विभिन्न विशिष्ट डिज़ाइन और हिस्से बनाने के लिए पर्याप्त अवसर प्रदान करते हैं। यह कोई संयोग नहीं है कि ऐसे तत्वों का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है: मैकेनिकल इंजीनियरिंग और रेडियो इंजीनियरिंग से लेकर चिकित्सा और कृषि तक। पाइप, मशीनों के लिए घटक, उपकरणों के लिए आवास और घरेलू उत्पाद प्लास्टिक से क्या बनाया जा सकता है इसकी एक लंबी सूची है।

मुख्य किस्में

प्लास्टिक के प्रकार और उनका उपयोग इस पर आधारित होता है कि किस पॉलिमर का उपयोग किया जाता है - प्राकृतिक या सिंथेटिक। उन्हें गर्मी और दबाव के अधीन किया जाता है, जिसके बाद उन्हें अलग-अलग जटिलता के उत्पादों में ढाला जाता है। मुख्य बात यह है कि इन जोड़तोड़ों के दौरान तैयार उत्पाद का आकार संरक्षित रहता है। सभी प्लास्टिक थर्मोप्लास्टिक यानी प्रतिवर्ती और थर्मोसेटिंग (अपरिवर्तनीय) होते हैं।

गर्मी और अतिरिक्त दबाव के प्रभाव में प्रतिवर्ती प्लास्टिक बन जाते हैं, जबकि संरचना में मूलभूत परिवर्तन नहीं होते हैं। एक दबा हुआ उत्पाद जो पहले से ही कठोर हो गया है उसे हमेशा नरम किया जा सकता है और एक निश्चित आकार दिया जा सकता है। पॉलीथीन और पॉलीस्टाइनिन जैसे प्लास्टिक (थर्मोप्लास्टिक्स) के ज्ञात प्रकार हैं। पहले को संक्षारण और ढांकता हुआ गुणों के प्रतिरोध से अलग किया जाता है। इसके आधार पर पाइप, फिल्म, शीट का उत्पादन किया जाता है और इसका व्यापक रूप से इन्सुलेशन सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है।

स्टाइरीन से लेकर पॉलीस्टाइनिन तक

स्टाइरीन के पोलीमराइजेशन के परिणामस्वरूप, पॉलीस्टाइनिन प्राप्त होता है। इसके बाद कास्टिंग या प्रेसिंग का उपयोग करके विभिन्न भागों का निर्माण किया जाता है। इस प्रकार के प्लास्टिक का उपयोग व्यापक रूप से बड़े भागों और उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, रेफ्रिजरेटर या बाथरूम के लिए तत्व। थर्मोसेटिंग प्लास्टिक में, प्रेस पाउडर और फाइबर का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, जिन्हें विभिन्न भागों के उत्पादन के लिए आगे संसाधित किया जा सकता है।

प्लास्टिक एक बहुत ही आसानी से काम आने वाली सामग्री है जिसका उपयोग कई उत्पाद बनाने के लिए किया जा सकता है। तापीय गुणों के आधार पर, निम्नलिखित प्रकार के प्लास्टिक प्रसंस्करण को प्रतिष्ठित किया जाता है:

1. दबाना। यह थर्मोएक्टिव सामग्रियों से उत्पाद बनाने की सबसे लोकप्रिय विधि है। मोल्डिंग उच्च तापमान और दबाव के तहत विशेष सांचों में की जाती है।
2. अंतः क्षेपण ढलाई। यह विधि विभिन्न आकृतियों के उत्पाद बनाना संभव बनाती है। ऐसा करने के लिए, विशेष कंटेनर पिघले हुए प्लास्टिक से भरे होते हैं। यह प्रक्रिया अपने आप में अत्यधिक उत्पादक और लागत प्रभावी है।
3. बाहर निकालना. इस तरह के प्रसंस्करण के माध्यम से, कई प्रकार के प्लास्टिक उत्पाद प्राप्त होते हैं, उदाहरण के लिए, विभिन्न उद्देश्यों के लिए पाइप, धागे, डोरियां, फिल्में।
4. फुँफकारना। यह विधि त्रि-आयामी उत्पाद बनाने का एक आदर्श अवसर है जिसमें एक सीवन होगा जहां सांचा बंद होता है।
5. मुक्का मारना। यह विधि विशेष सांचों का उपयोग करके प्लास्टिक शीट और प्लेटों से उत्पाद बनाती है।

पोलीमराइजेशन की विशेषताएं

प्लास्टिक का उत्पादन पोलीमराइजेशन और पॉलीकंडेनसेशन द्वारा किया जा सकता है। पहले मामले में, मोनोमर अणु बंधते हैं, पानी और अल्कोहल छोड़े बिना बहुलक श्रृंखला बनाते हैं; दूसरे में, उप-उत्पाद बनते हैं जो बहुलक से जुड़े नहीं होते हैं। प्लास्टिक पोलीमराइजेशन की विभिन्न विधियाँ और प्रकार उन रचनाओं को प्राप्त करना संभव बनाते हैं जो उनके प्रारंभिक गुणों में भिन्न होती हैं। प्रतिक्रिया का सही तापमान और गर्मी इस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं ताकि मोल्डिंग यौगिक सही ढंग से पोलीमराइज़ हो जाए। पॉलिमराइज़ेशन करते समय, अवशिष्ट मोनोमर पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है - यह जितना कम होगा, प्लास्टिक उतना ही अधिक विश्वसनीय और लंबे समय तक उपयोग में रहेगा।

सरंध्रता

यदि पोलीमराइज़ेशन शर्तों का उल्लंघन किया गया है, तो इससे तैयार उत्पादों में दोष हो सकता है। उनमें बुलबुले, दाग और बढ़ा हुआ आंतरिक तनाव दिखाई देगा। प्लास्टिक सरंध्रता के विभिन्न प्रकार हैं:

1. गैस. ऐसा इस तथ्य के कारण प्रतीत होता है कि पोलीमराइज़ेशन व्यवस्था बाधित हो गई है, और बेंज़ॉयल पेरोक्साइड उबलता है। यदि कृत्रिम अंग की मोटाई में गैस छिद्र बन जाते हैं, तो इसे फिर से बनाने की आवश्यकता होती है।
2. दानेदार सरंध्रता बहुलक पाउडर की अधिकता, सामग्री की सतह से मोनोमर के वाष्पीकरण, या प्लास्टिक संरचना के अपर्याप्त मिश्रण के कारण होती है।
3. संपीड़न सरंध्रता. अपर्याप्त दबाव या मोल्डिंग द्रव्यमान की कमी के प्रभाव में पोलीमराइज़िंग द्रव्यमान की मात्रा में कमी के कारण होता है।

क्या विचार करें?

आपको प्लास्टिक में सरंध्रता के प्रकार के बारे में पता होना चाहिए और अंतिम उत्पाद में दोषों से बचना चाहिए। कृत्रिम अंग की सतह पर बारीक सरंध्रता पर भी ध्यान देना आवश्यक है। ऐसा बहुत अधिक मोनोमर के कारण होता है, और सरंध्रता पॉलिश नहीं होती है। यदि प्लास्टिक के साथ काम करते समय आंतरिक अवशिष्ट तनाव उत्पन्न होता है, तो उत्पाद टूट जाएगा। यह स्थिति पोलीमराइज़ेशन व्यवस्था के उल्लंघन के कारण उत्पन्न होती है जब वस्तु बहुत लंबे समय तक उबलते पानी में रहती है।

किसी भी मामले में, बहुलक सामग्रियों के यांत्रिक गुणों में गिरावट अंततः उनकी उम्र बढ़ने की ओर ले जाती है, और इसलिए उत्पादन तकनीक का पूरी तरह से पालन किया जाना चाहिए।

बुनियादी प्लास्टिक - वे क्या हैं?

विचाराधीन सामग्री का व्यापक रूप से हटाने योग्य लामिना डेन्चर के लिए आधार के निर्माण में उपयोग किया जाता है। सबसे लोकप्रिय प्रकार के बेस प्लास्टिक में सिंथेटिक बेस होता है। क्षारों के लिए द्रव्यमान आमतौर पर पाउडर और तरल का एक संयोजन होता है। जब उन्हें मिश्रित किया जाता है, तो एक मोल्डिंग द्रव्यमान बनता है, जो गर्म होने पर या स्वचालित रूप से कठोर हो जाता है। इसके आधार पर, एक गर्म-इलाज या स्व-सख्त सामग्री प्राप्त की जाती है। बुनियादी गर्म पोलीमराइज़ेशन प्लास्टिक में शामिल हैं:

• एथैक्रिल (AKR-15);
• एक्रेल;
• फ्लोरैक्स;
• एक्रोनिल.

हटाने योग्य डेन्चर बनाने की सामग्री लोचदार प्लास्टिक हैं, जिनकी आवश्यकता आधार के लिए नरम शॉक-अवशोषित पैड के रूप में होती है। उन्हें शरीर के लिए सुरक्षित होना चाहिए, कृत्रिम अंग के आधार से मजबूती से जुड़ा होना चाहिए, लोच और निरंतर मात्रा बनाए रखनी चाहिए। ऐसे प्लास्टिकों में, इलाडेंट, जो हटाने योग्य डेन्चर के आधारों के लिए एक अस्तर है, और ऑर्थोक्सिल, जो सिलोक्सेन राल के आधार पर प्राप्त किया जाता है, ध्यान देने योग्य हैं।

निर्माण सामग्री

संरचना के आधार पर, मुख्य प्रकार के प्लास्टिक का उपयोग निर्माण के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है। सबसे लोकप्रिय सामग्रियों में निम्नलिखित शामिल हैं:

1. पॉलिमर कंक्रीट. यह एक मिश्रित प्लास्टिक है जो थर्मोसेटिंग पॉलिमर के आधार पर बनाया जाता है। भौतिक और यांत्रिक गुणों के संदर्भ में, एपॉक्सी रेजिन पर आधारित पॉलिमर कंक्रीट को सबसे अच्छा माना जाता है। सामग्री की नाजुकता की भरपाई रेशेदार भराव - एस्बेस्टस, फाइबरग्लास द्वारा की जाती है। पॉलिमर कंक्रीट का उपयोग ऐसी संरचनाएं बनाने के लिए किया जाता है जो रसायनों के प्रति प्रतिरोधी होती हैं।
2. फाइबरग्लास प्लास्टिक आधुनिक प्रकार के निर्माण प्लास्टिक हैं, जो ग्लास फाइबर और पॉलिमर से बंधे कपड़ों से बनी शीट सामग्री हैं। फाइबरग्लास ओरिएंटेड या कटे हुए फाइबर के साथ-साथ कपड़े या मैट से बनाया जाता है।
3. फर्श सामग्री. उन्हें पॉलिमर पर आधारित विभिन्न प्रकार के रोल कोटिंग्स और तरल विस्कोस रचनाओं द्वारा दर्शाया जाता है। पॉलीविनाइल क्लोराइड पर आधारित लिनोलियम, जिसमें अच्छे थर्मल और ध्वनि इन्सुलेशन गुण होते हैं, व्यापक रूप से निर्माण में उपयोग किया जाता है। ऑलिगोमर्स के साथ कच्चे माल के मिश्रण के आधार पर एक निर्बाध मैस्टिक फर्श बनाया जा सकता है।

प्लास्टिक और उसके चिह्न

प्लास्टिक 5 प्रकार के होते हैं जिनका अपना पदनाम होता है:

1. पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट (पीईटीई या पीईटी अक्षरयुक्त)। यह किफायती है और इसके अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है: इसका उपयोग विभिन्न पेय, तेल और सौंदर्य प्रसाधनों के भंडारण के लिए किया जाता है।
2. उच्च घनत्व पॉलीथीन (एचडीपीई या पीई एचडी के रूप में लेबल)। सामग्री किफायती, हल्की और तापमान परिवर्तन के प्रति प्रतिरोधी है। इसका उपयोग डिस्पोजेबल टेबलवेयर, खाद्य भंडारण कंटेनर, बैग, खिलौने के निर्माण के लिए किया जाता है।
3. पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी या वी के रूप में लेबल)। इस सामग्री का उपयोग खिड़की की प्रोफाइल, फर्नीचर के हिस्से, स्ट्रेच सीलिंग फिल्म, पाइप, फर्श कवरिंग और बहुत कुछ बनाने के लिए किया जाता है। बिस्फेनॉल ए, विनाइल क्लोराइड, फ़ेथलेट्स की सामग्री के कारण, खाद्य भंडारण के लिए उत्पादों (कंटेनर, व्यंजन, आदि) के उत्पादन में पॉलीविनाइल क्लोराइड का उपयोग नहीं किया जाता है।
4. पॉलीथीन (एलडीपीई या पीईबीडी लेबल)। इस सस्ती सामग्री का उपयोग बैग, कचरा बैग, लिनोलियम और कॉम्पैक्ट डिस्क के उत्पादन में किया जाता है।
5. पॉलीप्रोपाइलीन (अक्षरित पीपी)। यह टिकाऊ, गर्मी प्रतिरोधी है, खाद्य कंटेनर, खाद्य पैकेजिंग, खिलौने, सीरिंज के उत्पादन के लिए उपयुक्त है।

लोकप्रिय प्रकार के प्लास्टिक पॉलीस्टाइनिन और पॉलीकार्बोनेट हैं। उन्हें विभिन्न उद्योगों में व्यापक अनुप्रयोग मिला है।

आवेदन के क्षेत्र

विभिन्न प्रकार के उद्योगों में विभिन्न प्रकार के प्लास्टिक का उपयोग किया जाता है। साथ ही, उनके लिए आवश्यकताएं लगभग समान हैं - संचालन में आसानी और सुरक्षा। आइए थर्मोप्लास्टिक प्लास्टिक के प्रकार और उनके अनुप्रयोग के क्षेत्रों पर करीब से नज़र डालें।

प्लास्टिक	आवेदन की गुंजाइश
पॉलीथीन (उच्च और निम्न दबाव)	पैकेजिंग का उत्पादन, मशीनों और उपकरणों के अनलोड किए गए हिस्से, केस, कोटिंग्स, फ़ॉइल।
polystyrene	उपकरण, इंसुलेटिंग फिल्म, स्टायरोपियन का उत्पादन।
polypropylene	इसे कार के पुर्जों और प्रशीतन उपकरणों के तत्वों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।
पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी)	रासायनिक उपकरण, पाइप, विभिन्न भागों, पैकेजिंग, फर्श कवरिंग का उत्पादन।
पॉलीकार्बोनेट	सटीक मशीन भागों, उपकरण, रेडियो और विद्युत उपकरण का उत्पादन।

प्लास्टिक के थर्मोसेटिंग प्रकार (तालिका)

सामग्री	आवेदन की गुंजाइश
फेनोप्लास्टिक्स	इनका उपयोग हेबर्डशरी उत्पाद (बटन, आदि), ऐशट्रे, कांटे, सॉकेट, रेडियो और टेलीफोन हाउसिंग बनाने के लिए किया जाता है।
एमिनोप्लास्टी	लकड़ी के गोंद, बिजली के हिस्सों, हेबरडशरी, सजावट के लिए पतली कोटिंग और फोम सामग्री के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।
फाइबरग्लास	इनका उपयोग मैकेनिकल इंजीनियरिंग में बिजली के विद्युत भागों, सरल आकार के बड़े आकार के उत्पादों (कार बॉडी, नाव, उपकरण आवास, आदि) के निर्माण में किया जाता है।
पॉलियेस्टर	बचाव नौकाएँ, कार के हिस्से, फर्नीचर, ग्लाइडर और हेलीकाप्टरों के पतवार, छतों के लिए नालीदार स्लैब, लैंप शेड, एंटीना मस्तूल, स्की और डंडे, मछली पकड़ने की छड़ें, सुरक्षा हेलमेट और इसी तरह की चीजें पॉलिएस्टर का उपयोग करके बनाई जाती हैं।
एपॉक्सी रेजि़न	इसका उपयोग विद्युत मशीनों, ट्रांसफार्मर (हाई-वोल्टेज इन्सुलेशन के रूप में) और अन्य उपकरणों में, टेलीफोन फिटिंग के उत्पादन में, रेडियो इंजीनियरिंग में (मुद्रित सर्किट के उत्पादन के लिए) किया जाता है।

निष्कर्ष के बजाय

इस लेख में हमने प्लास्टिक के प्रकार और उनके अनुप्रयोगों पर गौर किया। ऐसी सामग्रियों का उपयोग करते समय, भौतिक और यांत्रिक गुणों से लेकर परिचालन सुविधाओं तक कई कारकों को ध्यान में रखा जाता है। अपनी दक्षता के बावजूद, प्लास्टिक में सुरक्षा का पर्याप्त स्तर है, जो इसके अनुप्रयोग के दायरे को महत्वपूर्ण रूप से विस्तारित करता है।

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रचना और गुण

प्लास्टिक का उत्पादन

प्लास्टिक सिंथेटिक या प्राकृतिक पॉलिमर (रेजिन) से बनी सामग्री है। पॉलिमर को कड़ाई से परिभाषित तापमान स्थितियों और दबावों के तहत उत्प्रेरक की उपस्थिति में मोनोमर्स के पोलीमराइजेशन या पॉलीकंडेशन द्वारा संश्लेषित किया जाता है।

फिलर्स, स्टेबलाइजर्स और पिगमेंट को विभिन्न उद्देश्यों के लिए पॉलिमर में पेश किया जा सकता है; कार्बनिक और अकार्बनिक फाइबर, जाल और कपड़े के अतिरिक्त रचनाएं बनाई जा सकती हैं।

इस प्रकार, अधिकांश मामलों में प्लास्टिक बहुघटक मिश्रण और मिश्रित सामग्री हैं, जिनके तकनीकी गुण, वेल्डेबिलिटी सहित, मुख्य रूप से बहुलक के गुणों द्वारा निर्धारित होते हैं।

गर्म होने पर पॉलिमर के व्यवहार के आधार पर, दो प्रकार के प्लास्टिक को प्रतिष्ठित किया जाता है - थर्मोप्लास्टिक्स, ऐसी सामग्रियां जिन्हें बार-बार गर्म किया जा सकता है और साथ ही ठोस से चिपचिपी-तरल अवस्था में परिवर्तित किया जा सकता है, और थर्मोसेट, जो केवल इस प्रक्रिया से गुजर सकते हैं। एक बार।

संरचनात्मक विशेषता

प्लास्टिक (पॉलिमर) में मैक्रोमोलेक्यूल्स होते हैं जिनमें बड़ी संख्या में समान या असमान परमाणु समूह कम या ज्यादा नियमित रूप से वैकल्पिक होते हैं, जो रासायनिक बंधों द्वारा लंबी श्रृंखलाओं में जुड़े होते हैं, जिसका आकार रैखिक, शाखित और नेटवर्क-स्थानिक पॉलिमर के बीच अंतर करता है।

मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना के आधार पर, पॉलिमर को तीन वर्गों में विभाजित किया गया है:

1) कार्बन-श्रृंखला, जिसकी मुख्य शृंखलाएँ केवल कार्बन परमाणुओं से निर्मित होती हैं;

2) हेटरोचेन, जिनमें से मुख्य श्रृंखलाओं में कार्बन परमाणुओं के अलावा, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और सल्फर परमाणु होते हैं;

3) मुख्य श्रृंखलाओं में सिलिकॉन, बोरान, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम और अन्य तत्वों के परमाणुओं वाले ऑर्गेनोलेमेंट पॉलिमर।

मैक्रोमोलेक्यूल्स लचीले होते हैं और अपनी इकाइयों या विद्युत क्षेत्र के थर्मल आंदोलन के प्रभाव में आकार बदलने में सक्षम होते हैं। यह गुण एक दूसरे के सापेक्ष अणु के अलग-अलग हिस्सों के आंतरिक घुमाव से जुड़ा है। अंतरिक्ष में गति किए बिना, प्रत्येक मैक्रोमोलेक्यूल निरंतर गति में है, जो इसकी संरचना में परिवर्तन में व्यक्त होता है।

मैक्रोमोलेक्यूल्स का लचीलापन खंड के आकार की विशेषता है, अर्थात, इसमें इकाइयों की संख्या, जो बहुलक पर दिए गए विशिष्ट प्रभाव की शर्तों के तहत, खुद को गतिज रूप से स्वतंत्र इकाइयों के रूप में प्रकट करते हैं, उदाहरण के लिए, उच्च- आवृत्ति क्षेत्र द्विध्रुव के रूप में। बाहरी विद्युत क्षेत्रों के प्रति उनकी प्रतिक्रिया के आधार पर, ध्रुवीय (पीई, पीपी) और गैर-ध्रुवीय (पीवीसी, पॉलीअक्साइलोनिट्राइल) पॉलिमर को प्रतिष्ठित किया जाता है। वैन डेर वाल्स इंटरैक्शन, साथ ही हाइड्रोजन बांड और आयनिक इंटरैक्शन के कारण मैक्रोमोलेक्यूल्स के बीच आकर्षक बल होते हैं। आकर्षक बल तब प्रकट होते हैं जब मैक्रोमोलेक्यूल्स 0.3-0.4 एनएम तक एक दूसरे के पास आते हैं।

ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय पॉलिमर (प्लास्टिक) एक दूसरे के साथ असंगत हैं - उनके मैक्रोमोलेक्यूल्स के बीच कोई इंटरैक्शन (आकर्षण) नहीं है, यानी वे एक साथ वेल्ड नहीं होते हैं।

सुपरमॉलेक्यूलर संरचना, अभिविन्यास

उनकी संरचना के आधार पर, प्लास्टिक दो प्रकार के होते हैं: क्रिस्टलीय और अनाकार। क्रिस्टलीय में, अनाकार के विपरीत, न केवल छोटी दूरी, बल्कि लंबी दूरी का क्रम भी देखा जाता है। चिपचिपी-तरल अवस्था से ठोस अवस्था में संक्रमण के दौरान, क्रिस्टलीय पॉलिमर के मैक्रोमोलेक्यूल्स क्रमबद्ध संघ-क्रिस्टलाइट्स बनाते हैं, मुख्य रूप से स्फेरुलाइट्स के रूप में (चित्र 37.1)। थर्मोप्लास्टिक पिघलने की शीतलन दर जितनी कम होगी, स्फेरुलाइट्स उतने ही बड़े होंगे। हालाँकि, क्रिस्टलीय पॉलिमर में भी, अनाकार क्षेत्र हमेशा बने रहते हैं। शीतलन दर को बदलकर, आप संरचना और इसलिए वेल्डेड जोड़ के गुणों को नियंत्रित कर सकते हैं।

मैक्रोमोलेक्यूल्स के अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ आयामों में तेज अंतर पॉलिमर के लिए विशिष्ट उन्मुख राज्य के अस्तित्व की संभावना की ओर जाता है। यह मुख्य रूप से एक दिशा में श्रृंखला मैक्रोमोलेक्यूल्स की अक्षों की व्यवस्था की विशेषता है, जो प्लास्टिक उत्पाद के गुणों में अनिसोट्रॉपी की अभिव्यक्ति की ओर जाता है। उन्मुख प्लास्टिक का उत्पादन कमरे या ऊंचे तापमान पर उनके एकअक्षीय (5-10-गुना) ड्राइंग द्वारा किया जाता है। हालाँकि, गर्म करने पर (वेल्डिंग सहित), अभिविन्यास प्रभाव कम हो जाता है या गायब हो जाता है, क्योंकि खंडों की गति के कारण होने वाली एन्ट्रोपिक लोच के कारण मैक्रोमोलेक्यूल्स फिर से थर्मोडायनामिक रूप से सबसे संभावित कॉन्फ़िगरेशन (संरूपण) पर ले जाते हैं।

थर्मोमैकेनिकल चक्र के प्रति प्लास्टिक की प्रतिक्रिया

सभी इंजीनियरिंग थर्मोप्लास्टिक्स सामान्य तापमान पर ठोस अवस्था (क्रिस्टलीय या विट्रीफाइड) में होते हैं। ग्लास संक्रमण तापमान (टीएसटी) के ऊपर, अनाकार प्लास्टिक एक लोचदार (रबड़ जैसी) अवस्था में बदल जाता है। पिघलने के तापमान (टीएम) से ऊपर और अधिक गर्म करने पर, क्रिस्टलीय पॉलिमर एक अनाकार अवस्था में बदल जाते हैं। प्रवाह तापमान T T से ऊपर, क्रिस्टलीय और अनाकार प्लास्टिक दोनों एक चिपचिपी प्रवाह अवस्था में बदल जाते हैं। अवस्था में इन सभी परिवर्तनों को आमतौर पर थर्मोमैकेनिकल वक्रों (चित्र 37.2) द्वारा वर्णित किया जाता है, जो प्लास्टिक की सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी विशेषताएं हैं। वेल्डेड जोड़ का निर्माण थर्मोप्लास्टिक्स की चिपचिपा-प्रवाह अवस्था की सीमा में होता है। टी टी से ऊपर गर्म होने पर, थर्मोसेट प्लास्टिक कट्टरपंथी प्रक्रियाओं से गुजरते हैं और थर्मोप्लास्टिक्स के विपरीत, स्थानिक बहुलक नेटवर्क बनाते हैं जो उनके विनाश के बिना बातचीत करने में सक्षम नहीं होते हैं, जिसके लिए विशेष रासायनिक योजक के उपयोग की आवश्यकता होती है।

वेल्डेड संरचनाओं के लिए बुनियादी प्लास्टिक

सबसे आम इंजीनियरिंग प्लास्टिक पॉलीओलेफ़िन पर आधारित थर्मोप्लास्टिक्स के समूह हैं: उच्च और निम्न-घनत्व पॉलीथीन, पॉलीप्रोपाइलीन, पॉलीसोब्यूटिलीन।

पॉलीथीन [..-सीएच 2 -सीएच 2 -...] एन उच्च और निम्न दबाव - क्रिस्टलीय थर्मोप्लास्टिक्स जो ताकत, कठोरता और प्रवाह बिंदु में भिन्न होते हैं। पॉलीप्रोपाइलीन [-CH 2 -CH(CH 3)-] n पॉलीइथाइलीन की तुलना में अधिक तापमान प्रतिरोधी है, और इसमें अधिक ताकत और कठोरता है।

विनाइल क्लोराइड और विनाइलिडीन क्लोराइड के पॉलिमर और कॉपोलिमर पर आधारित क्लोरीन युक्त प्लास्टिक का उपयोग महत्वपूर्ण मात्रा में किया जाता है।

पॉलीविनाइल क्लोराइड(पीवीसी) [-(सीएच 2 -सीएचसीएल-)] एन रैखिक संरचना का एक अनाकार बहुलक है, प्रारंभिक अवस्था में यह एक कठोर सामग्री है। इसमें एक प्लास्टिसाइज़र जोड़कर, आप एक बहुत ही प्लास्टिक और अच्छी तरह से वेल्डेड सामग्री प्राप्त कर सकते हैं - एक प्लास्टिक यौगिक. शीट, पाइप, छड़ें कठोर पीवीसी - विनाइल प्लास्टिक से बनाई जाती हैं, और फिल्म, होज़ और अन्य उत्पाद प्लास्टिक यौगिक से बनाए जाते हैं। फोम सामग्री (फोम प्लास्टिक) भी पीवीसी से बनाई जाती है।

पॉलिमर और उन पर आधारित प्लास्टिक का एक महत्वपूर्ण समूह है पॉलियामाइड्समैक्रोमोलेक्यूल्स की श्रृंखला में एमाइड समूह [-CO-H-] युक्त। ये अधिकतर क्रिस्टलीय थर्मोप्लास्टिक्स होते हैं जिनका गलनांक स्पष्ट रूप से परिभाषित होता है। घरेलू उद्योग मुख्य रूप से एलिफैटिक पॉलियामाइड का उत्पादन करता है जिसका उपयोग फाइबर, कास्टिंग मशीन भागों और फिल्मों के निर्माण के लिए किया जाता है। पॉलियामाइड्स में, विशेष रूप से, प्रसिद्ध पॉलीकैप्रोलैक्टम और पॉलीनामाइड-66 (कैप्रोन) शामिल हैं।

फ्लोरोलोन समूह में सबसे प्रसिद्ध पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन-फ्लोरोलोन-4 (फ्लोरोप्लास्टिक 4) है। अन्य थर्मोप्लास्टिक्स के विपरीत, गर्म होने पर, यह विनाश तापमान (लगभग 415°C) पर भी चिपचिपी-प्रवाह अवस्था में परिवर्तित नहीं होता है, इसलिए इसकी वेल्डिंग के लिए विशेष तकनीकों की आवश्यकता होती है। वर्तमान में, रासायनिक उद्योग ने अच्छी तरह से वेल्डेड फ़्यूज़िबल फ़्लोरोलोन के उत्पादन में महारत हासिल कर ली है; एफ-4एम, एफ-40, एफ-42, आदि। फ्लोरीन युक्त प्लास्टिक से बनी वेल्डेड संरचनाएं आक्रामक वातावरण के लिए असाधारण रूप से उच्च प्रतिरोध रखती हैं और विस्तृत तापमान सीमा में काम के भार का सामना कर सकती हैं।

ऐक्रेलिक और मेथैक्रेलिक एसिड के आधार पर निर्मित ऐक्रेलिक प्लास्टिक. उन पर आधारित सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला व्युत्पन्न प्लास्टिक पॉलीमिथाइल मेथैक्रिलेट (ट्रेडमार्क "प्लेक्सीग्लास") है। इन अत्यधिक पारदर्शी प्लास्टिक का उपयोग प्रकाश-संचालन उत्पादों (शीट, छड़ आदि के रूप में) के रूप में किया जाता है। मिथाइल मेथैक्रिलेट और एक्रिलोनिट्राइल के कोपोलिमर, जिनमें अधिक ताकत और कठोरता होती है, का भी उपयोग किया जाता है। इस समूह के सभी प्लास्टिक अच्छी तरह से वेल्डेड हैं।

प्लास्टिक का एक समूह जिस पर आधारित है POLYSTYRENE. यह रैखिक थर्मोप्लास्टिक ताप विधियों का उपयोग करके अच्छी तरह से वेल्ड करने योग्य है।

वेल्डेड संरचनाओं के निर्माण के लिए, मुख्य रूप से विद्युत उद्योग में, मिथाइल स्टाइरीन, एक्रिलोनिट्राइल, मिथाइल मेथैक्रिलेट और विशेष रूप से, एक्रिलोनिट्राइल ब्यूटाडीन स्टाइरीन (एबीएस) प्लास्टिक के साथ स्टाइरीन के कॉपोलिमर का उपयोग किया जाता है। उत्तरार्द्ध उच्च प्रभाव शक्ति और गर्मी प्रतिरोध द्वारा भंगुर पॉलीस्टाइनिन से भिन्न होता है।

वेल्डेड संरचनाओं में, प्लास्टिक पर आधारित पॉलीकार्बोनेट- कार्बोनिक एसिड के पॉलिएस्टर. उनमें अन्य थर्मोप्लास्टिक्स की तुलना में अधिक पिघलने वाली चिपचिपाहट होती है लेकिन संतोषजनक ढंग से वेल्ड होती है। उनसे फ़िल्में, चादरें, पाइप और सजावटी सहित विभिन्न हिस्से बनाए जाते हैं। विशिष्ट विशेषताएं उच्च ढांकता हुआ और ध्रुवीकरण गुण हैं।

प्लास्टिक के हिस्सों को आकार देना

प्रसंस्करण के लिए थर्मोप्लास्टिक्स को 3-5 मिमी मापने वाले दानों में आपूर्ति की जाती है। अर्ध-तैयार उत्पादों और उनसे भागों के निर्माण के लिए मुख्य तकनीकी प्रक्रियाएं हैं: चिपचिपा-प्रवाह राज्य की तापमान सीमा में उत्पादित एक्सट्रूज़न, कास्टिंग, प्रेसिंग, कैलेंडरिंग।

पॉलीथीन और पॉलीविनाइल क्लोराइड पाइप से बनी पाइपलाइनों का उपयोग आक्रामक उत्पादों के परिवहन के लिए किया जाता है, जिनमें हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइऑक्साइड युक्त तेल और गैस और रासायनिक उत्पादन में रासायनिक (गैर-सुगंधित) अभिकर्मक शामिल हैं। एसिड और क्षार के परिवहन के लिए जलाशय और टैंक, अचार बनाने के स्नान और अन्य बर्तनों को वेल्डिंग द्वारा जुड़ी प्लास्टिक शीट से पंक्तिबद्ध किया जाता है। आइसोटोप से दूषित कमरों में प्लास्टिक से सीलिंग, लिनोलियम के साथ फर्श को कवर करना भी वेल्डिंग का उपयोग करके किया जाता है। वेल्डिंग के उपयोग से ट्यूबों, बक्सों और जार में खाद्य उत्पादों का संरक्षण, माल और डाक पार्सल की पैकेजिंग में काफी तेजी आती है।

इंजीनियरिंग भाग. रासायनिक इंजीनियरिंग में, विभिन्न प्रकार के मिक्सर के आवास और ब्लेड, आक्रामक मीडिया को पंप करने के लिए पंप के आवास और रोटर, फ्लोरोप्लास्टिक से बने फिल्टर, बीयरिंग और गास्केट को वेल्ड किया जाता है; प्रकाश जुड़नार को पॉलीस्टाइनिन से वेल्ड किया जाता है; गैर-प्रवाहकीय गियर, रोलर्स, कपलिंग, छड़ें नायलॉन से बनाई जाती हैं; गैर-चिकनाई वाले बीयरिंग फ्लोरीन रबर से बनाए जाते हैं। ईंधन विस्थापित आदि।

प्लास्टिक की वेल्डेबिलिटी का आकलन करना

वेल्डिंग प्रक्रिया के मुख्य चरण

वेल्डिंग थर्मोप्लास्टिक्स की प्रक्रिया में वेल्ड किए जाने वाले भागों की सतहों को सक्रिय करना शामिल है, या तो पहले से ही संपर्क में (), या बाद में संपर्क में लाया गया (आदि) या एक साथ सक्रियण (अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग) के साथ।

सक्रिय परतों के निकट संपर्क के साथ, अंतर-आणविक संपर्क बलों का एहसास होना चाहिए।

वेल्डेड जोड़ों के निर्माण के दौरान (शीतलन के दौरान), वेल्ड में सुपरमॉलेक्यूलर संरचनाओं का निर्माण होता है, साथ ही आंतरिक तनाव क्षेत्रों का विकास और उनकी छूट भी होती है। ये प्रतिस्पर्धी प्रक्रियाएं वेल्डेड जोड़ के अंतिम गुणों को निर्धारित करती हैं। वेल्डिंग का तकनीकी कार्य सीम के गुणों को मूल - आधार सामग्री के जितना संभव हो उतना करीब लाना है।

वेल्डेड जोड़ों के निर्माण का तंत्र

रियोलॉजिकल अवधारणा. रियोलॉजिकल अवधारणा के अनुसार, वेल्डेड जोड़ के गठन के तंत्र में दो चरण शामिल हैं - स्थूल और सूक्ष्म स्तर पर। जब जुड़े हुए हिस्सों की सतहें, एक या दूसरे तरीके से सक्रिय होती हैं, कतरनी विकृतियों के कारण दबाव में एक साथ आती हैं, तो बहुलक पिघल का प्रवाह होता है। इसके परिणामस्वरूप, किशोर मैक्रोमोलेक्यूल्स के दृष्टिकोण और अंतःक्रिया को रोकने वाले अवयवों को संपर्क क्षेत्र से हटा दिया जाता है (गैस, ऑक्सीकृत परतें खाली हो जाती हैं)। पिघल प्रवाह दरों में अंतर के कारण, संपर्क क्षेत्र में पिघल के मैक्रोवॉल्यूम के मिश्रण से इंकार नहीं किया जा सकता है। संपर्क क्षेत्र में दोषपूर्ण परतों को हटाने या नष्ट करने के बाद ही, जब किशोर मैक्रोमोलेक्यूल्स वैन डेर वाल्स बलों की कार्रवाई की दूरी के करीब आते हैं, तो भागों की जुड़ी हुई सतहों की परतों के मैक्रोमोलेक्यूल्स के बीच बातचीत (पकड़ना) होती है। . यह ऑटोहेसिव प्रक्रिया सूक्ष्म स्तर पर होती है। यह मैक्रोमोलेक्यूल्स के अंतर-प्रसार के साथ होता है, जो ऊर्जा क्षमता और वेल्डेड सतहों के क्षेत्र में तापमान ढाल की असमानता के कारण होता है।

इसलिए, दो सतहों के बीच एक वेल्डेड जोड़ बनाने के लिए, सबसे पहले इस क्षेत्र में पिघल के प्रवाह को सुनिश्चित करना आवश्यक है।

वेल्डिंग क्षेत्र में पिघल का प्रवाह इसकी चिपचिपाहट पर निर्भर करता है: चिपचिपाहट जितनी कम होती है, पिघल में अधिक सक्रिय कतरनी विकृतियां होती हैं - संपर्क सतहों पर दोषपूर्ण परतों को नष्ट करना और हटाना, भागों को जोड़ने के लिए कम दबाव लागू करना होगा।

पिघल की चिपचिपाहट, बदले में, प्लास्टिक की प्रकृति (आणविक भार, बहुलक मैक्रोमोलेक्यूल्स की शाखा) और चिपचिपाहट सीमा में हीटिंग तापमान पर निर्भर करती है। नतीजतन, चिपचिपाहट उन विशेषताओं में से एक के रूप में काम कर सकती है जो प्लास्टिक की वेल्डेबिलिटी निर्धारित करती है: यह चिपचिपाहट सीमा में जितना कम होगा, वेल्डेबिलिटी उतनी ही बेहतर होगी और, इसके विपरीत, चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी, इसे नष्ट करना और निकालना उतना ही कठिन होगा। उन अवयवों से संपर्क करें जो मैक्रोमोलेक्यूल्स की परस्पर क्रिया में हस्तक्षेप करते हैं। हालाँकि, प्रत्येक पॉलिमर के लिए ताप एक निश्चित विनाश तापमान टीडी द्वारा सीमित होता है, जिसके ऊपर इसका अपघटन-विनाश-होता है। थर्मोप्लास्टिक्स चिपचिपाहट की तापमान सीमा के सीमा मूल्यों में भिन्न होते हैं, यानी, उनकी तरलता टी टी और विनाश टी डी (तालिका 37.2) के तापमान के बीच।

उनकी वेल्डेबिलिटी के अनुसार थर्मोप्लास्टिक्स का वर्गीकरण. थर्मोप्लास्टिक की चिपचिपाहट की सीमा जितनी व्यापक होगी (चित्र 37.3), उच्च गुणवत्ता वाला वेल्डेड जोड़ प्राप्त करना व्यावहारिक रूप से उतना ही आसान है, क्योंकि वेल्ड क्षेत्र में तापमान विचलन चिपचिपाहट मूल्य में कम परिलक्षित होता है। चिपचिपाहट सीमा और उसके भीतर चिपचिपाहट मूल्यों के न्यूनतम स्तर के साथ, इस सीमा में चिपचिपाहट परिवर्तन का ग्रेडिएंट वेल्ड गठन के दौरान रियोलॉजिकल प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वेल्डेबिलिटी के निम्नलिखित मात्रात्मक संकेतक लिए गए हैं: चिपचिपाहट प्रवाह की तापमान सीमा ΔT, न्यूनतम चिपचिपाहट मूल्य η मिनट और इस सीमा में चिपचिपाहट परिवर्तन की ढाल।

वेल्डेबिलिटी के अनुसार, सभी थर्मोप्लास्टिक प्लास्टिक को इन संकेतकों के अनुसार चार समूहों में विभाजित किया जा सकता है (तालिका 37.3)।

थर्माप्लास्टिक प्लास्टिक की वेल्डिंग संभव है यदि सामग्री चिपचिपी पिघल की स्थिति में चली जाती है, यदि इसकी चिपचिपाहट की तापमान सीमा पर्याप्त व्यापक है, और इस सीमा में चिपचिपाहट में परिवर्तन की ढाल न्यूनतम है, क्योंकि संपर्क क्षेत्र में मैक्रोमोलेक्युलस की बातचीत होती है समान श्यानता वाली सीमा के साथ होता है।

सामान्य तौर पर, वेल्डिंग तापमान को वेल्ड किए जाने वाले प्लास्टिक के लिए थर्मोमैकेनिकल वक्र के विश्लेषण के आधार पर निर्धारित किया जाता है, हम इसे टीजी से 10-15 डिग्री नीचे लेते हैं। दबाव इस तरह लिया जाता है कि सतह परत के पिघल को फ्लैश में खाली कर दिया जाए या वेल्डेड सामग्री के प्रवेश की विशिष्ट गहराई और थर्मोफिजिकल संकेतकों के आधार पर इसे नष्ट करें। होल्डिंग समय टी सीबी पिघलने और प्रवेश की अर्ध-स्थिर स्थिति की उपलब्धि के आधार पर या सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

जहां t 0 एक स्थिरांक है जिसमें समय का आयाम होता है और यह जुड़ने वाली सामग्री की मोटाई और हीटिंग विधि पर निर्भर करता है; क्यू - सक्रियण ऊर्जा; आर - गैस स्थिरांक; टी - वेल्डिंग तापमान।

प्रयोगात्मक रूप से प्लास्टिक की वेल्डेबिलिटी का आकलन करते समय, मूल संकेतक आधार सामग्री की तुलना में विशिष्ट परिस्थितियों में काम करने वाले वेल्डेड जोड़ की दीर्घकालिक ताकत है।

वेल्डेड जोड़ से काटे गए नमूनों का परीक्षण एकअक्षीय तनाव के लिए किया जाता है। इस मामले में, समय कारक को तापमान द्वारा प्रतिरूपित किया जाता है, यानी, तापमान-समय सुपरपोजिशन के सिद्धांत का उपयोग किया जाता है, इस धारणा के आधार पर कि किसी दिए गए तनाव पर दीर्घकालिक ताकत और तापमान के बीच संबंध स्पष्ट है (लार्सन-मिलर विधि) .

वेल्डेबिलिटी बढ़ाने के तरीके

थर्मोप्लास्टिक्स के वेल्डेड जोड़ों के गठन तंत्र की योजनाएं. चिपचिपाहट की तापमान सीमा का विस्तार करके, अवयवों को हटाने को तेज करके, या संपर्क क्षेत्र में दोषपूर्ण परतों को नष्ट करके उनकी वेल्डेबिलिटी को बढ़ाया जा सकता है जो किशोर मैक्रोमोलेक्यूल्स के दृष्टिकोण और बातचीत को रोकते हैं।

कई तरीके संभव हैं:

पिघल की अपर्याप्त मात्रा के मामले में संपर्क क्षेत्र में एक योजक का परिचय (जब प्रबलित फिल्मों को वेल्डिंग किया जाता है); जब असमान थर्मोप्लास्टिक्स को वेल्डिंग किया जाता है, तो योजक की संरचना में वेल्डेड होने वाली दोनों सामग्रियों के लिए एक समानता होनी चाहिए;

वेल्डिंग क्षेत्र में एक विलायक या अधिक प्लास्टिकयुक्त योजक का परिचय;

न केवल अपसेट लाइन के साथ जुड़ने वाले हिस्सों को विस्थापित करके, बल्कि सीम में 1.5-2 मिमी तक आगे और पीछे या अल्ट्रासोनिक कंपन लागू करके सीम में पिघले हुए मिश्रण को मजबूर किया जाता है। संपर्क क्षेत्र में पिघल मिश्रण का सक्रियण एक पसली सतह वाले हीटिंग उपकरण के साथ जुड़ने वाले किनारों के पिघलने के बाद किया जा सकता है। वेल्डेड जोड़ के गुणों को जोड़ के बाद के ताप उपचार द्वारा सुधारा जा सकता है। इस मामले में, न केवल अवशिष्ट तनाव हटा दिया जाता है, बल्कि वेल्ड और गर्मी प्रभावित क्षेत्र में संरचना को सही करना भी संभव है, खासकर क्रिस्टलीय पॉलिमर में। उपरोक्त कई उपाय वेल्डेड जोड़ों के गुणों को आधार सामग्री के गुणों के करीब लाते हैं।

जब वेल्डिंग उन्मुख प्लास्टिक, बहुलक की चिपचिपी-तरल अवस्था में गर्म होने पर पुनर्संयोजन के कारण उनकी ताकत के नुकसान से बचने के लिए, रासायनिक वेल्डिंग का उपयोग किया जाता है, यानी, एक प्रक्रिया जिसमें मैक्रोमोलेक्यूल्स के बीच कट्टरपंथी (रासायनिक) बंधन का एहसास होता है संपर्क क्षेत्र. थर्मोसेट को जोड़ते समय रासायनिक वेल्डिंग का भी उपयोग किया जाता है, जिसके कुछ हिस्से दोबारा गर्म करने पर चिपचिपी-प्रवाह की स्थिति में नहीं बदल सकते हैं। रासायनिक प्रतिक्रियाओं को शुरू करने के लिए, ऐसी वेल्डिंग के दौरान विभिन्न अभिकर्मकों को संयुक्त क्षेत्र में पेश किया जाता है, जो कि जुड़ने वाले प्लास्टिक के प्रकार पर निर्भर करता है। रासायनिक वेल्डिंग प्रक्रिया आमतौर पर वेल्डिंग साइट को गर्म करके की जाती है।

वोल्चेंको वी.एन. वेल्डिंग और वेल्ड की जाने वाली सामग्री, खंड 1। -एम। 1991

पॉलिमर रासायनिक उद्योग का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं। इसलिए, हर कोई जो रासायनिक उद्योग में काम करता है या इसमें रुचि रखता है वह जानता है प्लास्टिक के मुख्य प्रकार.

रासायनिक उद्योग कच्चे माल को रासायनिक रूप से संसाधित करके उत्पादों के उत्पादन में माहिर है। उद्योग काफी जटिल रूप से संरचित है और इसमें 20 से अधिक खंड शामिल हैं। उनमें से एक पॉलिमर का उत्पादन है। यह सीधे तौर पर प्लास्टिक के उत्पादन पर लागू होता है, जो कार्बनिक रसायन विज्ञान से संबंधित है।

पॉलिमर सामग्रियों का उत्पादन गतिशील रूप से विकसित हो रहा है और गति प्राप्त कर रहा है। कुछ हद तक, यह वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के विकास को निर्धारित करता है।

रासायनिक उद्योग में प्लास्टिक उद्योग का विशेष स्थान है। इनका उपयोग राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के कई क्षेत्रों में किया जाता है।

प्लास्टिक के प्रकार

प्लास्टिक सिंथेटिक या प्राकृतिक पॉलिमर से निर्मित कार्बनिक पदार्थ हैं। पॉलिमर उच्च आणविक भार वाले प्राकृतिक या सिंथेटिक यौगिक हैं।

प्लास्टिक को कई समूहों में बांटा गया है। मुख्य प्रकार: सरल और जटिल। सरल पॉलिमर में शुद्ध पॉलिमर होते हैं, जबकि जटिल पॉलिमर में पॉलिमर के अलावा, विभिन्न बाध्यकारी तरल पदार्थ, प्लास्टिसाइज़र, स्टेबिलाइजर्स, डाई, हार्डनर्स, स्नेहक, एंटीस्टैटिक एजेंट इत्यादि होते हैं।

प्लास्टिक द्रव्यमान में कम तापीय चालकता और उच्च तापीय विस्तार होता है। स्टील के विपरीत, वे 10-30 गुना अधिक विस्तारित होते हैं। वे गैर-चुंबकीय, रासायनिक रूप से प्रतिरोधी और कम घनत्व वाले होते हैं। इनसे अन्य प्रकार की सामग्रियां बनाई जा सकती हैं, यानी ये तकनीकी रूप से उन्नत हैं।

जहां तक ​​नुकसान की बात है, प्लास्टिक में उम्र बढ़ने का खतरा होता है और अन्य पदार्थों की तुलना में इसकी चिपचिपाहट कम होती है। वे कम लोच और कम गर्मी प्रतिरोध की विशेषता रखते हैं।

प्लास्टिक के मुख्य प्रकारों में थर्मोप्लास्टिक्स और थर्मोसेट शामिल हैं। थर्मोप्लास्टिक्स में गर्म होने पर पिघलने और कम तापमान पर वापस सख्त होने की क्षमता होती है। यह गुण पॉलिमर की संरचना पर निर्भर करता है: यह रैखिक, शाखित या अनाकार हो सकता है।

थर्मोसेट में नरम करने की क्षमता नहीं होती है। वे पहले पिघलते हैं और फिर पुन: संसाधित किए बिना कठोर हो जाते हैं।

प्लास्टिक को निम्न में विभाजित किया गया है:

• कपड़े और फिल्में;


• फ़ाइबरग्लास;


• प्लेक्सीग्लास;


• फोम प्लास्टिक;


• विनाइल प्लास्टिक;


• लकड़ी प्लास्टिक.

ये सभी प्रकार के प्लास्टिक उत्पादन में बनाए जाते हैं और रोजमर्रा की जिंदगी में सक्रिय रूप से उपयोग किए जाते हैं। सिंथेटिक प्लास्टिक को शुरुआती सामग्रियों के पोलीमराइजेशन, पॉलीकंडेशन और पॉलीएडिशन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से कोयला, तेल या प्राकृतिक गैस से अलग करके बनाया जाता है।

उद्देश्य के आधार पर, मुख्य प्रकार के प्लास्टिक के प्रसंस्करण के लिए निम्नलिखित विधियाँ हैं:

• ढलाई;


• बाहर निकालना;


• दबाना;


• कंपन आकार देना;


• झाग निकलना;


• ढलाई;


• वेल्डिंग;


• वैक्यूम बनाना।

रासायनिक उद्योग में मुख्य प्रकार के प्लास्टिक का उत्पादन

प्लास्टिक द्रव्यमान के उत्पादन को रोजमर्रा की जिंदगी में व्यापक अनुप्रयोग मिला है। हालाँकि, आधुनिक दुनिया में इनका उत्पादन बड़े पैमाने पर होता है, जो पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव डालता है।

उदाहरण के लिए, एक प्लास्टिक बैग या प्लास्टिक की बोतल को विघटित होने में पचास साल लग जाते हैं, जिससे पर्यावरण प्रदूषित होता है।

इन परिस्थितियों को देखते हुए, प्लास्टिक के पुनर्चक्रण और निपटान का मुद्दा उठता है। उनका अधिकतम उपयोग नई प्रकार की सामग्रियों को जन्म देता है, जो न केवल प्लास्टिक उद्योग, बल्कि समग्र रूप से रासायनिक उद्योग के विकास में योगदान देता है।

प्लास्टिक के मुख्य प्रकार रासायनिक उद्योग का एक महत्वपूर्ण घटक हैं। वार्षिक रसायन विज्ञान प्रदर्शनी में उद्योग की उपलब्धियों और समस्याओं को उत्पादकों और उपभोक्ताओं के सामने सबसे व्यापक और पूरी तरह से प्रकट किया जाता है। और अब कई वर्षों से इसका आयोजन दुनिया के सबसे बड़े प्रदर्शनी परिसरों में से एक, एक्सपोसेंटर फेयरग्राउंड्स द्वारा किया जाता रहा है।

इसके विशेषज्ञों का विशाल अनुभव और विशाल ज्ञान इसे इस आयोजन को उच्चतम स्तर पर आयोजित करने की अनुमति देता है। यह रासायनिक उद्योग के विकास पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है और इसके प्रतिनिधियों के लिए अनुसंधान के व्यापक अवसर खोलता है।

खिमिया विदेशी कंपनियों के साथ नए अनुबंधों के समापन की सुविधा भी प्रदान करता है, जिससे वस्तुओं की प्रतिस्पर्धात्मकता में काफी वृद्धि होती है।

प्लास्टिक

यह लेख 70 के दशक की शुरुआत में एक प्रमुख सोवियत रसायनज्ञ प्रोफेसर द्वारा लिखा गया था। ऐलेना बोरिसोव्ना ट्रोस्त्यन्स्काया, पॉलिमर और प्लास्टिक के रसायन विज्ञान पर कई कार्यों, पाठ्यपुस्तकों और पुस्तकों की लेखिका। हालाँकि, पिछले 30 से अधिक वर्षों में, लेख ने अपनी कोई प्रासंगिकता नहीं खोई है। बेशक, यहां दिए गए प्लास्टिक उत्पादन के कुछ आंकड़े पुराने हैं। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि पॉलीथीन और पॉलीस्टाइनिन के साथ-साथ पॉलीप्रोपाइलीन अब प्लास्टिक के बीच अग्रणी बन गया है।

प्लास्टिक द्रव्यमान,प्लास्टिक, प्लास्टिक - एक बहुलक युक्त सामग्री, जो उत्पादों के निर्माण के दौरान चिपचिपी या अत्यधिक लोचदार अवस्था में होती है, और ऑपरेशन के दौरान - कांच जैसी या क्रिस्टलीय अवस्था में होती है। उत्पादों की ढलाई के साथ होने वाली प्रक्रियाओं की प्रकृति के आधार पर, प्लास्टिक को थर्मोसेट और थर्मोप्लास्टिक्स में विभाजित किया जाता है। थर्मल प्लास्टिक में वे सामग्रियां शामिल होती हैं जिनका उत्पादों में प्रसंस्करण एक नेटवर्क पॉलिमर के निर्माण की रासायनिक प्रतिक्रिया के साथ होता है - सख्त होना; इस मामले में, प्लास्टिक अपरिवर्तनीय रूप से चिपचिपी-प्रवाह अवस्था (समाधान या पिघल) में बदलने की अपनी क्षमता खो देता है। थर्मोप्लास्टिक्स से उत्पादों को ढालते समय, कोई इलाज नहीं होता है, और उत्पाद में मौजूद सामग्री चिपचिपी-प्रवाह स्थिति में लौटने की क्षमता बरकरार रखती है।

प्लास्टिक में आमतौर पर कई परस्पर संगत और गैर-संगत घटक होते हैं। इसके अलावा, पॉलिमर के अलावा, प्लास्टिक की संरचना में पॉलिमर सामग्री के भराव, प्लास्टिसाइज़र जो पॉलिमर के प्रवाह बिंदु और चिपचिपाहट को कम करते हैं, पॉलिमर सामग्री के स्टेबलाइजर्स जो इसकी उम्र बढ़ने को धीमा करते हैं, रंग आदि शामिल हो सकते हैं। प्लास्टिक एकल हो सकता है -चरण (सजातीय) या बहुचरण (विषम, मिश्रित) सामग्री। सजातीय प्लास्टिक में, पॉलिमर मुख्य घटक है जो सामग्री के गुणों को निर्धारित करता है। शेष घटक पॉलिमर में घुल जाते हैं और इसके कुछ गुणों में सुधार करने में सक्षम होते हैं। विषमांगी प्लास्टिक में, पॉलिमर इसमें बिखरे हुए घटकों के संबंध में एक फैलाव माध्यम (बाइंडर) के रूप में कार्य करता है, जो स्वतंत्र चरण बनाते हैं। विषम प्लास्टिक के घटकों पर बाहरी प्रभावों को वितरित करने के लिए, बाइंडर और फिलर कणों के बीच संपर्क के इंटरफ़ेस पर मजबूत आसंजन सुनिश्चित करना आवश्यक है, जो फिलर की सतह के साथ बाइंडर के सोखने या रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है।

भरा हुआ प्लास्टिक

प्लास्टिक में भराव गैस या संघनित चरणों में हो सकता है। बाद के मामले में, इसका लोचदार मापांक बाइंडर के लोचदार मापांक से कम (कम मापांक भराव) या अधिक (उच्च मापांक भराव) हो सकता है।

गैस से भरे प्लास्टिक में फोम प्लास्टिक शामिल है - सभी प्लास्टिक की सबसे हल्की सामग्री; उनका स्पष्ट घनत्व आमतौर पर 0.02 से 0.8 ग्राम/सेमी तक होता है 3 .

निम्न-मापांक भराव (इन्हें कभी-कभी इलास्टिकाइज़र कहा जाता है), जिसके लिए इलास्टोमर्स का उपयोग किया जाता है, पॉलिमर की गर्मी प्रतिरोध और कठोरता को कम किए बिना, सामग्री को वैकल्पिक और प्रभाव भार के लिए प्रतिरोध में वृद्धि देता है (तालिका 1 देखें), और वृद्धि को रोकता है बाइंडर में माइक्रोक्रैक। हालाँकि, लोचदार प्लास्टिक के थर्मल विस्तार का गुणांक अधिक है, और विरूपण प्रतिरोध मोनोलिथिक बाइंडरों की तुलना में कम है। इलास्टिकाइज़र को बाइंडर में 0.2-10 माइक्रोन आकार के कणों के रूप में फैलाया जाता है। यह सिंथेटिक लेटेक्स कणों की सतह पर मोनोमर के पोलीमराइजेशन, ऑलिगोमर को सख्त करने, जिसमें इलास्टोमर फैला हुआ है, और कठोर पॉलिमर और इलास्टोमर के मिश्रण की यांत्रिक पीसने से प्राप्त किया जाता है। भरने के साथ-साथ इलास्टिक कणों और बाइंडर के बीच इंटरफेस पर एक कॉपोलीमर का निर्माण होना चाहिए। यह सामग्री की परिचालन स्थितियों के तहत बाहरी प्रभावों के लिए बाइंडर और इलास्टिकाइज़र की सहकारी प्रतिक्रिया सुनिश्चित करता है। भराव का लोचदार मापांक और उसके साथ सामग्री भरने की डिग्री जितनी अधिक होगी, भरे हुए प्लास्टिक का विरूपण प्रतिरोध उतना ही अधिक होगा। हालाँकि, ज्यादातर मामलों में उच्च-मापांक भराव की शुरूआत बाइंडर में अवशिष्ट तनाव की घटना में योगदान करती है, और इसके परिणामस्वरूप, बहुलक चरण की ताकत और दृढ़ता में कमी आती है।

ठोस भराव वाले प्लास्टिक के गुण भरने की डिग्री, भराव और बाइंडर के प्रकार, संपर्क सीमा पर आसंजन शक्ति, सीमा परत की मोटाई, भराव कणों के आकार, आकार और सापेक्ष स्थिति से निर्धारित होते हैं। संपूर्ण सामग्री में समान रूप से वितरित छोटे भराव कणों वाले प्लास्टिक को आइसोट्रोपिक गुणों की विशेषता होती है, जिनमें से इष्टतम को भरने की एक डिग्री पर प्राप्त किया जाता है जो भराव कणों की सतह द्वारा बाइंडर की पूरी मात्रा का सोखना सुनिश्चित करता है। बढ़ते तापमान और दबाव के साथ, बाइंडर का हिस्सा भराव की सतह से अलग हो जाता है, जिसके कारण सामग्री को नाजुक सुदृढ़ीकरण तत्वों के साथ जटिल आकार के उत्पादों में ढाला जा सकता है। छोटे भराव कण, अपनी प्रकृति के आधार पर, उत्पाद के लोचदार मापांक, इसकी कठोरता, ताकत को अलग-अलग डिग्री तक बढ़ाते हैं, और इसे घर्षण, एंटीफ्रिक्शन, थर्मल इन्सुलेशन, गर्मी-संचालन या विद्युत प्रवाहकीय गुण देते हैं।

कम घनत्व वाले प्लास्टिक प्राप्त करने के लिए खोखले कणों के रूप में भराव का उपयोग किया जाता है। ऐसी सामग्रियों (कभी-कभी सिंटैक्टिक फोम भी कहा जाता है) में अच्छी ध्वनि और गर्मी इन्सुलेशन गुण भी होते हैं।

भराव के रूप में प्राकृतिक और सिंथेटिक कार्बनिक फाइबर, साथ ही अकार्बनिक फाइबर (ग्लास, क्वार्ट्ज, कार्बन, बोरॉन, एस्बेस्टोस) का उपयोग, हालांकि यह मोल्डिंग विधियों की पसंद को सीमित करता है और जटिल विन्यास के उत्पादों का निर्माण करना मुश्किल बनाता है, लेकिन तेजी से बढ़ता है सामग्री की ताकत. फाइबरग्लास, रासायनिक फाइबर (तथाकथित ऑर्गेनोफाइबर), कार्बन फाइबर (कार्बन प्लास्टिक देखें) और ग्लास फाइबर से भरी सामग्री में फाइबर की मजबूत भूमिका 2-4 मिमी की फाइबर लंबाई पर पहले से ही प्रकट होती है। जैसे-जैसे तंतुओं की लंबाई बढ़ती है, उनकी परस्पर बुनाई के कारण ताकत बढ़ती है और तंतुओं के सिरों पर स्थानीयकृत बाइंडर (एक उच्च-मापांक भराव के साथ) में तनाव में कमी आती है। ऐसे मामलों में जहां उत्पाद के आकार द्वारा इसकी अनुमति दी जाती है, तंतुओं को धागों और विभिन्न बुनाई के कपड़ों में एक साथ बांधा जाता है।

कपड़े से भरे प्लास्टिक (टेक्स्टोलाइट्स) स्तरित प्लास्टिक होते हैं जो गुणों की अनिसोट्रॉपी द्वारा विशेषता रखते हैं, विशेष रूप से, भराव परतों के साथ उच्च शक्ति और लंबवत दिशा में कम ताकत। लेमिनेटेड प्लास्टिक का यह नुकसान तथाकथित के उपयोग से आंशिक रूप से समाप्त हो जाता है। भारी कपड़े जिनमें अलग-अलग कपड़े (परतें) आपस में गुंथे होते हैं। बाइंडर बुनाई में रिक्त स्थान को भरता है और ठीक होने पर, भराव से वर्कपीस को दिए गए आकार को ठीक करता है।

सरल आकार के उत्पादों में, और विशेष रूप से घूर्णन के खोखले निकायों में, भराव फाइबर बाहरी बलों की कार्रवाई की दिशा में स्थित होते हैं। किसी दिए गए दिशा में ऐसे प्लास्टिक की ताकत मुख्य रूप से फाइबर की ताकत से निर्धारित होती है; बाइंडर केवल उत्पाद का आकार तय करता है और तंतुओं पर भार समान रूप से वितरित करता है। फाइबर व्यवस्था के साथ उत्पाद का लोचदार मापांक और तन्य शक्ति बहुत उच्च मूल्यों तक पहुंचती है (तालिका 1 देखें)। ये संकेतक प्लास्टिक के भरने की डिग्री पर निर्भर करते हैं।

पैनल संरचनाओं के लिए, सिंथेटिक फाइबर पेपर (लकड़ी प्लास्टिक, गेटिनैक्स देखें) सहित लकड़ी के लिबास या कागज से भरे लेमिनेटेड प्लास्टिक का उपयोग करना सुविधाजनक है। कठोरता को बनाए रखते हुए पैनलों के वजन में एक महत्वपूर्ण कमी पॉलीस्टाइन फोम या हनीकॉम्ब की एक मध्यवर्ती परत के साथ तीन-परत, या सैंडविच, संरचना की सामग्री का उपयोग करके प्राप्त की जाती है।

थर्मोप्लास्टिक्स के मुख्य प्रकार

थर्मोप्लास्टिक्स में, सबसे विविध उपयोग पॉलीथीन, पॉलीविनाइल क्लोराइड और पॉलीस्टाइनिन हैं, मुख्य रूप से सजातीय या लोचदार सामग्री के रूप में, कम अक्सर गैस से भरे और खनिज पाउडर या सिंथेटिक कार्बनिक फाइबर से भरे होते हैं।

पॉलीथीन-आधारित प्लास्टिक को आसानी से ढाला जाता है और जटिल आकार के उत्पादों में वेल्ड किया जाता है, वे झटके और कंपन भार के प्रतिरोधी होते हैं, रासायनिक रूप से प्रतिरोधी होते हैं, और उनमें उच्च विद्युत इन्सुलेट गुण (ढांकता हुआ स्थिरांक 2.1-2.3) और कम घनत्व होता है। बढ़ी हुई ताकत और गर्मी प्रतिरोध वाले उत्पाद छोटे (3 मिमी तक) फाइबरग्लास से भरी पॉलीथीन से बनाए जाते हैं। 20% की भरने की डिग्री के साथ, तन्य शक्ति 2.5 गुना, झुकने की शक्ति 2 गुना, प्रभाव शक्ति 4 गुना और गर्मी प्रतिरोध 2.2 गुना बढ़ जाती है।

पॉलीविनाइल क्लोराइड पर आधारित कठोर प्लास्टिक - लोचदार (प्रभाव-प्रतिरोधी) सहित विनाइल प्लास्टिक, पॉलीथीन प्लास्टिक की तुलना में ढालना अधिक कठिन है, लेकिन स्थैतिक भार के लिए इसकी ताकत बहुत अधिक है, रेंगना कम है और कठोरता अधिक है। प्लास्टिसाइज्ड पॉलीविनाइल क्लोराइड प्लास्टिक का अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह आसानी से बनता है और विश्वसनीय रूप से वेल्डेड होता है, और प्लास्टिसाइज़र और ठोस भराव के अनुपात का चयन करके ताकत, विरूपण स्थिरता और गर्मी प्रतिरोध का आवश्यक संयोजन प्राप्त किया जाता है।

पॉलीस्टाइनिन पर आधारित प्लास्टिक को विनाइल प्लास्टिक से बने प्लास्टिक की तुलना में बहुत आसानी से ढाला जाता है, उनके ढांकता हुआ गुण पॉलीथीन प्लास्टिक के गुणों के करीब होते हैं, वे वैकल्पिक रूप से पारदर्शी होते हैं और स्थैतिक भार की ताकत के मामले में वे विनाइल प्लास्टिक से ज्यादा कमतर नहीं होते हैं, लेकिन वे अधिक नाजुक, सॉल्वैंट्स के प्रति कम प्रतिरोधी और ज्वलनशील होते हैं। माइक्रोक्रैक की तेजी से वृद्धि के कारण कम प्रभाव शक्ति और फ्रैक्चर - गुण विशेष रूप से पॉलीस्टीरिन प्लास्टिक की विशेषता - उन्हें इलास्टोमर्स, यानी पॉलिमर या कॉपोलिमर के साथ ग्लास संक्रमण तापमान - 40 डिग्री सेल्सियस से नीचे भरने से समाप्त हो जाते हैं। उच्चतम गुणवत्ता का इलास्टिकेटेड (प्रभाव-प्रतिरोधी) पॉलीस्टाइनिन स्टाइरीन-ब्यूटाडीन या नाइट्राइल-ब्यूटाडीन लेटेक्स के कणों पर स्टाइरीन के पोलीमराइजेशन द्वारा निर्मित किया जाता है।

सामग्री, जिसे एबीएस कहा जाता है, में लगभग 15% जेल अंश (पॉलीस्टाइनिन के ब्लॉक और ग्राफ्ट कॉपोलिमर और ये ब्यूटाडीन कॉपोलिमर) होते हैं, जो सीमा परत बनाते हैं और इलास्टोमेर कणों को पॉलीस्टाइनिन मैट्रिक्स से जोड़ते हैं। सामग्री का ठंढ प्रतिरोध इलास्टोमेर के ग्लास संक्रमण तापमान द्वारा सीमित है, गर्मी प्रतिरोध पॉलीस्टाइनिन के ग्लास संक्रमण तापमान द्वारा सीमित है।

सूचीबद्ध थर्मोप्लास्टिक्स का ताप प्रतिरोध 60-80 डिग्री सेल्सियस की सीमा में है, थर्मल विस्तार का गुणांक उच्च है और 1 x 10 की मात्रा है -4 , तापमान में मामूली बदलाव के साथ उनके गुण तेजी से बदलते हैं, लोड के तहत विरूपण स्थिरता कम होती है। आयनोमर्स के समूह से संबंधित थर्मोप्लास्टिक्स, उदाहरण के लिए, आयनोजेनिक समूहों (आमतौर पर असंतृप्त कार्बोक्जिलिक एसिड या उनके लवण) वाले मोनोमर्स के साथ एथिलीन, प्रोपलीन या स्टाइरीन के कॉपोलिमर, आंशिक रूप से इन नुकसानों से मुक्त होते हैं। प्रवाह तापमान के नीचे, मैक्रोमोलेक्यूल्स के बीच आयनोजेनिक समूहों की बातचीत के कारण, मजबूत भौतिक बंधन बनते हैं, जो बहुलक के नरम होने पर नष्ट हो जाते हैं। आयनोमर्स सफलतापूर्वक थर्माप्लास्टिक के गुणों को जोड़ते हैं, जो मोल्डिंग उत्पादों के लिए अनुकूल हैं, नेटवर्क पॉलिमर की विशेषताओं के साथ, यानी, विरूपण प्रतिरोध और कठोरता में वृद्धि के साथ। हालाँकि, पॉलिमर में आयनिक समूहों की उपस्थिति इसके ढांकता हुआ गुणों और नमी प्रतिरोध को कम कर देती है।

उच्च ताप प्रतिरोध (100-130 डिग्री सेल्सियस) और बढ़ते तापमान के साथ गुणों में कम तेज बदलाव वाले प्लास्टिक का उत्पादन पॉलीप्रोपाइलीन, पॉलीफॉर्मेल्डिहाइड, पॉली कार्बोनेट, पॉलीएक्रिलेट्स, पॉलीमाइड्स, विशेष रूप से सुगंधित पॉलीमाइड्स के आधार पर किया जाता है। फाइबरग्लास से भरे उत्पादों सहित पॉलीकार्बोनेट से बने उत्पादों की रेंज तेजी से बढ़ रही है।

पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन और टेट्राफ्लुओरोएथिलीन कॉपोलिमर पर आधारित प्लास्टिक का रासायनिक प्रतिरोध, प्रभाव शक्ति और ढांकता हुआ गुण विशेष रूप से उच्च हैं (फ्लोरोप्लास्टिक्स देखें)। पॉलीयुरेथेन-आधारित सामग्री वैकल्पिक भार की स्थितियों के तहत ठंढ प्रतिरोध और दीर्घकालिक ताकत के साथ पहनने के प्रतिरोध को सफलतापूर्वक जोड़ती है। पॉलीमेथाइल मेथैक्रिलेट का उपयोग ऑप्टिकली पारदर्शी मौसम प्रतिरोधी सामग्री बनाने के लिए किया जाता है।

थर्मोप्लास्टिक्स की ढलाई के दौरान इलाज प्रतिक्रियाओं की अनुपस्थिति प्रसंस्करण प्रक्रिया को अत्यधिक तीव्र करना संभव बनाती है। थर्मोप्लास्टिक उत्पादों को ढालने की मुख्य विधियाँ इंजेक्शन मोल्डिंग, एक्सट्रूज़न, वैक्यूम फॉर्मिंग और ब्लो मोल्डिंग हैं। चूँकि उच्च आणविक भार पॉलिमर की पिघली हुई चिपचिपाहट अधिक होती है, इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनों या एक्सट्रूडर पर थर्मोप्लास्टिक्स की ढलाई के लिए 30-130 Mn/m = (300-1300 kgf/cm) के विशिष्ट दबाव की आवश्यकता होती है 2 ).

थर्मोप्लास्टिक्स के उत्पादन के आगे के विकास का उद्देश्य समान पॉलिमर से सामग्री बनाना है, लेकिन इलास्टिकाइज़र, पाउडर और शॉर्ट-फाइबर फिलर्स का उपयोग करके गुणों के नए संयोजन के साथ।

थर्मोसेट के मुख्य प्रकार

थर्मोसेट उत्पादों की मोल्डिंग पूरी होने के बाद, पॉलिमर चरण एक नेटवर्क (त्रि-आयामी) संरचना प्राप्त कर लेता है। इसके कारण, ठीक किए गए थर्मोसेट में थर्मोप्लास्टिक्स की तुलना में उच्च कठोरता, लोचदार मापांक, गर्मी प्रतिरोध, थकान शक्ति और थर्मल विस्तार का कम गुणांक होता है; इसके अलावा, ठीक किए गए थर्मोसेट के गुण तापमान पर इतनी तेजी से निर्भर नहीं करते हैं। हालाँकि, ठीक किए गए थर्मोसेट्स की चिपचिपी-प्रवाह अवस्था में बदलने में असमर्थता पॉलिमर के संश्लेषण को कई चरणों में पूरा करने के लिए मजबूर करती है।

पहला चरण ऑलिगोमर्स (रेजिन) के उत्पादन के साथ समाप्त होता है - 500-1000 के आणविक भार वाले पॉलिमर। घोल या पिघल की कम चिपचिपाहट के कारण, राल को भराव कणों की सतह पर वितरित करना आसान होता है, तब भी जब भरने की डिग्री 80-85% (वजन के अनुसार) तक पहुंच जाती है। सभी घटकों को शामिल करने के बाद, थर्मोसेट की तरलता इतनी अधिक रहती है कि इससे बने उत्पादों को डालने (कास्टिंग), संपर्क मोल्डिंग या वाइंडिंग द्वारा ढाला जा सकता है। ऐसे थर्मोसेट को प्रीमिक्स कहा जाता है जब उनमें छोटे कणों के रूप में भराव होता है, और प्रीप्रेग तब कहा जाता है जब भराव निरंतर फाइबर, कपड़े या कागज होता है। प्रीमिक्स और प्रीप्रेग से उत्पादों को ढालने के लिए तकनीकी उपकरण सरल हैं और ऊर्जा लागत कम है, लेकिन प्रक्रियाओं में बाइंडर को ठीक करने के लिए सामग्री को अलग-अलग सांचों में रखना शामिल है। यदि राल को पॉलीकंडेनसेशन प्रतिक्रिया द्वारा ठीक किया जाता है, तो उत्पादों की ढलाई सामग्री के गंभीर संकोचन के साथ होती है और इसमें महत्वपूर्ण अवशिष्ट तनाव उत्पन्न होता है, और दृढ़ता, घनत्व और ताकत अधिकतम मूल्यों तक नहीं पहुंचती है (अपवाद के साथ) तनाव के साथ घुमाकर प्राप्त उत्पाद)।

इन कमियों से बचने के लिए, पॉलीकंडेंसेशन प्रतिक्रिया द्वारा ठीक किए गए रेजिन से उत्पादों के निर्माण की तकनीक एक अतिरिक्त चरण (घटकों को मिलाने के बाद) प्रदान करती है - बाइंडर का पूर्व-इलाज, रोलिंग या सुखाने के दौरान किया जाता है। साथ ही, सांचों में सामग्री को रखने की अवधि कम हो जाती है और उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार होता है, हालांकि, बाइंडर की तरलता में कमी के कारण सांचों को भरना केवल 25 के दबाव पर ही संभव हो पाता है। -60 एमएन/एम 2 (250-600 किग्रा/सेमी2)।

थर्मोसेट्स में राल अनायास ठीक हो सकता है (तापमान जितना अधिक होगा, गति उतनी ही अधिक होगी) या एक बहुक्रियाशील कम-आणविक पदार्थ - एक हार्डनर की मदद से।

किसी भी भराव वाले थर्मोसेट्स को बाइंडर के रूप में फेनोलिक रेजिन का उपयोग करके बनाया जाता है, जिसे अक्सर पॉलीविनाइल ब्यूटिरल, नाइट्राइल ब्यूटाडीन रबर, पॉलीमाइड्स, पॉलीविनाइल क्लोराइड (ऐसी सामग्री को फेनोलिक्स कहा जाता है) और एपॉक्सी रेजिन के साथ लोचदार किया जाता है, कभी-कभी फिनोल या एनिलिन फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन या इलाज ऑलिगोस के साथ संशोधित किया जाता है। .ईथर .

200 डिग्री सेल्सियस तक गर्मी प्रतिरोध के साथ उच्च शक्ति वाले प्लास्टिक का उत्पादन ग्लास फाइबर या कपड़ों को ऑलिगोएस्टर, फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड या एपॉक्सी रेजिन के साथ मिलाकर किया जाता है। 300 डिग्री सेल्सियस पर लंबे समय तक चलने वाले उत्पादों के उत्पादन में, ऑर्गेनोसिलिकॉन बाइंडर के साथ फाइबरग्लास या एस्बेस्टस प्लास्टिक का उपयोग किया जाता है; 300-340 डिग्री सेल्सियस पर - सिलिका, एस्बेस्टस या कार्बन फाइबर के संयोजन में पॉलीमाइड्स; हवा में 250-500 डिग्री सेल्सियस पर और निष्क्रिय वातावरण में 2000-2500 डिग्री सेल्सियस पर - फेनोलिक्स या पॉलियामाइड-आधारित प्लास्टिक कार्बन फाइबर से भरे होते हैं और उत्पादों को ढालने के बाद कार्बोनाइजेशन (ग्राफिटाइजेशन) के अधीन होते हैं।

उच्च मापांक प्लास्टिक [लोचदार मापांक 250-350 Gn/m 2 (25,000-35,000 किग्रा/मिमी 2 )) कार्बन, बोरान या मोनोक्रिस्टलाइन फाइबर के साथ एपॉक्सी रेजिन के संयोजन से निर्मित होते हैं (मिश्रित सामग्री भी देखें)। मोनोलिथिक और हल्के प्लास्टिक, कंपन और सदमे भार के प्रतिरोधी, जलरोधी और जटिल लोडिंग स्थितियों के तहत ढांकता हुआ गुणों और जकड़न को बनाए रखते हुए, इन फाइबर से सिंथेटिक फाइबर या कपड़े, कागज के साथ एपॉक्सी, पॉलिएस्टर या मेलामाइन-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन को मिलाकर बनाया जाता है।

उच्चतम ढांकता हुआ गुण (ढांकता हुआ स्थिरांक 3.5-4.0) क्वार्ट्ज फाइबर और पॉलिएस्टर या ऑर्गेनोसिलिकॉन बाइंडर्स पर आधारित सामग्रियों की विशेषता है।

लकड़ी के टुकड़े टुकड़े वाले प्लास्टिक का व्यापक रूप से निर्माण सामग्री उद्योग और जहाज निर्माण में उपयोग किया जाता है।

उत्पादन की मात्रा और प्लास्टिक की खपत की संरचना

प्राकृतिक रेजिन (रोसिन, शेलैक, बिटुमेन, आदि) पर आधारित प्लास्टिक सामग्री प्राचीन काल से जानी जाती है। कृत्रिम पॉलिमर-सेलूलोज़ नाइट्रेट-से बना सबसे पुराना प्लास्टिक सेल्युलाइड है, जिसका उत्पादन 1872 में संयुक्त राज्य अमेरिका में शुरू हुआ था। 1906-10 में, पहले थर्मोसेट-फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड राल पर आधारित सामग्री-का उत्पादन प्रायोगिक तौर पर शुरू किया गया था। रूस और जर्मनी में उत्पादन। 30 के दशक में यूएसएसआर, यूएसए, जर्मनी और अन्य औद्योगिक देशों में, थर्मोप्लास्टिक्स - पॉलीविनाइल क्लोराइड, पॉलीमिथाइल मेथैक्रिलेट, पॉलियामाइड्स, पॉलीस्टाइनिन - का उत्पादन आयोजित किया जा रहा है। हालाँकि, प्लास्टिक उद्योग का तीव्र विकास द्वितीय विश्व युद्ध (1939-45) के बाद ही शुरू हुआ। 50 के दशक में कई देशों में, सबसे बड़े टन भार वाले प्लास्टिक-पॉलीथीन-का उत्पादन शुरू होता है।

1973 में, प्लास्टिक के लिए पॉलिमर का विश्व उत्पादन ~ 43 मिलियन टन तक पहुंच गया। इसमें से लगभग 75% थर्मोप्लास्टिक्स (25% पॉलीथीन, 20% पॉलीविनाइल क्लोराइड, 14% पॉलीस्टाइनिन और इसके डेरिवेटिव, 16% अन्य प्लास्टिक) थे। कुल प्लास्टिक उत्पादन में थर्मोप्लास्टिक्स (मुख्य रूप से पॉलीथीन) की हिस्सेदारी में और वृद्धि की प्रवृत्ति है।

यद्यपि प्लास्टिक के लिए पॉलिमर के कुल उत्पादन में थर्मोसेट रेजिन की हिस्सेदारी केवल 25% है, वास्तव में रेजिन के उच्च स्तर के भराव (60-80%) के कारण थर्मोसेट की उत्पादन मात्रा थर्मोप्लास्टिक्स से अधिक है।

कच्चा लोहा और एल्युमीनियम जैसी पारंपरिक निर्माण सामग्री की तुलना में प्लास्टिक का उत्पादन कहीं अधिक तीव्रता से विकसित हो रहा है।

निर्माण कार्यों में प्लास्टिक की खपत लगातार बढ़ रही है। पी यह न केवल पॉलिमर के अद्वितीय भौतिक और यांत्रिक गुणों के कारण है, बल्कि उनकी मूल्यवान वास्तुशिल्प और निर्माण विशेषताओं के कारण भी है। अन्य निर्माण सामग्रियों की तुलना में प्लास्टिक का मुख्य लाभ हल्कापन और अपेक्षाकृत उच्च विशिष्ट ताकत है। इसके लिए धन्यवाद, भवन संरचनाओं का वजन काफी कम किया जा सकता है, जो आधुनिक औद्योगिक निर्माण की सबसे महत्वपूर्ण समस्या है।

मैकेनिकल इंजीनियरिंग में संरचनात्मक सामग्रियों में प्लास्टिक अग्रणी स्थान रखता है। इस उद्योग में उनकी खपत स्टील की खपत के साथ तुलनीय (मात्रा इकाइयों में) हो जाती है। मैकेनिकल इंजीनियरिंग में प्लास्टिक का उपयोग करने की व्यवहार्यता मुख्य रूप से उत्पादों की लागत को कम करने की संभावना से निर्धारित होती है। साथ ही, मशीनों के सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी और आर्थिक मानकों में भी सुधार हुआ है - वजन कम हो गया है, स्थायित्व, विश्वसनीयता आदि में वृद्धि हुई है। गियर और वर्म व्हील, पुली, बीयरिंग, रोलर्स, मशीन गाइड, पाइप, बोल्ट, नट, तकनीकी उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला आदि प्लास्टिक से बनाए जाते हैं।

प्लास्टिक के मुख्य लाभ, जो विमान निर्माण में उनके व्यापक उपयोग को निर्धारित करते हैं, हल्कापन और विस्तृत श्रृंखला में तकनीकी गुणों को बदलने की क्षमता हैं। थर्मोप्लास्टिक्स का उपयोग ग्लेज़िंग तत्वों, एंटीना रेडोम्स, विमान के अंदरूनी हिस्सों की सजावटी फिनिशिंग आदि के उत्पादन में किया जाता है, फोम और हनीकॉम्ब प्लास्टिक का उपयोग अत्यधिक भरी हुई तीन-परत संरचनाओं के लिए भराव के रूप में किया जाता है।

जहाज निर्माण में प्लास्टिक के अनुप्रयोग के क्षेत्र बहुत विविध हैं, और उपयोग की संभावनाएँ लगभग असीमित हैं। उनका उपयोग जहाज के पतवार और पतवार संरचनाओं (मुख्य रूप से फाइबरग्लास) के निर्माण के लिए, जहाज तंत्र, उपकरणों के लिए भागों के उत्पादन, परिसर की सजावट, उनकी गर्मी, ध्वनि और वॉटरप्रूफिंग के लिए किया जाता है।

ऑटोमोटिव उद्योग में, केबिन, बॉडी और उनके बड़े हिस्सों के निर्माण के लिए प्लास्टिक के उपयोग की विशेष रूप से काफी संभावनाएं हैं, क्योंकि कार के वजन का लगभग आधा हिस्सा और इसकी लागत का लगभग 40% हिस्सा बॉडी का होता है। प्लास्टिक बॉडी धातु की तुलना में अधिक विश्वसनीय और टिकाऊ होती है, और उनकी मरम्मत सस्ती और आसान होती है। हालाँकि, बड़े आकार के कार भागों के उत्पादन में प्लास्टिक अभी तक व्यापक नहीं हुआ है, जिसका मुख्य कारण अपर्याप्त कठोरता और अपेक्षाकृत कम मौसम प्रतिरोध है। ऑटोमोबाइल की आंतरिक सजावट के लिए प्लास्टिक का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। इंजन, ट्रांसमिशन और चेसिस के हिस्से भी इनसे बनाये जाते हैं। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में प्लास्टिक का अत्यधिक महत्व इस तथ्य से निर्धारित होता है कि वे विद्युत मशीनों, उपकरणों और केबल उत्पादों के सभी इन्सुलेशन तत्वों का आधार या आवश्यक घटक हैं। प्लास्टिक का उपयोग अक्सर इन्सुलेशन को यांत्रिक तनाव और आक्रामक वातावरण से बचाने, संरचनात्मक सामग्रियों के निर्माण आदि के लिए किया जाता है।

लिट.: पॉलिमर का विश्वकोश, टी. 1-2, एम., 1972-74; प्लास्टिक की प्रौद्योगिकी, एड. वी. वी. कोर्शाका, एम., 1972; लोसेव आई.पी., ट्रॉस्ट्यंस्काया ई.बी., सिंथेटिक पॉलिमर की रसायन विज्ञान, तीसरा संस्करण, एम., 1971; संरचनात्मक प्रयोजनों के लिए प्लास्टिक, एड. ई. बी. ट्रॉस्टयांस्कॉय, एम., 1974।

हमारी सभ्यता को प्लास्टिक सभ्यता कहा जा सकता है: विभिन्न प्रकार के प्लास्टिक और पॉलिमर सामग्री वस्तुतः हर जगह पाए जा सकते हैं।


हालाँकि, औसत व्यक्ति को शायद ही इस बात का अच्छा अंदाज़ा हो कि प्लास्टिक क्या है और यह किस चीज़ से बना है।

प्लास्टिक क्या है?

वर्तमान में, प्लास्टिक, या प्लास्टिक, कृत्रिम (सिंथेटिक) मूल की सामग्रियों के एक पूरे समूह को संदर्भित करता है। वे जैविक कच्चे माल, मुख्य रूप से प्राकृतिक गैस और तेल के भारी अंशों से रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से उत्पादित होते हैं। प्लास्टिक लंबे बहुलक अणुओं वाले कार्बनिक पदार्थ होते हैं जिनमें एक दूसरे से जुड़े सरल पदार्थों के अणु होते हैं।

पोलीमराइजेशन स्थितियों को बदलकर, रसायनज्ञ वांछित गुणों वाले प्लास्टिक प्राप्त करते हैं: नरम या कठोर, पारदर्शी या अपारदर्शी, आदि। आज प्लास्टिक का उपयोग वस्तुतः जीवन के सभी क्षेत्रों में किया जाता है, कंप्यूटर उपकरणों के उत्पादन से लेकर छोटे बच्चों की देखभाल तक।

प्लास्टिक का आविष्कार कैसे हुआ?

दुनिया का पहला प्लास्टिक अंग्रेजी शहर बर्मिंघम में धातुविज्ञानी ए पार्क्स द्वारा बनाया गया था। यह 1855 में हुआ: सेल्यूलोज के गुणों का अध्ययन करते समय, आविष्कारक ने इसे नाइट्रिक एसिड के साथ इलाज किया, जिसके लिए उन्होंने नाइट्रोसेल्यूलोज प्राप्त करते हुए पोलीमराइजेशन प्रक्रिया शुरू की। आविष्कारक ने अपने द्वारा बनाए गए पदार्थ का नाम अपने नाम से रखा - पार्केसिन। पार्क्स ने पार्केसिन का उत्पादन करने के लिए अपनी खुद की कंपनी खोली, जिसे जल्द ही कृत्रिम हाथीदांत के रूप में जाना जाने लगा। हालाँकि, प्लास्टिक की गुणवत्ता ख़राब थी और कंपनी जल्द ही दिवालिया हो गई।

इसके बाद, प्रौद्योगिकी में सुधार किया गया और जे.डब्ल्यू. द्वारा प्लास्टिक का उत्पादन जारी रखा गया। हिते, जिन्होंने अपनी सामग्री को सेल्युलाइड कहा। इससे विभिन्न प्रकार के उत्पाद बनाए गए, कॉलर से जिन्हें धोने की आवश्यकता नहीं थी, बिलियर्ड गेंदों तक।

1899 में, पॉलीथीन का आविष्कार हुआ और कार्बनिक रसायन विज्ञान की संभावनाओं में रुचि तेजी से बढ़ी। लेकिन बीसवीं शताब्दी के मध्य तक, प्लास्टिक ने एक संकीर्ण बाजार स्थान पर कब्जा कर लिया था, और केवल पीवीसी उत्पादन तकनीक के निर्माण ने उनसे घरेलू और औद्योगिक उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन करना संभव बना दिया था।

प्लास्टिक के प्रकार

वर्तमान में, उद्योग कई प्रकार के प्लास्टिक का उत्पादन और उपयोग करता है।

उनकी संरचना के आधार पर, प्लास्टिक को निम्न में विभाजित किया गया है:

- शीट थर्मोप्लास्टिक द्रव्यमान - प्लेक्सीग्लास, विनाइल प्लास्टिक, जिसमें रेजिन, प्लास्टिसाइज़र और स्टेबलाइज़र शामिल हैं;


- लेमिनेटेड प्लास्टिक को कागज, फाइबरग्लास आदि की एक या अधिक परतों से प्रबलित किया जाता है;

- फाइबरग्लास - ग्लास फाइबर, एस्बेस्टस फाइबर, कपास फाइबर, आदि के साथ प्रबलित प्लास्टिक;

- इंजेक्शन मोल्डिंग द्रव्यमान - प्लास्टिक जिसमें पॉलिमर यौगिकों के अलावा अन्य घटक नहीं होते हैं;

- प्रेस पाउडर - पाउडर एडिटिव्स के साथ प्लास्टिक।

पॉलिमर बाइंडर के प्रकार के आधार पर, प्लास्टिक को निम्न में विभाजित किया गया है:

- फिनोल प्लास्टिक, जो फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन से बने होते हैं;

- मेलामाइन-फॉर्मेल्डिहाइड और यूरिया-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन से बने अमीनोप्लास्ट;

- एपॉक्सी प्लास्टिक एक बाइंडर के रूप में एपॉक्सी रेजिन का उपयोग करते हैं।

उनकी आंतरिक संरचना और गुणों के आधार पर, प्लास्टिक को दो बड़े समूहों में विभाजित किया गया है:

- थर्मोप्लास्टिक्स जो गर्म होने पर पिघल जाते हैं, लेकिन ठंडा होने के बाद अपनी मूल संरचना बनाए रखते हैं;

- एक रैखिक प्रकार की प्रारंभिक संरचना वाले थर्मोसेट, जो इलाज के दौरान एक नेटवर्क संरचना प्राप्त करते हैं, लेकिन जब दोबारा गरम किया जाता है, तो पूरी तरह से अपने गुणों को खो देते हैं।

थर्मोप्लास्टिक्स का उपयोग बार-बार किया जा सकता है; ऐसा करने के लिए, उन्हें बस कुचलने और पिघलाने की जरूरत है। कार्यशील गुणों के संदर्भ में, थर्मोसेट, एक नियम के रूप में, थर्मोप्लास्टिक्स से कुछ हद तक बेहतर होते हैं, लेकिन जब मजबूत हीटिंग के अधीन होते हैं, तो उनकी आणविक संरचना नष्ट हो जाती है और बाद में बहाल नहीं होती है।

प्लास्टिक किससे बने होते हैं?

अधिकांश प्लास्टिक के कच्चे माल कोयला, प्राकृतिक गैस और तेल हैं। उनसे, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से सरल (कम आणविक भार) गैसीय पदार्थ अलग किए जाते हैं - एथिलीन, बेंजीन, फिनोल, एसिटिलीन, आदि, जो बाद में पोलीमराइजेशन, पॉलीकंडेंसेशन और पॉलीएडिशन प्रतिक्रियाओं के दौरान सिंथेटिक पॉलिमर में परिवर्तित हो जाते हैं। पॉलिमर के उत्कृष्ट गुणों को बड़ी संख्या में प्रारंभिक (प्राथमिक) अणुओं के साथ उच्च आणविक भार बांड की उपस्थिति से समझाया जाता है।


पॉलिमर उत्पादन के कुछ चरण जटिल और पर्यावरण की दृष्टि से बेहद खतरनाक प्रक्रियाएं हैं, इसलिए प्लास्टिक का उत्पादन केवल उच्च तकनीकी स्तर पर ही सुलभ हो पाता है। उसी समय, अंतिम उत्पाद, अर्थात्। प्लास्टिक आमतौर पर पूरी तरह से तटस्थ होता है और इसका मानव स्वास्थ्य पर कोई नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ता है।