тель, вызывающий набухание стыкуемых концов деталей и их сли­пание при сжатии. Чаще же используют специальные клеи. В зави­симости от условий производства и требуемой скорости соединения применяют клеи холодного и горячего отверждения.

Как правильно выбрать сотовый поликарбонат для навеса или беседки

Не стоит удивляться тому, что сейчас уже практически невозможно встретить стеклянные окна в домах. Все больше людей отказываются от уже привычного стекла в пользу современных металлопластиковых окон. Владельцы домов и …

Наиболее трудоемкой операцией при ремонте каменных, бетон­ных и железобетонных конструкций является ликвидация трещин. Трещины заделываются инъецированием (ширина раскрытия более 0,1 мм) или поверхностной затиркой (ширина раскрытия менее 0,1 мм). Другие …

Кафедра химии и технологии переработки пластмасс и полимерных композитов – Структура института

Симонов-Емельянов Игорь Дмитриевич

Заведующий кафедрой

доктор технических наук, профессор

Состав НПС и НПР:

ДолжностьКоличество ППС
Профессора6
Доценты9
Преподаватели и ассистенты7

Направления подготовки

Бакалавриат и специалитет:

Магистратура:

Аспирантура:

  • 18.06.01 «Химическая технология», шифр научной специальности
  • 05.17.06 «Технология и переработка полимеров и композитов»

Основные дисциплины, читаемые преподавателями кафедры:

  • Аппаратурное оформление и основы проектирования предприятий по переработке пластмасс и полимерных композиционных материалов
  • Дизайн и конструирование изделий из пластмасс и формующей оснастки
  • Инструментальные физико-химические методы исследования полимеров
  • Математические методы в технологии переработки пластмасс
  • Методы исследования процессов переработки полимеров
  • Механика гетерофазных систем
  • Оптимизация химико-технологических процессов переработки пластмасс
  • Основы проектирования и оборудование предприятий по переработке пластмасс
  • Процессы теплообмена, реология и макрокинетика в технологии переработки полимеров
  • Ресурсосберегающие и природоохранные технологии в переработке пластмасс
  • Развернуть
    • Современные полимерные материалы
    • Структура и механические свойства полимеров и полимерных композиционных материалов
    • Структурообразование в полимерных композиционных материалах
    • Сырье и материалы для производства изделий из полимеров
    • Теоретические и экспериментальные методы исследования структуры и свойств полимерных материалов
    • Технология производства изделий из пластмасс
    • Технология производства изделий из полимерных композиционных материалов
    • Физико-химические основы создания композиционных материалов и нанокомпозитов
    • Физико-химия гетерофазных систем

Основные направления научных исследований на кафедре:

  • Физико-химические закономерности структурообразования гетерогенных гетерофазных полимерных материалов в технологических процессах получения и их переработки в изделия с комплексом уникальных свойств.
  • Радиопрозрачные армированные пластики и изделия.
  • Полимерные технологии получения высокотемпературных полимеров и карбидных материалов и изделий для работы при температурах выше 2500 оС.
  • Технология создания нанокомпозитов.
  • Технология создания особо прочных ориентированных полимерных материалов и изделий различного функционального назначения.
  • Физико-химические основы и технологии электроформования нано-, микроволокон и волокнистых полимерных композитов из растворов полимеров.
  • Разработка энерго- и ресурсосберегающих технологий получения композиционных материалов на основе вторичного полимерного сырья.

Основные научные результаты, полученные на кафедре:

  • количество статей WoS, опубликованных работниками кафедры за последние 5 лет, — 29
  • общее количество опубликованных научных статей за последние 5 лет — 92
  • количество патентов за последние 5 лет — 1

Наиболее значимые научные статьи за последние 3 года:

  • Classification of Disperse-Filled Polymer Composite Materials on the Basis of Lattice Type and Structure Principle. Polymer Science – Series D. Simonov-Emel’yanov, I.D. Volume 13, Issue 3, 1 July 2020, Pages 265-269
  • The Structure and Calculation of Compositions of Disperse-Filled Polymer Adhesives and Sealants in Mass and Volume Units Polymer Science – Series D. Simonov-Emel’yanov, I.D. Volume 13, Issue 2, 1 April 2020, Pages 169-171
  • Расчет составов дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов с различными типами решеток и параметрами структур. И.Д. Симонов-Емельянов. Пластические массы 2020 №1-2 С. 4-7.DOI: 10.35164/0554-2901-2020-3-4-7
  • Simonov-Yemel’yanov I.D., Pykhtin A.A. COMPACTION CURVE OF POWDERED FILLERS AND CALCULATION OF COMPOSITION OF DISPERSION-FILLED POLYMER COMPOSITES WITH VARIOUS STRUCTURE AND PROPERTIES Inorganic Materials: Applied Research. 2021. Т. 12. № 1. С. 151-158.
  • И.Д. Симонов-Емельянов, А.А. Пыхтин Наноэффект в эпоксинанокомпозитах// Пластические массы. №11-12, 2019. С.3-6 DOI: 10.35164/0554-2901-2019-11-12-3-6
  • Л.В. Соловьянчик, А.А. Пыхтин, В.С. Ведникова, С.В. Кондрашов, Б.Ф. Павлюк Исследование влияния наночастиц диоксида кремния на поверхностные свойства кремнийорганических покрытий // Российские нанотехнологии-2019. Т.14-№5-6, С. 31-36 DOI:10.21517/1992-7223-2019-5-6-31-36
  • Марков А.В., Семеняк П.А. Растрескивание листового монолитного поликарбоната в напряженном состоянии // ж. Тонкие химические технологии. 2018. Т. 13. № 3. С. 72-78. https://elibrary.ru/download/elibrary_35297309_69762551.pdf
  • Оптов В.А., Кудрявцева М.В., Айт А.О., Марков А.В., Венидиктова О.В., Иорданский А.Л., Барачевский В.А., Берлин А.А., Сабсай О.Ю. Полимерные фотохромные композиты и их спектрально-кинетические свойства // ж. Высокомолекулярные соединения, серия Б. 2018. Т. 60. № 4. С. 332-339. https://doi.org/10.1134/S2308113918040071
  • Functional elastomeric materials based on butadiene-styrene rubber and magnetite. Khachaturov A.A., Fionov A.S., Kolesov V.V., Potapov E.E., Ilyin E.M. Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии. 2019. Т. 11. № 2. С. 189-198.
  • Определение свободной поверхностной энергии и межфазного натяжения для эластомеров и прогнозирование фазовой морфологии их тройных смесей. Полдушов М.А., Мирошников Ю.П. Каучук и резина. 2019. Т. 78. № 5. С. 288-295.

Технология производства — «Экопром»

Процесс ротационного формования относительно прост и делится на четыре этапа:

Загрузка материала в форму
Чаще всего используется порошкообразный полимерный материал. Ротационная форма представляет собой полую раковинообразную конструкцию, состоящую из двух половин, реже используются формы состоящие из 3–х и более частей.

Формование изделия
Форму закрывают и помешают в камеру нагрева, в которой производится нагрев и вращение формы. При вращении полимер подплавляется и налипает на стенки формы. Вращение формы в тепловом поле производят со скоростью от 4 до 20 об/мин. Это значительно ниже, чем при центробежном формовании полимеров. Формование заканчивают, когда весь полимер расплавится и налипнет на стенки формы. Процесс ротационного формования происходит при атмосферном давлении, причем при вращении формы масса материала не оказывает существенное давление на ее стенку, поэтому ротационные формы могут иметь очень тонкие стенки, и они относительно дешевы. Чаще всего литьевые формы изготавливают из стали или алюминия. Объем получаемых изделий на оборудовании ротационного формования определяется объемом камеры нагрева. Ротационным формованием возможно получение очень крупных и объемных изделий. Одним из преимуществ ротационного формования является возможность варьирования толщиной стенки изделий простым изменением количества загружаемого материала в форму. Ротационным формованием можно получать изделия с толщиной стенки до 20 мм.

Охлаждение формы с изделием
Форму охлаждают потоком холодного воздуха или распыленной водой. При этом форма продолжает вращаться для обеспечения равномерности затвердевания полимера по объему изделия. Когда полимер окончательно затвердеет, вращение прекращают.

Извлечение изделия из формы
Форму раскрывают и готовое изделие извлекают из формы. Ротационное формование относится к безотходным процессам. При помощи специальных технологических приемов и приемов при конструировании ротационных форм можно достичь 100% выхода изделий из исходного сырья. Бракованные изделия возможно утилизировать, а полученные полимерные материалы использовать для изготовления новых изделий.

Формы крепятся на так называемой «руке». «Рука» производит вращение формы и перемещает ее последовательно из зон загрузки/выгрузки изделия в камеру нагрева и охлаждения. В простых машинах камеры нагрева и охлаждения совмещены и используется одна «рука». Для увеличения производительности, и если это позволяет объем камеры нагрева/охлаждения, на «руке» можно укрепить несколько одинаковых или разных форм. Чаще всего используются машины карусельного типа с тремя или четырьмя «руками». Это позволяет увеличить производительность, сэкономить расход тепла и получать несколько разных изделий одновременно. Каждая «рука» находится в определенной зоне технологического цикла. Затем производится одновременное перемещение «рук» в последующую зону получения изделий. В данном случае все изделия на разных «руках» получают по единой технологической программе. Причем время нахождения «руки» в определенной зоне определяется временем формирования самого трудоемкого изделия. В настоящее время разработаны машины с независимыми «руками», позволяющими вести формование каждого из изделий по собственной программе.

Преимущества ротационного формования можно проиллюстрировать примерами исполнения и применения готовых изделий. Изделия, получаемые ротационным формованием, находят широкое применение практически во всех сферах рынка. Ротационным формованием можно получать многослойные изделия, каждый слой из которых выполнен из разных полимерных материалов; изделия с двойной стенкой; вспененные изделия. При ротационном формовании возможно заформовывать в изделия различные детали и высококачественные графические изображения. В отличие от методов выдувного или термоформования, методом ротационного формование можно получать изделия очень сложной формы с равнотолщинными стенками. Это достигается путем изменения соотношение скоростей вращения литьевой формы по осям вращения. Как показано на диаграмме, ротационное формование относится к высокопроизводительным процессам, уступая по производительности лишь литью под давлением, выдувному и экструзионному формованию. Причем, в ряде случаев экономически целесообразно использование ротационного формования для получения партий изделий, насчитывающих всего нескольких штук.

Таким образом, преимуществами процесса ротационного формования являются:

  • простота процесса
  • высокая производительность
  • относительно невысокая стоимость литьевых форм и оборудования
  • возможность быстрого изготовления и ремонта литьевых форм
  • безотходность производства
  • возможность получения изделий без внутренних напряжений и без ориентации полимера
  • возможность изготовления монолитных изделий сложной формы
  • возможность изготовления крупногабаритных изделий
  • возможность многослойного формования и изготовления вспененных изделий и изделий с двойной стенкой
  • возможность заформовывания металлических деталей и высококачественных графических изображений
  • Возможность изготовления одного и того же изделия с различной толщиной стенки без модификации литьевой формы
  • возможность одновременного изготовления разных изделий

При ротационном формовании чаще всего применяются порошкообразные полимерные материалы. Возможно применение гранул или жидких веществ. Доминирующую роль среди материалов для ротационного формования играет полиэтилен. По данным ARM, на долю полиэтиленовых изделий приходится от 85 до 95% рынка. Применяются линейные полиэтилены низкой, средней, высокой плотности, пространственно сшиваемый полиэтилен. Наибольшее количество изделий выпускается из линейного полиэтилена средней плотности. На долю других полимеров приходится от 5 до 15% рынка. Среди этих полимерных материалов лидирующую роль занимают ПВХ–пластизоли, поликарбонат и полипропилен.

Для ротационного формования разработаны специальные марки полиамида, поликарбоната, полипропилена. Ротационным формованием возможно изготовление изделий из термореактивных полимерных материалов, таких как полиуретаны, эпоксидные композиции и т.д. Лидерства ПЭ среди ПМ для ротационного формования объясняется следующими факторами:

  • высокая термостабильность данного полимера по сравнению со многими полимерами. Время формования изделия часто составляет 15–40 мин при температуре в камере нагрева 270 С
  • хорошая перерабатываемость ПЭ гранул в порошок. Для измельчения ПЭ используют специально разработанные мельницы
  • относительно низкая стоимость ПЭ
  • комплекс функциональных свойств, обеспечивающих конкурентоспособность изделий на потребительском рынке. В России не производится полиэтиленового сырья, пригодного для ротационного формования, конкурентоспособность по ценам и качеству. Эта одна из основных причин тормозящих развитие процесса ротационного формования в России. Для модификации свойств полимеров и готовых изделий широко используются различные добавки.

Большое количество фирм, разбросанных в различных уголках мира, занимаются ротационным формованием. Это объясняется тем, что выгодно размещать оборудование как можно ближе к рынкам потребления. В данном случае минимизируются затраты на транспортные расходы по доставке объемных крупногабаритных изделий до потребителя. Наибольшее количество фирм занимающихся ротационным формованием расположено в Северной Америке (США), по данным ARM, на 1996 г более 400 фирм занималось выпуском изделий ротационным формованием. В Европе – 255 фирм.

Лидирующее место в странах Европы занимает Великобритания (33% рынка) и Франция (16% рынка). В странах Азии наиболее развито ротационное формование в Индии и Японии (данные по Китаю отсутствуют). В Индии в 1996 г насчитывалось 40 фирм и 130 единиц оборудования, в Японии соответственно 11 и 115.

В США распределение товаров по группам очень неравномерно. 42% товаров выпускаемых ротационным формованием приходится на игрушки, 20% на баки и емкости. В Европе сформировался более равномерный рынок. Большую часть рынка Европы –27% составляют изделия для сельского хозяйства и пищевой промышленности, 17%–изделия промышленного назначения; 15%– изделия для автомобилей. Если рассматривать более детально рынок Европы по конкретным товарам, то на нем доминируют изделия для подземного использования и трубы. Баки, емкости, емкости для канализации на втором месте. Очень много выпускается игрушек, игровых комплексов и изделий для сельского хозяйства и ферм. Немаловажную роль составляет рынок деталей для автомобилей, баков для накопления воды, нефтепродуктов, химикалий, контейнеров для мусора. Россия находится только на стадии формирования рынка, возможности ротационного формования, потребительские свойства изделий получаемых ротационным формованием малоизвестны.

Ротационное формование является универсальным способом переработки полимерных материалов, позволяющим производить высококачественную конкурентоспособную товарную продукция для различных сфер применения. Промышленность ротационного формования находится в стадии роста. Россия находится только на стадии формирования рынка, возможности ротационного формования, потребительские свойства изделий получаемых ротационным формованием малоизвестны. Отсутствие отечественной сырьевой базы является одной из основных причин тормозящих развитие процесса ротационного формования в России.

 

По материалам статьи «Ротационное формование изделий из полимерных материалов», «Полимерные материалы» №11–12 2001г, «Анион»

 

Подробнее о техпроцессе на ekopromplast.ru

Обучение на техника-технолога после 9 класса

Профессия технолога по производству изделий из полимерных композитов является одной из важнейших в отрасли химико-технологической промышленности. Выпускник должен быть готов к профессиональной деятельности по созданию технологической оснастки для производства изделий из полимерных композитов различного функционального назначения в системе автоматизированного проектирования, в том числе для производства оснастки на станках с числовым программным управлением. Специальность «Технология производства изделий из полимерных композитов» включает в себя три блока компетенций, которыми овладеют студенты по завершению обучения: химическая технология композиционных материалов, системы автоматизированного проектирования и работа на станках ЧПУ. Продукты из полимерных композитов используют в авиации, космостроении, строительстве, радиоэлектронике, изготовлении спортинвентаря и других отраслях промышленности.

Отправить заявку на поступление

Отправить заявку на перевод из другого заведения

О программе

Квалификация по диплому:техник-технолог
Основа обучения:бюджет, платно
Форма обучения:очная
Длительность обучения:

очно на базе 9 класса – 3 года 10 месяцев

Обучение проходит по адресу:

м. Авиамоторная, шоссе Энтузиастов, д. 19, стр. 2

Учебный план:

Как поступить

Чтобы поступить на техника-технолога по производству изделий из полимерных композитов после 9 класса, нужно пройти конкурс аттестатов

Мы научим

  • подготавливать чертежи, спецификации, модели для производства изделия из полимерных композитов
  • проектировать технологическую оснастку для производства изделий из полимерных композитов различного функционального назначения в подсистемах САПР, в том числе для производства оснастки на станках с числовым программным управлением
  • контролировать технологические параметры, в том числе с помощью программно-аппаратных комплексов
  • рассчитывать расход сырья, материалов, энергоресурсов, выхода готовой продукции и количества отходов
  • эксплуатировать и обеспечивать бесперебойную работу технологического оборудования
  • снимать показания с приборов
  • регистрировать необходимые характеристики и параметры оборудования в процессе производства
  • осуществлять проверку оборудования на наличие дефектов и неисправностей и многому другому!

Преимущества программы обучения

  • профессия входит в Топ-50 самых востребованных новых и перспективных профессий, требующих среднего профессионального образования (по версии Министерства труда и социальной защиты РФ), относится к числу futureskills (профессии будущего)
  • с целью повышения конкурентоспособности выпускников на рынке труда, к разработке учебных и методических материалов образовательных программ привлекаются специалисты ведущих компаний: Государственного научно-исследовательского института химии и технологии элементоорганических соединений, ЗАО НПО «Пим-Инвест», Института химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, АО «Мосводоканал» и других
  • студенты принимают участие в лучших образовательных и научных мероприятиях отрасли.

Практика и трудоустройство

Практика студентов проводится в социальных партнерах колледжа. Начиная с первого курса, студенты колледжа Архитектуры, Дизайна и Реинжиниринга составляют портфолио своих работ. Уровень подготовки наших выпускников позволяет решать любые проблемы, связанные с работой предприятий в нефтеперерабатывающей и химической отраслях. Наши партнеры — это крупнейшие компании Российской Федерации, предоставляющие высокооплачиваемую работу выпускникам нашего колледжа. Мы сотрудничаем c ОАО «Газпромнефть МНПЗ», ОАО «НК «Роснефть».

После колледжа они могут работать

Лаборантами химического анализа и физико-механических испытаний, наладчиками литейных машин и операторами-литейщиками, прессовщиками пластмассовых изделий и др.

Спец. дисциплины и компьютерные программы

Среди специальных дисциплин технику-технологу предстоит освоить проектирование производства и ведение технологического процесса производства изделий из полимерных композитов, планирование и организацию деятельности по производству изделий из полимерных композитов и др.

Лаборатории

  • электротехники и электроники
  • органической и неорганической химии
  • аналитической химии
  • физической и коллоидной химии
  • процессов и аппаратов
  • химии и технологии нефти и газа
  • технического анализа и контроля производства
  • автоматизации технологических процессов
  • переработки нефти и газа
  • технологии органических веществ

Студенческая жизнь

Социокультурная среда, создаваемая в колледже, способствует всестороннему развитию и социализации личности, сохранения здоровья обучающихся, развитию воспитательного компонента образовательного процесса, включая развитие студенческого самоуправления, участие обучающихся в молодежных организациях, спортивных секциях и творческих клубах, кружках, студенческом научном обществе, волонтерском движении. В рамках внеклассной работы для обучающихся организуются посещения музеев, театров, различных экскурсий по Москве и области. Также Вас может заинтересовать:

18.02.13 Технология производства изделий из полимерных композитов : АлтГТУ

Уровень образования: среднее профессиональное образование

Формы обучения: очная

Нормативный срок обучения: 2 года 10 месяцев

Срок государственной аккредитации: до 24 июня 2022 года

Описания ООП:

Учебный план:
Календарный учебный график находится внутри учебного плана

Аннотации:

  • приём 2019 года, очная форма
  • приём 2020 года, очная форма
  • приём 2021 года, очная форма

Рабочие программы практик:

Методические и иные документы для обеспечения образовательного процесса:

  • Положение о порядке проведения государственной итоговой аттестации по программам подготовки специалистов среднего звена (подпись)
  • Положение о модульно-рейтинговой системе квалиметрии учебной деятельности студентов (подпись)
  • Положение по организации, проведению и методическому обеспечению лабораторных занятий при реализации образовательных программ среднего профессионального образования(подпись)
  • Положение о выпускной квалификационной работе студентов, осваивающих программу подготовки специалистов среднего звена(подпись)
  • Положение о практике студентов, осваивающих программы подготовки специалистов среднего звена(подпись)
  • Положение об организации выполнения, содержании и защите курсовой работы (проекта) для студентов, осваивающих программы подготовки специалистов среднего звена(подпись)
  • Положение по организации, проведению и методическому обеспечению практических занятий для студентов, осваивающих программы подготовки специалистов среднего звена(подпись)
  • Положение об организации самостоятельной работы студентов, осваивающих программы подготовки специалистов среднего звена(подпись)
  • Положение о порядке разработки и утверждения, структуре и содержании ППССЗ по специальностям СПО (подпись)
  • Положение о текущем контроле успеваемости и промежуточной аттестации студентов, осваивающих ППССЗ (подпись)
  • Положение об организации и проведении квалификационного экзамена по профессиональному модулю студентов, осваивающих программы подготовки специалистов среднего звена(подпись)
  • Положение о структуре и содержании рабочей программы профессионального модуля для образовательных программ подготовки специалистов среднего звена(подпись)
  • Рабочая программа воспитания обучающихся (подпись)
  • Календарный план событий и мероприятий воспитательной направленности на 2021/2022 учебный год (подпись)

Структура производства и переработка синтетических полимерных материалов


из “Основы создания технологического процесса получения полимеров”

Стратегия управления ускорением научно-технического прогресса, выработанная партией, состоит, во-первых, в том, чтобы,, продвигаясь широким фронтом науки и техники, концентрировать имеющиеся средства на ключевых направлениях. Во-вто-рых, дать простор массовому использованию надежных, проверенных практикой технических новшеств, с тем чтобы получить максимальную отдачу, пока они морально не устарели. В-третьих, быстро и целеустремленно вести научные, проектные и конструкторские разработки, которые обеспечат создание и освоение принципиально новых техники и технологии, многократно-повышающих производительность труда. [c.7]
Одним из важнейших направлений научно-технического прогресса является широкое освоение передовых технологий. И в этой связи огромное значение придается созданию новых прогрессивных производств по выработке химических волокон,, синтетических каучуков и другой продукции на основе полимеров. [c.7]
Технолог-разработчик новых полимерных материалов и технологических процессов должен хорошо разбираться в современных тенденциях развития технологии. Это необходимо и для правильной постановки задачи при выборе направления работ, и при определении конкретных технических решений в ходе разработки процесса. Современный этап развития технологии в целом характеризуется большой динамичностью, что в полной мере относится и к производству синтетических полимерных материалов. [c.7]
Промышленное производство синтетических полимеров было организовано в конце XIX века, хотя многие полимеры были синтезированы в лабораториях намного раньше, т. е. потребовалось значительное время, чтобы потребности рынка и технические возможности позволили создать новые типы конструкционных материалов. [c.7]
Создание новой отрасли промышленности повлекло за собой развитие сопряженных отраслей, обеспечиваюш их сырье, реагенты и различные добавки, а также оборудование для производства и переработки полимеров в изделия. [c.8]
В то же время синтетические полимеры оказали огромное влияние на развитие промышленности и сельского хозяйства, пройдя путь от заменителей дефицитного природного сырья до материалов, сумма свойств которых обеспечивает научно-технический прогресс в целом. [c.8]
Колоссальный рост производства синтетических полимеров сопровождался непрерывными изменениями структуры производства, методов, технологии, ассортимента материалов и из-делий. [c.8]
До начала второй мировой войны основное сырье для производства полимеров поставляла каменноугольная промышленность. Затем на первое место выдвинулась нефтехимия, основанная на переработке нефти. Доступность сырья и его низкая стоимость обусловили особенно резкий скачок производства полимеров в 60-е годы. Этот переход совпал с мощным развитием производства термопластов, методы переработки которых оказались более эффективны, чем реактопластов. [c.8]
Одновременно термопластичные полимеры обеспечили развитие производства синтетических волокон. [c.8]
Именно в 60-е годы стабилизовалась основная структура производства и потребления синтетических полимеров, в которой можно выделить три группы. В группу так называемых крупнотоннажных материалов условно относят материалы, объем производства которых превышает миллион тонн в год полиолефины, поливинилхлорид, полистирольные пластики, синтетические каучуки на основе бутадиена и изопрена. [c.9]
В группу среднетоннажных материалов обычно включают термореактивные полимеры — карбамидные и фенолоформаль-дегидные, ненасыщенные полиэфиры, полиуретаны и некоторые другие. [c.9]
В особую группу выделяют конструкционные пластики (полиамиды, поликарбонат, полиформальдегид и др.), каучуки специального назначения, волокнообразующие полимеры (поликапроамид, полиэтилентерефталат, полиакрилоиитрил), термостойкие полимеры и др. [c.9]
Классификация по объемам производства носит, конечно, условный характер, однако она отражает специфический подход технологов к разработке соответствующих технологических процессов. Например, технические решения, пригодные для крупнотоннажного процесса, часто оказываются неприменимыми для средне- и малотоннажных процессов, и наоборот. [c.9]
В статистической отчетности доминирует традиционная классификация, которая основывается на существующем ведомст венном разделении химических производств. Согласно этой классификации различают следующие производства синтетических смол (реактопластов) и пластических масс лаков и красок синтетических волокон стеклопластиков синтетического каучука шин резиновых технических изделий. [c.9]
При всей спорности подобного деления эта классификация в значительной мере отражает темпы развития, обеспеченность ресурсами, технический уровень каждой подотрасли. [c.9]
Производство синтетических волокон, казалось бы, диктуется растущим дефицитом натуральных волокон. Учитывая постоянный рост народонаселения и столь же постоянное сокращение земель, пригодных для выращивания хлопчатника и льна, легко прийти к выводу, что пропорциональный росту населения рост производства синтетических волокон просто необходим. Однако одежда относится к социальным атрибутам и подвержена влиянию моды. Возвращение моды к изделиям из натуральных волокон поставило промышленность синтетических волокон в затруднительное положение. [c.10]
Нефтяной кризис, разразившийся на Западе в середине 70-х годов, болезненно отразился на производстве синтетических полимеров и привел к его повсеместному спаду. Это было обусловлено тем, что нефть является не только источником энергии, но и основным источником сырья для производства полимеров. Появились многочисленные варианты расчетов удельных затрат энергии (включая энергию, аккумулированную в полимерах) на производство изделий из различных материалов (рис. 1.3). Позиции пластмасс в некоторых областях их применения сильно пошатнулись. Например, возросла роль картона и бумаги как упаковочного материала в странах, обладающих соответствующими ресурсами сырья. Зато преимущество пластмасс перед металлами и особенно алюминием стало еще большим. Усложнилась конкуренция с керамикой. [c.10]
Однако прогнозирование потребности в полимерных материалах представляет большие трудности. Это вызвано тем. что они применяются практически во всех отраслях материального производства и непроизводственной сферы, взаимозаменяемы с древесиной, керамикой, металлами и другими материалами, их области применения постоянно расширяются. [c.11]
В течение длительного времени при планировании капитальных вложений в производство полимеров у нас преобладал подход, согласно которому новые материалы делились на незаменимые и заменимые. Такой подход был обусловлен дефицитом капитальных вложений, однако он не учитывал экономические преимущества, создаваемые пластмассами и другими полимерами в сфере производства н потребления. Он не позволял обосновать целесообразность развития производства пластмассовых труб (металлические казались надежнее), пластмассовой тары (считалось, что более выгодна деревянная, не требовавшая специальных капитальных вложений). Особенно не повезло конструкционным пластикам и стеклопластикам, поскольку замена металла ими во многих случаях считалась данью моде. [c.11]

Вернуться к основной статье

Технология производства изделий из полимерных композитов, ГБПОУ “26 КАДР”, Москва

Поступай в Колледж Дизайна, Архитектуры и Реинжиниринга №26 –

построй будущее своими руками!

Профессия технолога по производству изделий из полимерных композитов является одной из важнейших в отрасли химико-технологической промышленности. Выпускник должен быть готов к профессиональной деятельности по созданию технологической оснастки для производства изделий из полимерных композитов различного функционального назначения в системе автоматизированного проектирования, в том числе для производства оснастки на станках с числовым программным управлением.

Отделение: «Ресурсосберегающие и химические технологии»

Основа обучения: бюджет, платно

Очная форма обучения: на базе 9 класса со сроком обучения 3 года 10 месяцев

Документ об образовании:
По окончании обучения выпускникам выдается диплом государственного образца с присвоением квалификации «Техник-технолог».

Как поступить?
Зачисление на бюджетное отделение Колледжа Архитектуры, Дизайна и Реинжиниринга №26 проходит на основе конкурса аттестатов. Не прошел отбор? Не беда. Ждем тебя на платном отделении!

Обратись к специалисту приемной комиссии – получи ответы на все вопросы!
Контакты приемной комиссии: Тел.: +7 (499) 653-70-77

Обучение проходит по адресу: м. Авиамоторная, шоссе Энтузиастов, д. 19, стр. 2

Отправь заявку на обучение на сайте www.priem.26kadr.ru или заполни форму ниже.

Преимущества программы обучения:

  • профессия входит в Топ-50 самых востребованных новых и перспективных профессий, требующих среднего профессионального образования (по версии Министерства труда и социальной защиты РФ), относится к числу futureskills (профессии будущего).
  • с целью повышения конкурентоспособности выпускников на рынке труда, к разработке учебных и методических материалов образовательных программ привлекаются специалисты ведущих компаний: Государственного научно-исследовательского института химии и технологии элементоорганических соединений, ЗАО НПО «Пим-Инвест», Института химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, АО «Мосводоканал» и других
  • студенты принимают участие в лучших образовательных и научных мероприятиях отрасли.

О программе

Данная специальность включает в себя три блока компетенций, которыми овладеют студенты по завершению обучения: химическая технология композиционных материалов, системы автоматизированного проектирования и работа на станках ЧПУ. Продукты из полимерных композитов используют в авиации, космостроении, строительстве, радиоэлектронике, изготовлении спортинвентаря и других отраслях промышленности.

В результате освоения программы ты научишься:

  • подготавливать чертежи, спецификации, модели для производства изделия из полимерных композитовпроектировать технологическую оснастку для производства изделий из полимерных композитов различного функционального назначения в подсистемах САПР, в том числе для производства оснастки на станках с числовым программным управлением
  • контролировать технологические параметры, в том числе с помощью программно-аппаратных комплексов
  • рассчитывать расход сырья, материалов, энергоресурсов, выхода готовой продукции и количества отходов
  • эксплуатировать и обеспечивать бесперебойную работу технологического оборудования
  • снимать показания с приборов
  • регистрировать необходимые характеристики и параметры оборудования в процессе производства
  • осуществлять проверку оборудования на наличие дефектов и неисправностей и многому другому!

Лаборатории: неорганической и органической химии, процессов и аппаратов, аналитической химии, физической и коллоидной химии, технологии органических веществ и органического синтеза, автоматизации технологических процессов.

Практика

Практика студентов проводится в социальных партнерах колледжа. Начиная с первого курса, студенты колледжа Архитектуры, Дизайна и Реинжиниринга составляют портфолио своих работ.

Уровень подготовки наших выпускников позволяет решать любые проблемы, связанные с работой предприятий в нефтеперерабатывающей и химической отраслях. Наши партнеры — это крупнейшие компании Российской Федерации, предоставляющие высокооплачиваемую работу выпускникам нашего колледжа. Мы сотрудничаем c ОАО «Газпромнефть МНПЗ», ОАО «НК «Роснефть».

Профессиональные перспективы

Пройди обучение по специализации «Технология производства органических веществ» в Колледже Архитектуры, Дизайна и Реинжиниринга № 26, и ты получишь качественное образование, содействие в трудоустройстве, профессию и соответствующую квалификацию уже в 18 лет. Приобретай опыт и становись незаменимым профессионалом на рынке труда.

Выпускники данного направления могут занимать следующие должности: лаборант химического анализа, контролер качества продукции и технологического процесса, лаборант по физико-механическим испытаниям, наладчик литейных машин, прессовщик изделий из пластмасс, оператор-литейщик на автоматах и автоматических линиях.

Также рекомендуем следующие специальности и профессии в колледже:

18.01.02 Лаборант-эколог с присвоением квалификации лаборант химического анализа

18.02.06 Химическая технология органических веществ с присвоением квалификации техник-технолог

08.02.04 Водоснабжение и водоотведение с присвоением квалификации техник

Льготы и социальная ответственность

Социальный пакет для студентов колледжа:

  • Льготный проезд в городском пассажирском транспорте

  • Бесплатное посещение театров, зоопарка, музеев, выставочных залов, парков культуры и отдыха, находящихся в ведении Правительства Москвы

  • Бесплатное горячее питание (для студентов бюджетной основы обучения)

  • Бесплатные учебники

  • Бесплатное посещение кружков, спортивных секций и творческих объединений колледжа

  • Академическая стипендия


Социальный пакет для детей-сирот:

  • Полное государственное обеспечение в период обучения в колледже

  • Социальная стипендия, увеличенная на 50% от размера академической стипендии;

  • академическая стипендия;

  • ежегодное пособие на приобретение учебной литературы и письменных принадлежностей в размере трехмесячной академической стипендии;

  • бесплатное получение первого, второго начального профессионального образования и среднего специального образования в колледже

  • бесплатный проезд в городском пассажирском транспорте и железнодорожном пригородном транспорте;

  • единовременное денежное пособие;

  • выплата средств на выпуск при трудоустройстве;

  • выплата средств на выпуск при поступлении на дальнейшее обучение ;

  • текущее обеспечение питанием, одеждой, обувью, мягким инвентарем, предметами хозяйственного обихода, личной гигиены, медицинскими препаратами, средствами на культурно-массовую работу и личные нужды;


Социальный пакет для студентов из малообеспеченных семей:

  • Льготный проезд в городском пассажирском транспорте

  • Бесплатное посещение театров, зоопарка, музеев, выставочных залов, парков культуры и отдыха, находящихся в ведении Правительства Москвы

  • Бесплатное горячее питание

  • Бесплатные учебники

  • Бесплатное посещение кружков, спортивных секций и творческих объединений колледжа

  • Социальная стипендия, увеличенная на 50% от размера академической стипендии

  • Академическая стипендия


Социальный пакет для студентов, имеющих инвалидность:

  • Бесплатный проезд в городском пассажирском транспорте

  • Бесплатное посещение театров, зоопарка, музеев, выставочных залов, парков культуры и отдыха, находящихся в ведении Правительства Москвы

  • Бесплатное горячее питание

  • Бесплатные учебники

  • Бесплатное посещение кружков, спортивных секций и творческих объединений колледжа

  • Социальная стипендия, увеличенная на 50% от размера академической стипендии

  • Академическая стипендия

Отправь заявку на обучение уже сегодня!

Переработка полимеров – обзор

Введение

В предыдущие десятилетия переработка полимеров для разработки продуктов использовалась различными способами. Аддитивное производство (АП) представляет собой один из широко распространенных методов переработки полимеров (Yousefpour и др. , 2004). Термопластичная полимерная матрица широко используется на платформе FDM для различных областей применения, но термореактивная полимерная матрица не нашла такого широкого применения в 3D-печати из-за своей химической природы (сложная связь углеродной цепи) и т. д.аналогичным образом переработка термопластичной матрицы хорошо изучена исследователями из-за легкости переработки этих полимеров (Offringa, 1996). Было использовано несколько способов переработки термопластичной и термореактивной матрицы полимера, такие как первичный (без каких-либо изменений в матрице материала), вторичный (добавление некоторого армирования в матрицу материала), третичный (изменение химической природы полимера путем химической обработки) и четвертичный. (сжигание) процессы переработки (Biron, 2018). Исследователи использовали экструзию как один из самых простых способов переработки термопластичной матрицы.Экструзия с использованием одношнекового или двухшнекового оборудования представляет собой две системы, с помощью которых исследователи изучили рециклинг, а также переработку первичных полимеров для разработки сырья для платформы FDM (Mantell and Springer, 1992; Glasser et al. ., 1999; Bledzki et al. ., 1998). За последние два десятилетия FDM стал одним из широко распространенных методов разработки полимерных продуктов. 3D-печать функционального прототипа на платформе FDM доказала свою ценность, поскольку характеристики материала, такие как механические свойства, тепловые свойства, характеристики поверхности и т. д., можно легко изучить после тестирования функционального прототипа, напечатанного на 3D-принтере (Schinner и др. ., 1996).

Существуют различные методы АП, такие как стереолитография (SLA), FDM, цифровая обработка света (DLP), прямая проволочная печать, лазерная струйная печать и т. д., которые были изучены для разработки продуктов и функциональных прототипов для различного диапазона материалов, варьирующихся от металлическая, неметаллическая или термопластичная матрица. Исследователи разработали различные собственные материалы в виде композита путем армирования различных металлических, неметаллических посторонних наполнителей в базовой матрице из металла, полимера и т. д. (Denault и др. ., 1989; Kumar и др. ., 2020а; Го и Леу, 2013). Применение аддитивного моделирования экспоненциально увеличилось за последние десятилетия, например, при испытаниях материалов, быстром прототипировании, промышленных, структурных и неструктурных инженерных приложениях. В настоящее время AM широко используется в различных сферах деятельности, таких как современные автомобили, космическая техника, самолеты, медицинские приложения и т. д. (Kruth et al ., 1998; Wohlers and Caffrey, 2014). Меняющиеся тенденции в 3D-печати привели к появлению 4D-приложений, в которых разработанная матрица материалов и продукты могут изменять свои свойства, такие как размеры, занимаемое пространство, при внутреннем или внешнем срабатывании (Campbell et al ., 2012; Kumar и др. ., 2019a,c,d).

4D-приложения 3D-печатных объектов являются новой нормой для техники AM, поскольку исследователи сосредоточены на изучении интеллектуальных матриц материалов (Gao et al ., 2016; Kumar et al ., 2020b) для решения различных целевых задач. например, для доставки лекарств, сенсорных приложений и приложений для самостоятельной сборки и т. д. (Kumar et al ., 2019b,c,e,f,g,h; Zarek et al ., 2017). Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС), поли(молочная) кислота (ПЛА), полиамид (ПА6), полипропилен (ПП), полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) и полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) являются одними из наиболее часто используемых термопластичных матриц на Платформа FDM (Melocchi и др. ., 2019; Hoeher и др. ., 2013; Kumar и др. ., 2020c). Для изменения исходной полимерной матрицы использовался различный ряд иностранных наполнителей, таких как карбид кремния (SiC) (Patnaik et al. ., 2008; Satapathy et al. ., 2010; Park and Kim, 2000), оксид алюминия. (Al 2 O 3 ) (Kaboorani, Riedl, 2012; Aishima et al. ., 1976; Goyal et al. ., 2006), древесная пыль (Bledzki 90 90 8 et al. 900). и др. ., 2013; Шинцель и Вундерлих, 1979; Kumar и др. ., 2020d; Singh et al ., 2020), оксид железа (Fe 2 o 3 ) (Kumar et al . 2019i; Singh et al . 2017; SA ‘UDE et al ., 2013; Taşdemır and Gülsoy, 2008; Kaleta et al ., 2011), углеродное волокно (Nejhad and Parvizi-Majidi, 1990; Davies et al ., 1991; Oya and Hamada, 1997), стекловолокно (Zhang and Thompson, 2005; Хейенрат и Пейс, 1996; Уилберфорс и Хашеми, 2009) и т. д.

Было замечено, что различные термопластичные матрицы использовались в 3D-печати, особенно на платформе FDM, но об использовании термореактивного полимера в качестве армирования в термопластической матрице сообщалось меньше. Поэтому настоящее исследование посвящено технико-экономическому обоснованию армирования отработанного термореактивного полимера (бакелита) в отработанной термопластичной матрице АБС. Бакелит является одним из распространенных термопластов, который очень широко используется и имеет несколько бытовых и промышленных применений.Подготовленная исходная нить на TSE может быть в дальнейшем использована в FDM-печати, которая может иметь 4D-приложения.

История полимерных материалов: часть 6

К 1930-м годам современной резиновой промышленности исполнилось почти 100 лет, целлулоид был коммерчески доступен более полувека, а фенольные смолы были доминирующей силой в самых разных отраслях. За немногими исключениями, все значительные достижения в технологии полимеров до этого момента касались систем с поперечными связями, также известных как термореактивные материалы.

Сегодня отрасль выглядит совсем по-другому; термопласты являются доминирующими материалами. В этой группе на четыре так называемых товара полипропилена, полиэтилена, полистирола и ПВХ приходится большая часть объема, потребляемого во всем мире. Но термопластичные материалы, которые действительно могут конкурировать с характеристиками сшитых полимеров и металлов при повышенных температурах, — это такие материалы, как полиамиды (нейлоны), поликарбонаты, полисульфоны и PEEK.

Отображение исторического развития термопластической стороны бухгалтерской книги может быть сложной задачей, потому что часто открытие материала в лаборатории не приводит к быстрому пути к коммерциализации.Полистирол был впервые обнаружен в 1839 году, но не производился в промышленных масштабах до 1931 года из-за проблем с контролем экзотермической реакции полимеризации. ПВХ был открыт в 1872 году. Попыткам его коммерческого использования в начале 20 века препятствовала ограниченная термическая стабильность материала. Температура, необходимая для превращения материала в расплавленную массу, была выше температуры, при которой полимер начинал термическое разложение.

Эта проблема была решена в 1926 году Уолдо Семоном из BF Goodrich.Пытаясь превратить дегидрогалогенат ПВХ в растворитель с высокой температурой кипения, чтобы получить вещество, связывающее резину с металлом, он обнаружил, что растворитель пластифицировал ПВХ. Это снизило температуру его размягчения, открыв окно для обработки расплава.

Полиэтилен был впервые создан в лаборатории в 1898 году немецким химиком Гансом фон Пехманном путем разложения диазометана, вещества, которое он открыл четырьмя годами ранее. Но диазометан является токсичным газом со взрывоопасными свойствами, поэтому он никогда не был бы жизнеспособным коммерческим вариантом для крупномасштабного производства полимера, который сегодня используется в ежегодных объемах, превышающих 100 миллионов метрических тонн (220 миллиардов фунтов).

По сравнению с полиэтиленом в основной цепи полипропилена каждое звено пропилена содержит три атома водорода и гораздо большую метильную группу.

Материал был заново открыт в 1933 году Эриком Фосеттом и Реджинальдом Гибсоном, работавшими в ICI в Англии. Они экспериментировали с помещением различных газов под высокое давление. Когда они подвергли смеси газообразного этилена и бензальдегида колоссальному давлению, они произвели белое воскообразное вещество, которое сегодня мы знаем как полиэтилен низкой плотности. Реакцию сначала было трудно воспроизвести, и только два года спустя другой химик ICI, Майкл Перрин, разработал средства контроля, которые сделали реакцию достаточно надежной, чтобы привести к коммерциализации в 1939 году, более чем через 40 лет после того, как полимер был впервые получен. .

Эти разработки иллюстрируют еще один пример того, как несколько групп работают независимо друг от друга над одними и теми же проблемами и разрабатывают решения почти в одно и то же время.

Полиэтилен высокой плотности не был синтезирован до появления новых катализаторов в начале 1950-х годов. В 1951 году Дж. Пол Хоган и Роберт Бэнкс, работавшие в компании Phillips Petroleum, разработали систему на основе оксида хрома. Патенты были поданы в 1953 году, а процесс был запущен в коммерческую эксплуатацию в 1957 году. Система до сих пор называется катализатором Филлипса.В 1953 году Карл Циглер представил систему с использованием галогенидов титана в сочетании с алюминийорганическими соединениями, и примерно в то же время итальянский химик Джулио Натта внес модификации в химию Циглера. Обе эти системы позволили снизить как температуру, так и давление, необходимые для производства высокоразветвленного ПЭНП, и получить линейный полимер, который был значительно прочнее, жестче и более термостойким, чем ПЭНП.

Эти разработки иллюстрируют еще один пример того, как несколько групп независимо друг от друга работают над одними и теми же проблемами и разрабатывают решения почти в одно и то же время.И, как и в предыдущих случаях, которые мы рассмотрели, неизбежным результатом является судебная тяжба за то, кто был первым и имел право владеть патентами. В этом случае потребовалось время до 1983 года, чтобы решить дело в пользу ученых компании Phillips. Однако, поскольку Зиглер и Натта первыми опубликовали свои открытия в научных журналах, они были удостоены Нобелевской премии за свою работу двумя десятилетиями раньше, в 1963 году.

Новые катализаторы также сделали возможным производство коммерчески полезных версий четвертого члена семейства товаров, полипропилена.На самом деле полипропилен был произведен Фосеттом и Гибсоном в середине 1930-х годов. После успешных экспериментов с полиэтиленом они, естественно, расширили свою работу, включив в нее другие газы аналогичного химического состава. Но их результаты с полипропиленом оказались неутешительными. Вместо того, чтобы получить материал, который был твердым при комнатной температуре и проявлял полезные механические свойства, в результате реакции образовалась липкая масса, которую можно было использовать только в качестве клея. Фосетт и Гибсон произвели то, что позже стало известно как атактический полипропилен.

Открытие всех четырех этих материалов, а также усовершенствования, приведшие к их коммерциализации, были случайными.

В отличие от полиэтилена, где все боковые группы, присоединенные к углеродной цепи, представляют собой атомы водорода, каждое звено пропилена в полипропиленовой цепи содержит три атома водорода и гораздо большую метильную группу, как показано здесь. В атактическом полипропилене метильная группа может находиться в любом из четырех возможных положений внутри повторяющегося звена, предотвращая кристаллизацию материала.Новые катализаторы создали структуру, в которой метильная группа находится в одном и том же положении в каждом повторяющемся звене.

Эта структурная регулярность привела к созданию материала, способного к кристаллизации, и в патентах упоминается кристаллический полипропилен. Эта кристаллическая форма полипропилена обладала прочностью, жесткостью и температурой плавления даже выше, чем у ПЭВП, и благодаря этому быстрому развитию были созданы два материала, на долю которых приходится более 50% годового производства полимеров в мире.Интересно, что именно жена Джулио Натты, Розита Беати, не химик, придумала термины атактический, изотактический и синдиотактический для описания различных структур, которые могут быть созданы при полимеризации полипропилена. Сегодня мы используем эти термины для общего обозначения изомерных структур, которые могут образовываться при получении полимеров с использованием различных типов катализаторов.

Интересно отметить, что открытие всех четырех из этих материалов, а также усовершенствования, которые привели к их коммерциализации, были случайными.Когда мы будем следить за этой историей, мы увидим, что то же самое относится и ко многим другим материалам, которые мы используем сегодня. Но одновременно со всей этой деятельностью продолжались разработки в области химии, начатые Хаяттом в 1850-х годах, и они привели к другим важным разработкам.

Эти разработки не приведут к большим объемам, которые мы связываем с четырьмя крупными товарными полимерами, но они решат некоторые насущные проблемы и извлекут выгоду из химии, которую сегодня мы назвали бы биополимером, замыкая круг с текущими усилия по созданию устойчивой экономики.Эти события станут темой нашего следующего выпуска.

ОБ АВТОРЕ: Майкл Сепе () — независимый консультант по материалам и обработке, базирующийся в Седоне, штат Аризона, с клиентами в Северной Америке, Европе и Азии. Он имеет более чем 45-летний опыт работы в индустрии пластмасс и помогает клиентам в выборе материалов, проектировании с учетом технологичности, оптимизации процессов, устранении неполадок и анализе отказов. Контакт: (928) 203-0408 •[email protected]ком

История полимерных материалов: Часть 7

Химия на основе целлюлозы была одной из основных основ зарождения полимерной промышленности. Но, как мы обсуждали ранее, исходные соединения на основе нитрата целлюлозы были легко воспламеняющимися и даже взрывоопасными, что ограничивало их применение. По мере того, как химики находили решения этих проблем, расширялось использование этой химии и форм, в которых можно было использовать материал.Одним из таких веществ, оказавших огромное влияние в первой половине 20 90 121 го 90 122 века, был целлофан.

Вдохновением для создания целлофана послужил швейцарский химик Жак Бранденбергер. Как гласит история, обедая в ресторане в 1900 году, Бранденбергер заметил пролитое красное вино, окрашивающее белую скатерть, и начал думать о разработке защитного покрытия. Полученный материал был основан на химии целлюлозы и использовал достижения 1892 года, когда Чарльз Кросс и Эдвард Беван прореагировали на древесную целлюлозу с едким натром и сероуглеродом, чтобы получить вязкую жидкость золотистого цвета, известную как вискоза.В то время как ранние работы с материалом производили изделия, подобные тем, которые сделаны из целлулоида, такие как гребни и ручки, Кросс и Беван сосредоточились на создании полезного волокна для текстильной промышленности.

В ходе первоначальных экспериментов было получено волокно, которое было слишком хрупким, чтобы его можно было использовать в качестве полезной замены натуральным волокнам. Однако в результате ряда счастливых случайностей было обнаружено, что вязкость материала со временем увеличивается, и этот процесс стал известен как созревание. Это привело к получению гораздо более прочного и пластичного продукта, который можно было легко прясть, и который позже стал известен как искусственный шелк.Но эта форма вискозы, известная как ксантогенат целлюлозы, была гораздо менее горючей, чем нитрат целлюлозы, который использовался для изготовления «тещин шелка», о котором мы упоминали в части 3 этой серии.

Именно вискозу выбрал Бранденбергер в качестве материала для покрытия хлопчатобумажной ткани, чтобы сделать ее грязеотталкивающей. Он также столкнулся с проблемами со структурой, которая была очень жесткой и хрупкой. В течение нескольких лет он работал над созданием более тонких пленок из ксантогената целлюлозы, в результате чего получился то, что он назвал целлофаном.К 1913 году Бранденбергер решил, что производство пленки обеспечивает лучшие возможности для бизнеса, чем производство тканевого покрытия, и разработал машину, которая могла производить длинные участки прозрачной пленки желаемой толщины.

90 130 Одним из материалов, оказавших огромное влияние в первой половине 20 90 121 90 122 века, был целлофан.

Хорошо зная о проблемах воспламеняемости, связанных с целлулоидной пленкой для кинематографического использования, Бранденбергер сначала попытался заменить целлулоид на этом рынке своим целлофаном.Однако вскоре он обнаружил, что целлофан сильно деформируется при повышенных температурах и слишком прочен, чтобы можно было сформировать в пленке точные звездочки.

Но идеальным упаковочным материалом оказался целлофан. Прозрачный, легкий и прочный, он намного превосходил любой из обычно используемых оберточных материалов того времени, желатин и оловянную фольгу. Первыми продуктами, завернутыми в целлофан, были духи, куски мыла и зубные пасты. Цель Бранденбергера состояла в том, чтобы нацелиться на пищевую промышленность, но Первая мировая война переключила большую часть производства на противогазы из-за непроницаемости материала для ядовитого газа, нового оружия массового поражения.Он также использовался в качестве прозрачной хирургической повязки для ран.

Прозрачный, легкий и прочный целлофан намного превосходил любой из широко используемых в то время оберточных материалов, таких как желатин и оловянная фольга.

После окончания Первой мировой войны возобновились усилия по расширению потребительского рынка. Компания Whitman’s Chocolates уже использовала целлофан в качестве оберточного материала для некоторых своих шоколадных конфет в 1912 году, но по мере того, как в начале 1920-х годов этот материал распространился на хлебобулочные изделия и такие продукты, как табак, стало очевидным, что, хотя целлофан был отличным барьером против яда газа, это не было хорошим барьером для влаги.

В этот период французская компания, основанная Бранденбергером, продала права на целлофан компании DuPont, и именно химик из DuPont разработал решение проблемы барьера для влаги. По иронии судьбы Уильям Хейл Чарч создал покрытие на основе нитроцеллюлозы. Он также включал пластификатор для придания свойствам покрытия и воск, который способствовал влагозащите. Эта разработка, завершенная в 1927 году, заняла три года и стала началом долгой истории химических инноваций, созданных DuPont.Как только проблема влагозащиты была решена, использование целлофана резко возросло, что сделало его одним из самых успешных и известных продуктов DuPont.

В тот же период другая форма химически модифицированной целлюлозы заложила основу для разработки одного из первых термопластов. Ацетат целлюлозы впервые был синтезирован в 1865 году французским химиком Полом Шуценбергером, который прореагировал целлюлозу с уксусным ангидридом. Хотя ацетат целлюлозы по своей сути является термопластом, он не может быть переработан в расплаве, поскольку его температура разложения ниже, чем его точка размягчения.Однако растворимые формы ацетата целлюлозы были разработаны в 1903 году немецкими химиками Артуром Эйхенгруном и Теодором Беккером, когда они обнаружили, что этот материал растворяется в ацетоне.

Год спустя два брата, Камилла и Анри Дрейфус, начали работать в лаборатории в Базеле, Швейцария. Их внимание переключилось на ацетат целлюлозы, и они разработали пленку, которая стала менее воспламеняющейся заменой целлулоидной пленки, которую не смог обеспечить целлофан. Они также создали лак, известный как допинг, который использовался для покрытия самолетов из ткани и дерева того времени, делая их устойчивыми к воздействию влаги и огня.В 1913 году, когда процесс производства целлофана совершенствовался, братья Дрейфус основали компанию «Целлонит» для производства пленки и лаков на основе ацетата целлюлозы.

Прозрачные рукоятки отверток и по сей день отливаются из CAB.

Они только начали разрабатывать процесс изготовления волокна из ацетата, когда Первая мировая война направила все их усилия на производство лаков из ацетата целлюлозы. С этой целью они открыли завод в Дербишире, Англия.Во время войны Камилла Дрейфус уехала в Соединенные Штаты по просьбе правительства США, чтобы основать целлюлозную фабрику. После окончания войны братья Дрейфус возобновили разработку ацетатного волокна, которое они назвали целанезе, и название британской компании было изменено на британское целанезе в 1923 году. Company из Ньюарка, штат Нью-Джерси, и компания была переименована в Celanese Corporation of America.

В 1931 году в компании Celanese была разработана версия ацетата целлюлозы, перерабатываемая в расплаве, с использованием того же класса химикатов, что и пластификаторы, которые Уолдо Семон использовал пятью годами ранее для решения проблем обработки ПВХ. В том же году было обнаружено, что, заменив большую часть уксусного ангидрида пропионовой кислотой, можно было получить пропионат ацетата целлюлозы (CAP), соединение, которое было более ударопрочным и требовало меньшего количества пластификатора, чтобы сделать его пригодным для переработки в расплаве.Дальнейшие улучшения были сделаны в 1938 году, когда масляная кислота использовалась в реакции для получения бутирата ацетата целлюлозы (CAB). Этот материал не только продемонстрировал повышенную ударную вязкость, но и термостойкость выше, чем у CA и CAP.

Кубики Lego

, которые теперь производятся из АБС-пластика, изначально были отлиты из ацетата целлюлозы.

Celanese имеет долгую и богатую историю в мире полимеров, и несколько сортов ацетата целлюлозы до сих пор включены в ее предложения.Но компания, которая предлагает широкий ассортимент целлюлозы, носит имя другого пионера эпохи раннего развития целлюлозы, Истмана. Возможно, самое известное применение, которое продолжается и по сей день, — это прозрачная ручка отвертки.

Однако целлюлозы по-прежнему играют важную роль в производстве покрытий, красок и лаков. Материалы используются в форме волокна для одежды и штор, а также являются предпочтительными материалами для сигаретных фильтров. Оправы для очков до сих пор изготавливают из целлюлозы.Ленты для наград почти исключительно изготавливаются из ацетата целлюлозы, и во многих игральных картах до сих пор используется этот материал. Кирпичи Lego, которые теперь производятся из АБС, изначально были отлиты из ацетата целлюлозы. А для тех, кто все еще делает презентации на проекторе, вы, вероятно, используете материал на основе целлюлозы для своих слайдов.

Целлюлозные материалы уступили большую часть своей доли рынка другим материалам. Целлофан был в значительной степени заменен полиэтиленом, полипропиленом, ПВХ и поливинилиденхлоридом (ПВДХ), другим полимером, случайно обнаруженным в начале 1930-х годов, на этот раз в Dow Chemical.Волокно из ацетата целлюлозы было заменено нейлоном и полиэстером. Интересно, что теперь, когда индустрия пластмасс сосредоточилась на устойчивом развитии и экономике замкнутого цикла, полимер, который может быть получен из всего, что содержит целлюлозу, начинает привлекать к себе новый уровень внимания. В эпоху, когда исследователи пытаются создать полимеры из всего, что имеет биологическую родословную, будет интересно посмотреть, вернемся ли мы к своим корням.

В том же году, когда Уильям Хейл Чарч решил проблему целлофанового барьера для влаги, DuPont наняла еще одного химика для проведения исследований основных материалов.Он возглавит команду, которая в конечном итоге разработает химию, связанную с первым законным инженерным термопластиком. Эта часть истории станет предметом нашего следующего выпуска.

ОБ АВТОРЕ: Майкл Сепе () — независимый консультант по материалам и обработке, базирующийся в Седоне, штат Аризона, с клиентами в Северной Америке, Европе и Азии. Он имеет более чем 45-летний опыт работы в индустрии пластмасс и помогает клиентам в выборе материалов, проектировании с учетом технологичности, оптимизации процессов, устранении неполадок и анализе отказов.Контактное лицо: (928) 203-0408 •[email protected]

Наука и технология полимеров и передовых материалов: Applied Res

Содержание

Часть 1: Композиты и наноматериалы

1. Химия интерфейсов / интерфейсов в композитах и ​​нанокомпозитах

MARC J. M. abadie

2. Композиты на основе эпоксидной смолы с химически модифицированными минеральными насадками

L.Г. Шаманаури и др.

3. Материальная модель полиэфирных композитов со стеклоармированным полиэфирным рециклатом и нанонаполнителем

Н.Т. Кахраманов и др.

5. Получение медьсодержащих наночастиц в полиэтиленовой матрице без использования растворителей

N.И. Курбанова и соавт.

6. Электроосаждение и свойства медных покрытий, модифицированных углеродными наноматериалами, полученными из вторичного сырья

Марсагишвили Т. и др.

7. Пропитка железной и магнетитовой фазами древесины и частично пиролизованной древесины

К. Сараджишвили и др.

8. Влияние фактора производителя материала на деформационные состояния бистабильных композитных пластин

M.Ghamami, H. Nahvi, and S. Saberi

9. Одностадийное производство сверхпроводящих MgB2 и гибридных линий электропередач по технологии горячего взрывного уплотнения

A. Peikrishvili et al.

Часть 2: Синтез и применение полимеров

10. Новые макромономеры на основе алифатических полиэфиров

E. Çatiker et al.

11. Фотохимическая конверсия полициклопропанов

К.Г. Гулиев и др.

12. Фоточувствительные сополимеры на основе гем-дизамещенных винилоксициклопропанов

Рита Шахназарли, Шабнам Гараева и Абасгулу Гулиев

13. Реакция гидросилилирования -Изопропилиден-D-маннофураноза с метил- и фенилциклодисилазаном

Нели Сидамонидзе, Русудан Вардиашвили и Майя Нуцубидзе

14. Особенности полимеризации винилацетата и стирола в статическом гетерогенном мономере:

А.А. Ованнисян и др.

15. Золь-гель обработка прекурсора для синтеза ртутных сверхпроводников

Мецхваришвили И.Р.

16. Intergel Systems: Универсальные сорбенты для различных ионов природы сорбции

TK Jumadilov и RG Kondavrav 17. Некоторые хроматографические особенности полимерно-минеральных упаковочных материалов с октадецил- и бутильно-функциональными группами

С.С. Айрапетян и др.

18. Новый технический доступ для создания постепенно ориентированных полимеров

Надареишвили Л.И.

Часть 3: Материалы и свойства. Кондауров Р.Г.

20.Определение средней константы устойчивости цинк-фульватного комплекса методом гельфильтрации

  Махарадзе Т.

21. Цеолиты как микропористая система и перспективы их использования

Кикнадзе Н., Мегрелидзе Н. 2

Хитири Г., Чикваидзе И., Кокилашвили Р.

23. Водородное охрупчивание дуплексных нержавеющих сталей

908182Silverstein and D. Eliezer

Часть 4. Конституциональные системы для медицины

25. Анализ фрактальных измерений и морфологическое исследование наномедицины методами машинного обучения Композитные пленки поли(метилметакрилат)/фуллерен

O.Алексеева и А. Носков

27. Разработка биомаркеров рака предстательной железы in vitro на основе желатиновой матрицы, инкорпорированных наночастиц золота, функционализированных флуоресцентным красителем и простатоспецифическим мембранным антигеном

К. Чубинидзе и др. .

28. Антибактериальная активность гиперразветвленных поли(акриловая кислота-Co-3-гидроксипропионат) гидрогелей

Э. Чатикер, Т. Филик и Э. Чил

29. Выделение гликозаминогликанов из глазных яблок рыб и их потенциальное применение

Б.Kaczmarek, A. Sionkowska

30. Биополимерные пленки на основе смесей фиброина шелка и коллагена для применения в косметике по уходу за волосами

S. Grabska, A. Sionkowska

Новые полимерные материалы | The Moore Group

Несколько членов группы Moore работают над проектами, связанными с разработкой новых полимерных материалов для решения задач современного мира. Мы особенно заинтересованы в создании полимеров для различных применений, от компартментализации и высвобождения активных веществ по требованию, переходных материалов для адресной микродоставки и пригодных для повторного использования пластиков с высокими эксплуатационными характеристиками.

 

Переходные материалы

Этот проект исследует методы и материалы для производства нестационарных инженерных пластиков и целевых систем микродоставки. Мы разрабатываем библиотеку метастабильных полимеров и изучаем новые режимы и концепции запуска, которые активируют быстротечность (< 5 минут) для различных приложений. Исследования, которые ранее были сосредоточены на разработке переходных систем упаковки электроники, расширились и теперь включают разработку систем на основе микрокапсул для микромасштабной доставки химических полезных нагрузок к поверхностным целям и производство объемных монолитных переходных термопластов.

Исследования переходных материалов охватывают множество тем, включая механизмы, устройства и обработку материалов.

Текущие механистические исследования привели к разработке новых инициирующих систем, позволяющих быстро разлагать пластмассы с высокими эксплуатационными характеристиками до перерабатываемых мономеров под воздействием тепла, химических реагентов или даже света. Механистическая информация также имеет решающее значение при разработке функциональных устройств для доставки в микромасштабе. Танг продемонстрировал новую систему доставки по И, которая показывает

перспективы для разработки сложных автономных систем материалов.Наконец, мы также применяем эти достижения для производства сыпучих переходных материалов. Недавно мы сообщили о первой демонстрации конструкционных термопластов большого форм-фактора с переходной функциональностью. Текущие исследования направлены на дальнейшее совершенствование обработки материалов и разработку крупномасштабных устройств, использующих это переходное поведение.

Технология AND-Gate для целенаправленной микродоставки с использованием специфического эффекта коактивации ионов, наблюдаемого Тангом, для разрыва микрокапсул циклического поли(фталевого альдегида).

 

Термоформование объемного переходного материала. Смесь полимеров стабильна в условиях окружающей среды, но быстро разлагается при воздействии кислоты или достаточного нагрева.

Разделение на части и выпуск по требованию

Компартментализация — мощная концепция в биологии, которая позволяет организмам изолировать и выполнять множество функций взаимозависимым образом. Растущие потребности в выделении и адресной доставке активных веществ требуют разработки синтетических разделенных систем нового поколения.Чтобы удовлетворить эти потребности, наша группа активно исследует синтез и разработку новых полимерных материалов, реагирующих на раздражители, которые могут быстро и необратимо деполимеризоваться при срабатывании триггера. Таким критериям можно соответствовать путем разработки полимеров, термодинамически нестабильных при комнатной температуре, но кинетически захваченных. В настоящее время мы изучаем множество новых структур деполимеризуемых полимеров, а также используем известные полимеры, обладающие такими качествами, для таких применений, как упаковка переходной электроники, исчезающие материалы, оболочки-стенки для запускаемых микрокапсул и полимерные материалы, способные явления ремоделирования или изменения формы.

Эффективная герметизация активного груза — еще один из наших исследовательских интересов. Инкапсуляция по шаблону эмульсии основана на дискретном управлении эмульгатором, а также на непрерывной и дискретной фазах. В отличие от обычных эмульсий масло-в-воде инкапсулирование гидрофильных активных веществ посредством эмульсий вода-в-масле, т.е. обратной эмульсии, изучено гораздо меньше. Наша цель — получить общее представление о том, как метастабильные эмульсии формируются и далее блокируются с помощью межфазной полимеризации с использованием различных методов, включая микрофлюидику.С этой точки зрения мы ориентируемся на приложения для инкапсуляции отвердителей и выпуска по требованию.

Микрокапсулирование реактивных химических полезных нагрузок и триггерное высвобождение.

Здесь концепции катализа и инициирования применяются к паре интерфейсов полимера. Наша идея для реакции «touch-and-go» (TAG) состоит в том, что два компонента катализатора прививаются к разным поверхностям; когда поверхности соприкасаются или «соприкасаются», происходит образование катализатора, в результате чего реакция протекает или «идет».Таким образом, молекулярные реакции контролируются пространственной близостью макроскопических или микроскопических объектов. Недавние исследования доказали осуществимость реакций ТАГ, в то время как дальнейшие исследования направлены на количественную оценку параметров, влияющих на скорость. Мы изучаем различные реакции, топографию поверхности и приложения.

 

LyondellBasell начинает коммерческое производство полимеров с использованием сырья, полученного из пластиковых отходов

ВЕССЕЛИНГ, Германия, 6 мая 2021 г. /PRNewswire/ — Компания LyondellBasell (NYSE: LYB) объявила сегодня о очередном шаге на пути к развитию экономики замкнутого цикла путем производства полимеров первичного качества из сырья, полученного из пластиковых отходов, на своем заводе в Весселинге, Германия. сайт.Это сырье, полученное путем термической конверсии пластиковых отходов, превращается в этилен и пропилен на производственных объектах LyondellBasell, а затем перерабатывается в полипропилен (ПП) и полиэтилен (ПЭ) на последующих установках для производства пластмасс. Первое использование сырья, полученного из пластиковых отходов, последовало за успешным производством компанией пластиковых материалов, изготовленных из возобновляемого сырья, такого как отработанное кулинарное масло, что помогает снизить выбросы CO 2 в течение жизненного цикла продукта и сократить использование ископаемого топлива. на основе сырья.

«Развитие экономики замкнутого цикла требует решительных действий, и, последовательно используя это новое сырье в производстве полимеров в промышленных масштабах, мы вносим свой вклад в устранение пластиковых отходов и решение проблемы изменения климата», — говорит Ричард Рудикс, старший вице-президент Olefins & Полиолефины для Европы, Ближнего Востока, Африки и Индии. «Мы расширяем наш ассортимент устойчивых решений за счет нашего бренда Circulen и использования переработанного содержимого, предлагая нашим клиентам способ использования переработанных полимеров в самых разных областях.

Продукция, изготовленная из переработанного и возобновляемого сырья, будет продаваться LyondellBasell под торговой маркой Circulen , что позволит владельцам торговых марок повысить экологичность потребительских товаров. Они позволяют производить высококачественные пластмассы для строго контролируемых областей применения, таких как упаковка для пищевых продуктов и предметы медицинского назначения. Предприятия LyondellBasell, производящие эту продукцию, сертифицированы в соответствии со стандартом ISCC (Международная сертификация устойчивого развития и выбросов углерода) PLUS.

LyondellBasell обязалась сократить выбросы CO 2 на своих предприятиях по всему миру на 15% на тонну произведенной продукции к 2030 году по сравнению с уровнем 2015 года, а также производить и продавать два миллиона метрических тонн в год переработанных или возобновляемых полимеров к 2030 году.

Кроме того, в прошлом году LyondellBasell ввела в эксплуатацию пилотный завод в Ферраре, Италия, для дальнейшего развития своей технологии молекулярной переработки, где пластиковые отходы превращаются в сырье для производства новых пластиков.Использование пластиковых отходов в реальных условиях способствует дальнейшему совершенствованию исследовательских работ, цель которых — построить возможную промышленную установку молекулярной переработки, которая еще больше расширит использование сырья, полученного из пластиковых отходов, для производства новых пластиков. .

Эти разработки дополняют деятельность LyondellBasell в области механической переработки. Здесь голландское совместное предприятие Quality Circular Polymers (QCP) производит высококачественные сорта полиэтилена и полипропилена из бытовых отходов, которые также продаются под торговой маркой Circulen .Эти полимеры используются, например, в электроприборах, бутылках для моющих средств и дорожных чемоданах.

Информация о LyondellBasell:
LyondellBasell (NYSE: LYB) — одна из крупнейших в мире компаний по производству пластмасс, химикатов и нефтеперерабатывающих заводов. Под руководством своих сотрудников по всему миру LyondellBasell производит материалы и продукты, которые играют ключевую роль в продвижении решений современных задач, таких как повышение безопасности пищевых продуктов за счет легкой и гибкой упаковки, защита чистоты водоснабжения с помощью более прочных и универсальных труб, повышение безопасности и комфорта. и топливной экономичности многих легковых и грузовых автомобилей на дорогах, а также обеспечение безопасной и эффективной работы электроники и бытовой техники.LyondellBasell продает продукцию более чем в 100 стран и является крупнейшим в мире производителем полипропиленовых компаундов и крупнейшим лицензиаром полиолефиновых технологий. В 2021 году LyondellBasell четвертый год подряд была включена журналом FORTUNE в список «Самых уважаемых компаний мира». Дополнительную информацию о LyondellBasell можно найти на сайте www.lyondellbasell.com.

Circulen и MoReTec являются товарными знаками, принадлежащими и/или используемыми группой компаний LyondellBasell, и они зарегистрированы в США.С. Ведомство по патентам и товарным знакам.

ИСТОЧНИК LyondellBasell Industries

Борстар Технология – Бореалис

Borstar® — современная мультимодальная запатентованная технология Borealis для производства полиэтилена и полипропилена

Что такое технология Borstar®?

Borstar® — это современная мультимодальная запатентованная технология Borealis для производства полиэтилена (ПЭ) и полипропилена (ПП).В сочетании с уникальной каталитической технологией Borealis компания Borstar поддерживает производство широкого ассортимента продуктов из улучшенного полиэтилена и полипропилена для самых требовательных приложений за счет молекулярного дизайна. Процесс Borstar предлагает одновременное улучшение экономических показателей конверсии и ключевых экологических аспектов, таких как энергоэффективность и переработка сырья.

Borealis обеспечивает дальнейшее развитие Borstar и дальнейшую коммерциализацию следующего поколения Borstar, такого как Borstar PE 3G.Новые разработки представляют собой скачок вперед в технологических процессах, позволяя создавать гибкие конструкции полимеров от бимодальных до мультимодальных смол ПЭ/ПП и способствуя разработке постоянно расширяющегося ассортимента новых пластиков, которые превосходят альтернативные материалы в удовлетворении потребностей производителей. и конечные пользователи.

Глобальный рост за счет увеличения мощностей и мощностей Borstar PE и PP является ключевым элементом стратегии Borealis.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.