Производство и переработка
вторичного полиэтилена

Общая классификация полимеров

Термопластичные и термореактивные полимеры

«Термопласты» - это материалы, которые можно нагревать и формовать, а затем повторно нагревать и повторно формировать. Форма полимерных молекул обычно линейная или слегка разветвленная, что позволяет им течь под давлением при нагревании выше эффективной температуры плавления.

«Термореактивные» материалы подвергаются как химическому, так и фазовому изменению при нагревании. Их молекулы образуют трехмерную сшитую сеть. Как только они нагреты и сформированы, они не могут быть повторно обработаны - трехмерные молекулы не могут течь под давлением при нагревании.

Аморфные и кристаллические полимеры

Полимеры с почти линейной структурой, которые имеют простые каркасы, имеют тенденцию быть гибкими и складываться, образуя очень плотно упакованные и упорядоченные «кристаллические» области. Уровни кристалличности могут варьироваться от нуля до почти 100%. Время и температура при обработке влияют на степень кристалличности. Кристаллические полимеры включают в себя: полиэтилен, полипропилен, ацетали, нейлоны и большинство термопластичных сложных полиэфиров. Кристаллические полимеры имеют более высокую усадку, как правило, непрозрачные или полупрозрачные, с хорошей или отличной химической стойкостью, низким поверхностным трением и хорошей или отличной износостойкостью.

Полимеры с более крупными молекулярными цепями или большими ветвями или функциональными группами имеют тенденцию быть более жесткими и недостаточно сгибаться для образования кристаллов. Эти материалы называют «аморфными» полимерами. Обычные аморфные полимеры включают полистирол, поликарбонат, акрил, ABS, SAN и полисульфон. Аморфные полимеры имеют низкую усадку, хорошую прозрачность, постепенное размягчение при нагревании (без четкой точки плавления), среднюю или низкую химическую стойкость, высокое поверхностное трение и среднюю или низкую износостойкость.

Присадки против конденсации полимеров

Полимеры, такие как нейлоны, ацетали и сложные полиэфиры, получают путем конденсации или ступенчатой ​​полимеризации, где небольшие молекулы (мономеры) двух разных химических веществ объединяются, образуя цепочки чередующихся химических групп. Длина молекул определяется количеством активных концов цепи, доступных для реакции с большим количеством мономера или активными концами других молекул.

Полимеры, такие как полиэтилен, полистирол, акрил и поливинилхлорид, получают аддитивной или цепной полимеризацией, где используется только один вид мономеров. Реакция начинается с инициатора, который активирует молекулы мономера, разрывая двойную связь между атомами и создавая два сайта связывания. Эти сайты быстро реагируют с сайтами на других молекулах мономера или полимера. Процесс продолжается до тех пор, пока инициатор не израсходован и реакция не остановится. Длина молекул определяется количеством мономерных молекул, которые могут присоединиться к цепи до того, как инициатор израсходован, и все молекулы с инициированными сайтами связывания прореагировали.

Товарные, инженерные и эксплуатационные полимеры

Товарные полимеры имеют относительно низкие физические свойства. Они используются для недорогих или одноразовых потребительских или промышленных товаров или упаковки. Они имеют ограниченное напряжение и устойчивость к низким температурам, но хорошо подходят для производства в больших объемах. Полиэтилен, полистирол и полипропилен являются хорошими примерами. В последние годы поставщики материалов добились улучшенных прочностных и термических свойств от некоторых сырьевых материалов, вытеснив низкопробные применения для конструкторских полимеров.

Инженерные полимеры имеют более высокую прочность и термическое сопротивление. Их цена может варьироваться от двух до десяти раз больше, чем товарный полимер. Они используются в корпусах, конструкционных рамах и несущих элементах, а также в приложениях, требующих износостойкости, долговечности, огнестойкости и способности выдерживать нагрузку при циклических нагрузках. Хорошими примерами являются полиэфиры, поликарбонаты, АБС и ацеталь.

Эксплуатационные полимеры находятся на самом высоком конце спектра, с очень высокой прочностью и термостойкостью. Они, как правило, очень дорогие, стоят в два-пять раз дороже, чем большинство конструкционных полимеров. Они используются в условиях высоких температур, высоких нагрузок, в суровых условиях и, как правило, в объемах производства от низкого до среднего. Примеры включают PEEK, полиэфиримиды и LCP.