Polímero - o que é isso? Produção de polímeros. Produtos feitos de materiais poliméricos

Produção produtos de polímero inclui a produção de diversos artigos domésticos e técnicos. Por exemplo, os produtos mais populares são recipientes para líquidos, formas para despejar concreto ou produtos alimentícios, bem como diversas fitas para embalagem de mercadorias.

Um negócio pode visar uma área específica de produção ou várias ao mesmo tempo, dependendo da quantidade de equipamentos tecnológicos e da escala geral de capacidade. A opção ideal seria cooperar com uma empresa que lida com eletrodomésticos, venda de materiais de construção ou pequenos produtos.

Normalmente, seu campo de atividade requer polímeros e, especificamente, filmes para embalagens. Como mostram a prática e as estatísticas analíticas, é melhor começar este negócio com filmes e utensílios de plástico e, à medida que o negócio se desenvolve, desenvolver a produção. Com uma organização empresarial adequada, é perfeitamente possível obter uma rentabilidade de cerca de 15 por cento.

Aluguel de instalações para negócios.

Para a produção industrial, é necessário espaço livre. O complexo produtivo para produção de produtos poliméricos pode ser equipado com uma área de 400 metros quadrados. Pequenos hangares, instalações agrícolas, garagens ou quaisquer edifícios térreos com área específica são perfeitos para este fim.

Na escolha deverá ter em consideração a disponibilidade de comunicações, nomeadamente sistemas de ventilação, abastecimento de água, abastecimento de gás, incluindo linha de alta tensão 380V. Não existem requisitos específicos para o espaço de trabalho; tudo depende do volume de produção e do número de funcionários.

O custo médio do espaço na região de Moscou é de pelo menos 5.800 rublos por m². m. por ano, respectivamente total: 400 x 5.800 = 2.320.000 rublos. Após a assinatura do contrato e de toda a documentação relacionada, é necessário iniciar a preparação do local para colocação dos equipamentos, nomeadamente, preparar o sistema de ventilação, fixadores, lugar livre E assim por diante.

Compra de equipamentos necessários.

A produção de polímeros é impossível sem equipamentos tecnologicamente complexos e volumosos. São sistemas de transporte, fornos, prensas, compressores, etc.

Principais sistemas e unidades de produção:

Máquina extrusora - 110.000 rublos;
- máquina de corte de filme - 56.000 rublos;
- puncionadeira - 40.000 rublos;
- compressor de ar - 12.000 rublos;
- fogão a gás - 70.000 rublos;
- ferramentas e equipamentos auxiliares - 10.000 rublos;

O custo de cada máquina é calculado com base nos dados médios do catálogo para grandes regiões da Rússia. Despesas totais com equipamentos: 110.000 + 56.000 + 40.000 + 12.000 + 70.000 + 10.000 = 298.000 rublos, o preço não inclui o valor necessário para instalação e configuração dos sistemas.

Pessoal operacional e aquisição de matérias-primas para o empreendimento.

O negócio de fabricação de resinas precisa de trabalhadores qualificados que possam manter uma produção estável, mostrando assim a cara da empresa. Devem ser pessoas, antes de tudo, com experiência e conhecimento. Pela primeira vez, um pequeno quadro de trabalhadores servirá, basta: 2 trabalhadores gerais, um tecnólogo, um gerente de máquinas e um empacotador-carregador. Na hora de escolher vale a pena conferir com atenção as pessoas, pois a disponibilidade de demanda estável e margens de lucro dependerão da qualidade do trabalho.

Salários médios em Moscou e no distrito de Moscou:

Trabalhadores gerais - 28.000 rublos;
- engenheiro de processo - 45.000 rublos;
- Controle CNC - 38.000 rublos;
- carregador-embalador - 30.000 rublos;

Custos totais com salários de funcionários: 56.000 (2 pessoas) + 45.000 + 38.000 + 30.000 = 169.000 rublos por mês, durante um ano: 169.000 x 12 (meses) = 2.028.000 rublos, excluindo bônus, licença médica ou férias.
Em termos de aquisição de matérias-primas, será necessário um fornecimento sistemático de grânulos de plástico, feitos a partir de plástico reciclado. Isso economizará significativamente nos custos de produção, uma vez que os equipamentos para processamento de matérias-primas são bastante caros. A compra de grânulos acabados custa cerca de 15.000 rublos por tonelada, dependendo da cor do material.

Tecnologia de produção.

As matérias-primas adquiridas na forma de grânulos multicoloridos são colocadas em um recipiente para refusão. Em seguida, a cuba é transferida para um forno especial a gás, onde é aquecida a uma determinada temperatura. O líquido aquecido é despejado em folhas uniformes que não endurecem, mas têm a forma de borracha. Após passar por tratamento térmico, o material polimérico fica adequado para a prensa de corte. Este dispositivo bate um produto com um determinado formato.

Os blanks preenchidos são transferidos para um ponto de processamento, onde especialistas manuais corrigem todos os possíveis pequenos defeitos, na forma de vestígios extras de plástico da prensa, etc. Os produtos processados ​​são encaminhados para classificadores, que se dedicam ao acondicionamento para posterior venda.

Promoção e publicidade empresarial.

A abordagem correta à publicidade permitirá em breve que você promova seu próprio negócio. Para este tipo específico de produção, existem métodos de publicidade específicos. Porém, é impossível prescindir de ter um site próprio. O recurso web abre oportunidades para fornecer ao cliente mais informação detalhada sobre a produção. O site pode conter um catálogo de produtos, informações de contato, avaliações, etc. A criação e desenvolvimento de um site custará aproximadamente 120.000 rublos, valor que já inclui a promoção inicial de conteúdo.

Também vale a pena prestar atenção à publicidade em anúncios, por exemplo, você pode publicar seu anúncio em uma revista popular de construção ou comércio, ou colocar um anúncio em um jornal local. Naturalmente, o custo de serviços deste tipo depende das tarifas específicas da imprensa e das solicitações do editor principal.

Plano de vendas para produtos poliméricos e tempo possível retorno.

Os produtos poliméricos são utilizados em quase todas as áreas de produção. Em primeiro lugar, é um filme polimérico que é utilizado para diversos fins, desde embalar produtos até montar estufas e viveiros em agricultura. Será uma grande vantagem ter contactos com grandes empresas produtoras ou comerciais que necessitem de produtos similares. Além disso, as principais áreas de vendas serão o comércio varejista e atacadista. Os produtos poliméricos são um conceito muito amplo e podem incluir muitos produtos domésticos e técnicos, por exemplo, as formas poliméricas para concreto são muito populares devido à sua facilidade de uso e à disponibilidade de uma variedade de formas.

O valor da receita para este negócio pode variar de 50 a 100 mil rublos por semana, respectivamente, durante um mês o lucro será de 100 x 4 (semanas) = ​​400.000 rublos, durante um ano 400.000 x 12 (meses) = 4.800.000 rublos excluindo impostos e pagamentos diversos. Os custos totais deste negócio no primeiro ano são de cerca de 4.781.000 rublos, respectivamente, o lucro líquido será de cerca de 4.800.000 - 4.781.000 = 19.000 rublos por ano, o que é bastante aceitável, já que com este tipo de negócio pode atingir o ponto de equilíbrio, será necessário de vários meses a 2-3 anos. Com base nos dados calculados, podemos afirmar com segurança que o negócio de produção de produtos poliméricos poderá se pagar dentro de 12 a 14 meses.

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Avançar -

Na maioria das vezes, os produtos de uso diário são feitos de material polimérico. Sua aplicação é bastante diversificada - recipientes para armazenamento de alimentos, líquidos, embalagens diversas, formas para concreto, etc. A direção é escolhida em função da disponibilidade e capacidade do equipamento adequado no qual serão produzidos os produtos poliméricos.

Por onde começar

A principal tarefa de qualquer empresário é selecionar a gama de produtos oferecidos e encontrar clientes. Segundo especialistas, os produtos mais populares de materiais poliméricos– pratos e outros recipientes em contacto com alimentos, películas de embalagem para artigos pequenos e grandes.

Celebrar acordos com vendedores ou fabricantes de materiais de construção, electrodomésticos, lojas de ferragens e regulares permitirão que você desenvolva rapidamente uma base compradores atacadistas. No futuro, será possível começar a produzir produtos sob medida. A baixa rentabilidade (cerca de 15%) é compensada por grandes volumes de vendas.

A etapa inicial da criação de uma empresa é o registro. Dependendo dos volumes de produção esperados, você pode escolher um empresário individual ou uma LLC. Para iniciar uma pequena fábrica de produtos poliméricos, basta. No entanto, ao planejar atividades de grande escala com uma ampla gama de produtos, é melhor registrar entidade. O nível de confiança nas organizações é maior tanto por parte dos parceiros como dos clientes.

Ao se cadastrar você deve indicar o tipo de atividade. A produção de produtos plásticos possui o código OKVED 22 (subclasse 2). A escolha da subseção depende do produto.

Procure por instalações

A próxima tarefa de um empresário iniciante é encontrar e alugar instalações adequadas. Você precisará de pelo menos 400 m². m. Você pode alugar hangares, prédios de garagem ou qualquer prédio térreo. As oficinas, armazéns e despensas devem cumprir os seguintes requisitos - disponibilidade de comunicações (ventilação, abastecimento de água, possibilidade de utilização de linhas de alta tensão abaixo de 380V) e espaço livre para trabalhadores de acordo com o volume de produção. Normas gerais para instalações de produção:

Altura do teto a partir de 3,5 metros.

Materiais incombustíveis devem ser utilizados na decoração das paredes.

Os pisos devem ser de concreto ou azulejos.

Se a produção de produtos poliméricos for planejada em cidade grande(Moscou, São Petersburgo), então alugue metro quadradoé de até 5.000 rublos. no ano. Portanto, pelo menos 2.000.000 de rublos devem ser incluídos na parte de despesas do plano de negócios.

Compra de equipamentos e materiais

Os ciclos do processo de produção podem ser completos ou incompletos. Os custos de aquisição de equipamentos nos quais serão produzidos os produtos poliméricos dependem disso.

O ciclo completo envolve derreter os grânulos, formar um filme e criar a partir dele produto final. O equipamento obrigatório inclui:

• granulador;
• extrusora (aparelho para produção de filmes a partir de matérias-primas);
• unidades de britagem.

Para processamento adicional de produtos poliméricos na Rússia, pode ser necessária uma impressora especial para aplicação de desenhos e inscrições, um aparelho para dobrar bordas e uma máquina de embalagem. Ciclo incompleto– trabalhando com filme acabado. Para completar as linhas, você precisará adquirir prensas modeladoras especiais, uma máquina de assentamento e embalagem. Custos aproximados de equipamentos para uma planta de produção de produtos poliméricos com ciclo completo:

Os custos do equipamento serão de pelo menos 300.000 rublos. Os custos de montagem da linha de produção não estão incluídos. A principal matéria-prima para uma variedade de produtos domésticos são os grânulos de plástico. Eles são feitos de plástico reciclado. Comprar sua própria planta para processamento de matéria-prima não é lucrativo. A maioria das fábricas compra grânulos prontos. O custo de 1 tonelada de material é de cerca de 15.000 rublos.

Recrutamento

Existem artesãos que conseguem fazer produtos poliméricos com as próprias mãos, sem ajuda externa. Por exemplo, na garagem ou no porão de uma casa.

No entanto, rendimentos elevados só podem ser obtidos com produção em grande escala. A qualidade dos produtos e os resultados financeiros dependem do profissionalismo dos colaboradores. O funcionário deve ter experiência e conhecer tecnologia de produção. Para iniciar uma linha, você pode se limitar às seguintes vagas:

• trabalhadores em geral (2 pessoas com salário de 25.000 rublos);
• tecnólogo (40.000–50.000 rublos);
• especialista em controle de máquinas (a partir de RUB 35.000);
• carregador (20.000–30.000 rublos).

Custos de pagamento mensal remunerações será de 150.000 rublos.

Procedimento de organização de vendas

O filme de polímero é usado em todos os lugares - desde embalagens de produtos até a criação de estufas e estufas. Os grandes varejistas sempre precisam desses materiais. Você pode firmar com eles contratos de fornecimento atacadista de filmes, oferecendo condições mais favoráveis ​​​​que os concorrentes.

Uma das áreas populares é a produção de formas poliméricas para concreto. A planta também pode produzir produtos de areia polimérica ( Lajes para pavimento, azulejos, pedra de revestimento). Nesse caso, são utilizadas composições simples - polímero, areia, corante. Essa produção decide problema ambiental cidades. Resíduos domésticos (plásticos, sacolas, garrafas) são utilizados como matéria-prima.

Ao oferecer à prefeitura um plano de descarte de resíduos, suas ideias e produtos, você consegue bons pedidos e cria uma imagem positiva.

Uma estimativa aproximada da lucratividade de um projeto para a produção de materiais poliméricos é de 50.000 a 100.000 rublos. por mês. O retorno total pode ser alcançado dentro de um ano.

Produção e processamento de polímeros

Produção de polímero

Os produtos plásticos há muito que se tornaram parte integrante da nossa vida quotidiana. É por isso que a produção de polímeros é uma indústria promissora e em rápido desenvolvimento. Polímeros são substâncias constituídas por grandes macromoléculas que são combinadas a partir de unidades elementares, ou monômeros. Graças às suas propriedades, os materiais poliméricos ganharam grande popularidade no mercado atual. A produção de produtos poliméricos inclui diversas áreas, uma vez que esses produtos são utilizados com sucesso em quase todas as áreas de nossas vidas, desde peças de reposição de automóveis até filmes plásticos comuns. E a produção de polímeros na Rússia é especialmente importante, porque o nosso país é rico em Recursos naturais, enquanto a principal matéria-prima utilizada na produção de polímeros é o petróleo, e a auxiliar é o gás natural.

Tecnologia de produção de polímero

Os polímeros utilizados na indústria podem ser divididos em três grupos. Polímeros naturais como borracha, celulose ou cola de caseína não são amplamente utilizados e são pouco utilizados. Polímeros naturais tratados quimicamente - reciclados - são um pouco mais utilizados, mas ainda não desempenham um papel significativo na indústria moderna. Os polímeros sintéticos são os mais comuns na indústria atualmente; são produzidos pela combinação de monômeros em macromoléculas. A tecnologia para produção de polímeros a partir de monômeros inclui dois métodos principais: policondensação e polimerização. No primeiro caso, uma ligação é formada entre duas moléculas de monômero quando uma pequena molécula de outra substância, por exemplo, amônia, água ou cloreto de hidrogênio, é separada delas. No segundo caso, as ligações duplas nos monômeros são quebradas, o que leva à formação de uma cadeia polimérica com ligações intermonoméricas.

A planta de produção de polímeros do complexo empresarial Plastic LLC possui enorme potencial científico e equipamentos modernos. Ao mesmo tempo, a base tecnológica está em constante atualização, por isso os polímeros por nós produzidos e os produtos a partir deles são da mais alta qualidade e a gama está crescendo rapidamente.

Processamento de polímero

Não menos importante e premente é a questão do respeito ao meio ambiente dos produtos poliméricos. O período de decomposição de uma garrafa plástica comum ou filme plástico excede cem anos. É por isso que a reciclagem de polímeros é tão importante. A produção de produtos a partir de materiais plásticos reciclados é uma das opções para resolver este problema, mas este processo está associado a um número significativo de dificuldades. O principal problema é que os produtos que utilizam material polimérico reciclado são de qualidade muito inferior. Os resíduos de polímero são significativamente inferiores aos polímeros originais em suas propriedades mecânicas. Além disso, em comparação com os polímeros originais, os parâmetros do processo tecnológico de obtenção de massa polimérica para a produção de produtos a partir de materiais reciclados mudam, pois tais matérias-primas são bastante diferentes das originais: a viscosidade e a resistência mudam, o material pode conter não- inclusões poliméricas. No entanto, apesar de todas as dificuldades, a tendência para a produção de novos produtos a partir de polímeros secundários desenvolve-se gradualmente. Por exemplo, o processamento em cascata está sendo cada vez mais utilizado na produção garrafas plásticas, pois isso não afeta sua qualidade.

Outra opção para solucionar o problema do respeito ao meio ambiente é a produção de polímeros biodegradáveis. Hoje, o mais popular entre esses plásticos é o polilactídeo (PLA), por ser feito de materiais orgânicos. Também estão sendo realizadas pesquisas na área de conferir biodegradabilidade a outros tipos de plástico amplamente utilizados na indústria, como poliestireno, cloreto de polivinila, polipropileno e outros. Uma das opções para implementar esta tarefa é adicionar um concentrado orgânico à massa polimérica, o que não afeta particularmente a qualidade do produto resultante, mas reduz significativamente o seu período de decomposição.

Materiais e produtos poliméricos

Polímeros são materiais que contêm ligantes orgânicos de alto peso molecular (polímeros) como componente principal..

Devido à sua capacidade de assumir a forma necessária durante o processamento e retê-la após a remoção das forças, os materiais poliméricos também são chamados de plásticos (plásticos ou plásticos). Os plásticos utilizados na construção são composições complexas que consistem em um ligante polimérico, cargas, estabilizantes, plastificantes, endurecedores e outros componentes.

Polímeros (do grego ʼʼpolyʼʼ - muitos, ʼʼmerosʼʼ - parte, compartilhar) - substâncias de alto peso molecular, cujas moléculas consistem em um grande número de unidades da mesma estrutura, interagindo entre si por meio de ligações covalentes para formar macromoléculas.

Por composição da cadeia principal Os polímeros macromoleculares são divididos em três grupos: a) polímeros de cadeia de carbono - as cadeias poliméricas macromoleculares consistem apenas em átomos de carbono; b) polímeros de heterocadeia, cujas cadeias incluem, além de átomos de carbono, átomos de oxigênio ou enxofre, nitrogênio, fósforo, etc.; c) polímeros de organoelementos, cujas cadeias principais podem incluir átomos de silício, alumínio, titânio e outros elementos com ligações silício-oxigênio, siloxano.

Os polímeros podem ter uma estrutura linear, ramificada ou em rede (tridimensional). estrutura, que determina as propriedades físicas, mecânicas e químicas dos polímeros. Macromoléculas de polímeros linear as estruturas são alongadas na forma de cadeias interligadas por forças fracas de interação intermolecular (Fig. 9a). Para ramificado Os polímeros são caracterizados pela presença de unidades monoméricas ramificadas da cadeia principal da macromolécula (Fig. 9b). Malha (tridimensional) estruturas poliméricas são caracterizadas pelo fato de serem duráveis ligações químicas entre cadeias (reticulação de cadeias poliméricas lineares ou ramificadas individuais) levam à formação de uma única estrutura espacial (Fig. 9c).

Polímeros com macromoléculas de estrutura linear ou ramificada fundem quando aquecidos com mudança de propriedades e se dissolvem em um solvente orgânico apropriado, e quando resfriados solidificam novamente. Esses polímeros, que podem amolecer repetidamente quando aquecidos e endurecer quando resfriados, são chamados de termoplásticos (termoplásticos). Pelo contrário, polímeros com macromoléculas de estrutura tridimensional apresentam maior resistência aos esforços térmicos e mecânicos, não se dissolvem em solventes, apenas incham. Esses polímeros não podem amolecer reversivelmente quando reaquecidos e são chamados de polímeros termofixos (termofixos).

Os compostos de alto peso molecular são caracterizados não apenas pela estrutura de suas moléculas, mas também peso molecular. Os polímeros normalmente têm pesos moleculares superiores a 5.000; compostos de alto peso molecular com peso molecular mais baixo são chamados oligômeros. À medida que você aumenta peso molecular polímero, sua solubilidade em solventes orgânicos diminui, a elasticidade diminui um pouco, mas a resistência aumenta significativamente.

As propriedades de muitos polímeros estão inextricavelmente ligadas ao peso molecular e às forças intermoleculares, que são mais fracas do que as ligações de valência convencionais. À medida que o peso molecular do polímero aumenta, o efeito total das forças intermoleculares torna-se perceptível, uma vez que cada átomo é a sua fonte. A este respeito, o papel crescente das forças intermoleculares com o aumento do peso molecular distingue qualitativamente os polímeros dos compostos de baixo peso molecular.

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Arroz. 9. Estrutura esquemática de macromoléculas poliméricas com estrutura linear (a), ramificada (b), de rede (c)

Para produção de polímeros principais matérias-primas servem como monômeros, ᴛ.ᴇ. substâncias que podem combinar-se entre si para formar polímeros. Os monômeros são obtidos pelo processamento de gases naturais e de petróleo, carvão, amônia, dióxido de carbono e outras substâncias similares. Levando em consideração a dependência do método de produção, os polímeros são divididos em polimerização, policondensação e naturais modificados.

Polimerização Os polímeros são obtidos durante a polimerização de monômeros devido à abertura de múltiplas ligações (ou abertura do anel) e à união de unidades monoméricas elementares em longas cadeias. Como os átomos e seus grupos não são separados durante a reação de polimerização, subprodutos não são formados, a composição química do monômero e do polímero é a mesma.

Policondensação os polímeros são obtidos através da reação de policondensação de duas ou mais substâncias de baixo peso molecular. Durante esta reação, juntamente com o produto principal da policondensação, formam-se compostos secundários (água, álcoois, etc.), e a composição química do polímero difere de composição química produtos iniciais de policondensação.

Modificado os polímeros são obtidos a partir de substâncias naturais de alto peso molecular (celulose, caseína) por modificação química para alterar suas propriedades originais em uma determinada direção. O acetato de celulose é usado para produzir vernizes duráveis ​​e impermeáveis ​​para pintura de madeira e metal.

Os polímeros de polimerização (termoplásticos) incluem polietileno, polipropileno, poliisobutileno, cloreto de polivinila, poliestireno, polimetilmetacrilato (vidro orgânico), acetato de polivinila, etc.
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Polietileno[-CH 2 -CH 2 -] P– um produto da polimerização do etileno. Disponível na forma de grânulos de 3–4 mm ou pó branco. As propriedades técnicas do polietileno dependem do peso molecular, da ramificação da cadeia e do grau de cristalinidade. O polietileno é um dos polímeros mais leves - sua densidade é menor que a densidade da água (0,92-0,97 g/cm 3). É caracterizado por alta resistência à tração (12-32 MPa), baixa absorção de água (0,03-0,04%), alta resistência química e resistência ao gelo. É necessário levar em consideração as características do polietileno, características de todos os polímeros com estrutura linear: módulo de elasticidade relativamente baixo (150-800 MPa), baixa dureza, resistência ao calor limitada (108-130 ° C), grande coeficiente expansão térmica. O polietileno é utilizado para a produção de tubos, filmes, materiais isolantes térmicos cheios de gás, recipientes e equipamentos hidráulicos.

Cloreto de polivinila(PVC) é um produto da polimerização do cloreto de vinila (CH 2 =CHCl). As elevadas propriedades mecânicas do cloreto de polivinila determinaram as principais áreas de sua aplicação na construção. Os materiais de impermeabilização e acabamento, rodapés, corrimãos, caixilhos de janelas e portas, linóleo, etc. são feitos de policloreto de vinila.
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Uma propriedade valiosa do cloreto de polivinila é sua resistência a ácidos, álcalis, álcool, gasolina e óleos lubrificantes. Por esse motivo, é amplamente utilizado para a produção de tubos utilizados em tubulações de abastecimento de água, esgoto e processos.

As desvantagens do cloreto de polivinila são uma diminuição acentuada da resistência com o aumento da temperatura, bem como fluência sob carga prolongada.

Poliestireno[-CH 2 -SNS 6 H 5 -] P– produto sólido da polimerização do estireno (vinilbenzeno). Em temperaturas normais, o poliestireno é um material sólido e transparente semelhante ao vidro, transmitindo até 90% do espectro visível. O poliestireno é produzido na forma de grânulos (6-10 mm), pó de granulação fina e grossa, bem como na forma de grânulos (pelo método de produção em suspensão) com teor de umidade de até 0,2%.

O poliestireno possui altas propriedades mecânicas (resistência à compressão 80-110 MPa), resistente à água, bem resistente a ácidos concentrados (exceto ácidos nítrico e acético glacial) e resistente a soluções alcalinas (concentrações de até 40%). As desvantagens do poliestireno que limitam seu uso incluem: baixa resistência ao calor, fragilidade, que se manifesta sob carga de choque.

Utilizado na fabricação de películas impermeabilizantes, revestimentos cerâmicos, materiais de isolamento térmico, tubulações de água, etc.

Entre os polímeros de policondensação (termofixos), os mais significativos são o fenol-formaldeído, a ureia (uréia-formaldeído), o epóxi, os polímeros de organossilício, os poliuretanos, etc.
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Fenol-formaldeído os polímeros são obtidos por policondensação de fenol com formaldeído. Esses polímeros combinam bem com cargas - aparas de madeira, papel, tecido, fibra de vidro, resultando em plásticos mais fortes e menos frágeis que os próprios polímeros. Por esta razão, os polímeros de fenol-formaldeído são amplamente utilizados como aglutinantes na fabricação de painéis de partículas, plásticos laminados, fibra de vidro e diversos produtos de lã mineral. Ao mesmo tempo, são utilizados para a produção de adesivos, compensados ​​impermeáveis ​​e vernizes alcoólicos.

Macro moléculas organossilício os polímeros consistem em átomos alternados de silício e oxigênio, e o carbono é apenas uma parte dos grupos que compõem a cadeia principal do CH 3. A presença de uma ligação siloxano confere propriedades inerentes aos materiais de silicato (resistência, dureza, resistência ao calor) e radicais hidrocarbonetos CH 3 - aos polímeros orgânicos (elasticidade, etc.).

Os polímeros são caracterizados pelas seguintes características técnicas propriedades: térmico (ponto de amolecimento e resistência ao calor, temperatura de transição vítrea e fluidez), mecânico (resistência, deformabilidade e dureza superficial), químico (resistência às intempéries e resistência à destruição).

Em geral, juntamente com as propriedades positivas dos polímeros - baixa densidade média (cerca de 1 g/cm3), baixa condutividade térmica, impermeabilidade à água e aos gases, resistência química, alto fator de qualidade estrutural, base de matéria-prima praticamente ilimitada, etc.
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– eles também têm uma série de desvantagens. Estes incluem: baixa resistência ao calor, baixo módulo de elasticidade, fluência significativa, tendência ao envelhecimento, o que acaba por determinar durabilidade insuficiente. Ao mesmo tempo, é extremamente importante levar em consideração a inflamabilidade e certa toxicidade dos polímeros. Assim, na produção de muitos materiais poliméricos, resinas de fenol-formaldeído são utilizadas como aglutinante, contendo até 9% de fenol livre, até 11% de formaldeído livre e 1,5-2,0% de metanol. Durante a produção e operação dos produtos, uma parte significativa dessas substâncias altamente tóxicas é liberada no ar. O poliestireno expandido em condições normais de operação (e especialmente durante a combustão) libera estireno altamente tóxico. Quando queimados, os materiais de isolamento térmico de espuma de poliuretano produzem muitos compostos voláteis e altamente tóxicos, incluindo ácido cianídrico.

Os enchimentos em plásticos, reduzindo o consumo de polímeros, tornam os plásticos mais baratos. Ao mesmo tempo, ao estruturar o ligante polimérico, melhoram uma série de propriedades técnicas dos plásticos: resistência, dureza, resistência ao calor, resistência ao encolhimento e à fluência, etc.

Preenchimentos baseados em Natureza química dividido em orgânico e inorgânico; com base na forma e estrutura - pulverulenta e fibrosa. Materiais orgânicos e inorgânicos são amplamente utilizados na produção de materiais compósitos poliméricos. pulverulento enchimentos (farinha de madeira, resíduos produção de celulose– lignina, micromica, farinha de quartzo, talco, etc.).

Fibroso As cargas são celulose, amianto e vidro, além de fibras sintéticas (náilon, náilon, lavsan, etc.).

Aditivos. Introdução plastificantes(ésteres de ácidos alifáticos e aromáticos e álcoois alifáticos, éteres glicólicos e ésteres de ácido fosfórico, compostos epoxidados e clorados) permitem melhorar as condições de processamento de composições poliméricas e reduzir sua fragilidade. Aditivos- estabilizadores(antioxidantes, estabilizadores de calor e luz) contribuem para a preservação a longo prazo das propriedades dos plásticos durante o seu funcionamento. Endurecedores(agentes de reticulação e vulcanização) proporcionam o processo de cura dos polímeros (formação de sua estrutura espacial). Para obter plásticos coloridos eles usam pigmentos. A resistência ao fogo dos plásticos é aumentada retardadores de chamas. A criação de plásticos cheios de gás (celulares) é conseguida usando porógenos.

Toda variedade de plásticos baseados em compromissos na construção são reduzidos a grupos: estrutural, cobertura, impermeabilização e vedação; isolamento térmico e acústico; materiais de acabamento (revestimentos de pisos e paredes, vernizes, tintas, adesivos, etc.), bem como materiais para comunicações de engenharia. Principal estrutural Os materiais à base de polímero são concreto polimérico. Os materiais estruturais e de acabamento incluem fibra de vidro, papel laminado, carbono e outros plásticos; fibra de madeira e painéis de partículas (que também podem ser materiais estruturais e de isolamento térmico).

Os concretos poliméricos são materiais compósitos feitos principalmente com base em polímeros termoendurecíveis: poliéster, epóxi, fenol-formaldeído, furano, etc.
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Os enchimentos são selecionados com base no tipo de ambiente operacional agressivo. Para ambientes ácidos O concreto polimérico é produzido com cargas resistentes a ácidos - areia de quartzo e brita de quartzito, basalto ou granito. Sucata de tijolo resistente a ácidos, coque, antracite e grafite também são usados. Os concretos poliméricos à base de resinas epóxi apresentam as mais altas propriedades físicas e mecânicas. Para reduzir o consumo e o custo das resinas epóxi, elas são modificadas com alcatrão de carvão (até 35-50%). Os concretos poliméricos à base de polímeros furânicos, que são modificados com resinas epóxi para melhorar as propriedades das composições, têm se difundido.

O consumo de ligante é de 100-200 kg por 1 m 3 de concreto polimérico com uma proporção de polímero para carga de 1:5-1:12 em peso. A tecnologia de preparação e compactação do concreto polimérico é a mesma do concreto cimentício. O tratamento térmico a 40-80 °C acelera significativamente o processo de endurecimento. Os concretos poliméricos (soluções poliméricas) aderem bem ao concreto cimentício e, portanto, são utilizados para reparar estruturas de concreto armado. Para reduzir a fragilidade do concreto polimérico, são utilizadas cargas fibrosas - amianto, fibra de vidro, etc.
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O concreto polimérico difere do concreto de cimento convencional não apenas resistência química(especialmente em relação aos ácidos), mas também indicadores de alta resistência, especialmente em tração (7-20 MPa) e flexão (16-40 MPa). A resistência à compressão atinge 60-120 MPa. A resistência ao gelo do concreto polimérico pode durar 200-300 ou mais ciclos de congelamento e descongelamento; resistência ao calor 100-200 °C (até 300 °C). Mas seu custo é várias vezes superior ao do concreto de cimento.

O concreto polimérico é utilizado para estruturas quimicamente resistentes, revestimentos resistentes ao desgaste, onde o alto custo do concreto polimérico será justificado. As propriedades negativas do concreto polimérico são sua alta fluência e envelhecimento, que aumenta sob a ação de aquecimento e resfriamento alternados. Conformidade necessária regras especiais proteção trabalhista ao trabalhar com polímeros e endurecedores ácidos que podem causar queimaduras. Em particular, uma boa ventilação e a disponibilização de trabalhadores óculos de segurança, luvas de borracha, macacão.

Fibra de vidro - materiais compostos em folha feitos de fibras de vidro ou tecidos colados com um polímero. Os aglutinantes em plásticos de fibra de vidro são geralmente polímeros de fenol-formaldeído, poliéster e epóxi. São produzidos três tipos de fibra de vidro: à base de fibras orientadas, fibras picadas e tecidos ou esteiras. Fibra de vidro com fibras orientadas(como SVAM - material anisotrópico de fibra de vidro) possuem grande resistência (tração até 1000 MPa), leveza (sua densidade é de 1,8-2 g/cm 3), o que, combinado com a resistência química, os torna um material eficaz para estruturas de construção , recipientes e tubos Fibra de vidro com fibra de vidro picada fabricado na forma de folhas fibrosas ou planas sobre um ligante de poliéster translúcido. Esses produtos são utilizados na construção de telhados, cercas de varandas, galerias e divisórias. Fibra de vidro feita com base em tecido de vidro (laminados de fibra de vidro), são obtidos por prensagem a quente de painéis de tecido impregnados com polímero termoendurecível em alta pressão e temperatura. A fibra de vidro é usada nas camadas externas dos painéis de parede de três camadas. O mesmo material é usado para construir conchas e outras estruturas de construção. Os laminados de fibra de vidro também são produzidos pressionando uma massa pastosa de polímero de poliéster, fibra de vidro, amianto e enchimento em pó. Blocos de janelas e portas, acessórios e produtos sanitários são formados a partir deste material.

Os laminados são feitos de várias camadas de papel especial impregnado com fenol-formaldeído ou polímero de ureia. O plástico é produzido na forma de folhas com comprimento de 1.000 a 3.000 mm, largura de 600 a 1.600 mm e espessura de 1 a 5 mm. Os laminados vêm em uma variedade de cores e padrões e são fáceis de processar – podem ser serrados e perfurados. Plástico de até 1,6 mm de espessura é fixado com borracha betuminosa e outros mastiques, adesivos epóxi e resorcinol-formaldeído. Folhas mais grossas de plástico são fixadas mecanicamente.

Materiais e produtos poliméricos - conceito e tipos. Classificação e características da categoria "Materiais e produtos poliméricos" 2017, 2018.

Vamos considerar Características gerais produtos poliméricos.

O plástico é um material cujos principais componentes são os polímeros e suas misturas, que têm a propriedade de serem transformados em produtos em estado viscoso-fluido ou altamente elástico.

Polímero é um grupo de materiais cujos principais componentes são compostos de alto peso molecular.

Copolímero - homopolímeros modificados pela introdução de outros grupos ou monômeros não característicos. (É feita uma distinção entre copolímeros em bloco e copolímeros de enxerto).

Homopolímero é um polímero que consiste em monômeros idênticos. (Polímero puro).

O monômero é uma substância de baixo peso molecular que é a base dos polímeros.

A embalagem de polímero é feita dos seguintes tipos

O celofane (CL) é obtido a partir de processamento químico celulose. Utilizado na forma de filmes e fibras. Vantagens: altas propriedades higiênicas, permeabilidade relativamente baixa a gases, alta permeabilidade ao vapor de água, resistência a gorduras. Desvantagens: baixa resistência quando molhado, alta umidade. Uma variedade de filmes para ampla aplicação são obtidos e utilizados levando em consideração as propriedades inerentes ao CL.

Os éteres e derivados de celulose são obtidos por esterificação da celulose. São obtidos: diacetatos, triacetatos, acetobutiratos, ettrols, etc. Os filmes baseados neles aceitam bem a impressão e por isso são decorados.

O polietileno (PE) foi produzido pela primeira vez pela polimerização do gás etileno. É considerado o polímero mais volumoso e mais barato de produzir.

Três graus de PE são produzidos:

1) O PE LDPE de alta pressão é produzido a uma pressão de 1.500 atmosferas e a uma temperatura de 200 °C. É caracterizado por menor densidade, formato molecular ramificado, elasticidade, maciez e higiene. São principalmente filmes e fibras;

2) PE HDPE de baixa pressão - a uma pressão de 6 atmosferas e temperatura normal, mas na presença de um catalisador Ziegler Natta. É caracterizado por alta densidade, formato molecular linear, dureza e menor higiene em relação ao PEBD. Fabricam baldes, vasilhas e outros produtos rígidos;

3) PE de média pressão PESD - a uma pressão de 30-40 atmosferas.

Em geral, o PE é bastante resistente ao gelo, ao baixo calor e sujeito ao processo de envelhecimento, como resultado do qual são adicionados estabilizadores na forma de aminas. Amplamente utilizado para a produção de embalagens rígidas e filmes para embalagens de camada única ou combinadas. O LDPE é mais frequentemente utilizado para a produção de embalagens de consumo, o HDPE - para a produção de embalagens de transporte (barris, caixas, paletes, etc.).

O polipropileno (PP) começou a ser produzido pela polimerização do gás propileno com catalisador Ziegler Natta (inflamável, explosivo). Difere do PE pela maior transparência, suavidade, superfície brilhante, dureza e rigidez,

e também resistência ao calor, mas menos resistência ao gelo, encolhe menos ao resfriar os produtos acabados e é mais suscetível ao envelhecimento. Essas qualidades determinam a ampla gama de aplicações do PP.

Eles produzem polipropileno orientado e orientado biaxialmente.

O cloreto de polivinila (PVC) é produzido pela polimerização do cloreto de vinil líquido. Disponível em dois tipos:

1) plástico vinílico rígido - utilizado como material estrutural;

2) Composto plástico de PVC - quando resina é adicionada ao PVC um grande número de 50-60% de plastificante. Ele encontrou aplicação na produção cinematográfica.

Copolímeros de PVC conhecidos:

1) PVC e acrilonitrila - filmes alimentícios para embalagens;

2) PVC e cloreto de vinilideno - filmes denominados copolímero de cloreto de vinila, envoltório saran - filmes retráteis para embalagens de produtos de formatos complexos;

3) PVC e acetato de vinila - a resina macia é obtida para a produção de filmes, tintas e vernizes, adesivos, discos, etc.

Em geral, o PVC é pouco resistente ao calor (até +70°C). Sua resistência ao gelo depende do tipo de plastificante, possui grande resistência química e é um bom dielétrico. O escopo do polímero é determinado por suas propriedades.

O poliestireno (PS) é produzido pela polimerização do estireno. O PS clássico é muito transparente, possui alta refração de luz, resistência química, mas é frágil e possui pouca resistência ao calor (até +80 ° C) com altas propriedades isolantes. Para a produção de embalagens é utilizado PS de alto peso molecular, que possui altas propriedades ópticas, transparência, resistência à água, soluções ácidas e alcalinas e resistência a alguns solventes orgânicos. Os filmes feitos de PS são transparentes, mas rígidos, razão pela qual são frequentemente produzidos recipientes rígidos de PS. PS é facilmente moldado, bem decorado e soldado.

Os copolímeros PS são produzidos:

1) PS e acrilonitrila resistentes a impactos, borrachas de butadieno. Fabricação de equipamentos hidráulicos;

2) acrílico butadieno estireno - material duro, resistente a impactos e facilmente pintado para gabinetes de TV e peças de equipamentos domésticos.

O poliestireno e os seus copolímeros emitem estireno (uma substância tóxica), pelo que o seu conteúdo é limitado. Produzem marcas de PS “alimentício” e “não alimentar”, bem como PS espumado ou isopor. Devido às suas elevadas propriedades de resistência ao gelo e ao calor, tem encontrado ampla aplicação na produção de bandejas porosas para produtos alimentícios que requerem congelamento, bem como xícaras quentes (sopas). cozimento instantâneo).

O tereftalato de polietileno (PET) pertence à classe dos poliésteres, produzido pela síntese de ácido tereftálico e etilenoglicol ou uma mistura de etilenoglicol e dietilenoglicol. É quimicamente inerte, o que possibilita a utilização de embalagens feitas a partir dele para um grupo químico de produtos. Os filmes PET são muito duráveis, transparentes, brilhantes, podem suportar grandes flutuações de temperatura e, como resultado, podem ser usados ​​em produtos sujeitos a ultracongelamento ou esterilização. Produzem filmes combinados: lavsan, PE, lavsan, copolímeros de PE, PP, etc. Permitem reduzir a temperatura de selagem do filme, portanto, são utilizados como embalagens para uma ampla gama de produtos. Outra vantagem do PET é a sua baixa permeabilidade ao dióxido de carbono, pelo que as garrafas PET são amplamente utilizadas para embalar e armazenar bebidas carbonatadas.

As poliamidas (PA) são polímeros polares, caracterizados por alta resistência mecânica, principalmente no estado orientado, elasticidade, resistência térmica, gordurosa e química, baixa permeabilidade a gases, mas alta higroscopicidade e permeabilidade ao vapor são suas desvantagens. Os PAs são amplamente utilizados na produção de filmes para embalagens de alimentos, embalagens para óleos animais e origem vegetal, tripas de salsichas e salsichas.

Devido às propriedades de alta barreira do PA, ele pode ser usado como camada intermediária em filmes multicamadas.

Policarbonato (PC) - conforme estrutura químicaé um derivado do ácido carbônico no qual os átomos de hidrogênio são substituídos por radicais orgânicos. Os filmes feitos a partir dele possuem propriedades de alta resistência, baixa permeabilidade a vapor e gases, uma ampla faixa de flutuações de temperatura (de -100 °C a +200 °C) e são resistentes à flexão. Essas propriedades determinam o escopo de aplicação das embalagens de PC. São amplamente utilizados para embalar produtos esterilizados, congelados e também aquecidos em forno de micro-ondas.

Os poliuretanos (PU) são obtidos pela síntese de diisocianitos (bloco duro) e poliésteres (bloco mole). Eles podem estar em um estado altamente elástico (elastômeros) ou vítreo duro. A espuma de PU (espuma de borracha) é usada como amortecedores, amortecimento e materiais auxiliares para embalagens de transporte.

Os tipos de polímeros listados são os principais na produção de embalagens poliméricas.