Технология производства полимеров: Технология полимеров (Воробьев В. А., Андрианов Р. А.)

Содержание

Технология полимеров (Воробьев В. А., Андрианов Р. А.)

Описание книги Технология полимеров Воробьев В. А., Андрианов Р. А.

В учебнике освещаются вопросы технологии полимеров, дается описание промышленных способов производства полимеров, свойств и области применения их в промышленности полимерных строительных материалов.

Второе издание (первое вышло в 1971 году) дополнено описанием технологии и свойств новых видов полимеров. Большое внимание уделено вопросам охраны труда.

Предназначается для студентов ВУЗов специальности «Производство строительных изделий и конструкций».


Авторы: Воробьев В. А., Андрианов Р. А.
Издательство: Химия
Издано: Москва, 1990
Код УДК 66. 0
Скачать бесплатно 
(прямая ссылка)
PDF

Содержание книги Технология полимеров Воробьев В. А., Андрианов Р. А.

Введение:
  • Общие сведения.
  • Сырьевая база для производства полимеров
  • Классификация полимеров.

Технология полимеров, получаемых цепной полимеризацией
Общие закономерности реакции цепной полимеризации:
  • Радикальная полимеризация.
  • Ионная полимеризация.
  • Строение полимеризационных полимеров.
  • Способы осуществления реакции полимеризации.
Полиэтилен:
  • Сырье.
  • Получение полиэтилена при высоком давлении.
  • Получение полиэтилена при низком давлении.
  • Свойства и применение полиэтилена.
Полипропилен:
  • Сырье и получение полипропилена.
  • Свойства и применение полипропилена.
Полиизобутилен:
  • Сырье и получение полиизобутилена.
  • Свойства и применение полиизобутилена.
Поливинилхлорид:
  • Сырье и получение поливинилхлорида.
  • Свойства и применение поливинилхлорида.
Поливинилиденхлорид:
  • Сырье и получение поливинилиденхлорида.
  • Свойства и применение поливинилиденхлорида.
Политетрафторэтилен и политрифторхлорэтилен:
  • Политетрафторэтилен.
  • Политрифторхлорэтилен.
Полистирол:
  • Сырье и получение полистирола.
  • Свойства и применение полистирола.
  • Модифицированный полистирол.
Полимеры винилового спирта и его производных:
  • Поливинилацетат.
  • Поливиниловый спирт.
  • Поливинилацетали.
Полимеры производных акриловой и метакриловой кислот:
  • Сырье и получение производных акриловой и метакриловой кислот.
  • Свойства и применение производных акриловой и метакриловой кислот.
  • Полиакрилонитрил.
Кумароно-инденовые полимеры:
  • Сырье и получение кумароно-инденовых полимеров.
  • Свойства и применение кумароно-инденовых полимеров.

Технология полимеров, получаемых поликонденсацией и ступенчатой полимеризацией
Общие закономерности реакции поликонденсации и ступенчатой полимеризации:
  • Поликонденсация.
  • Ступенчатая полимеризация.
Феноло-альдегидные полимеры:
  • Сырье.
  • Закономерности поликонденсации фенолов с альдегидами.
  • Получение феноло-альдегидных олигомеров.
  • Свойства и применение феноло-альдегидных олигомеров.
Амино-формальдегидные полимеры:
  • Сырье.
  • Закономерности поликонденсации амино-формальдегидных полимеров.
  • Получение амино-формальдегидных полимеров.
  • Свойства и применение амино-формальдегидных полимеров.
Кремнийорганические полимеры:
  • Особенности химии кремния.
  • Сырье.
  • Закономерности поликонденсации кремнийорганических полимеров.
  • Получение кремнийорганических полимеров.
  • Свойства и применение кремнийорганических полимеров.
Полиуретаны и полимочевины:
  • Полиуретаны.
  • Полимочевины.
Эпоксидные полимеры:
  • Сырье.
  • Закономерности поликонденсации эпоксидных полимеров.
  • Получение диановых эпоксидных олигомеров.
  • Получение других видов эпоксидных олигомеров.
  • Модифицированные эпоксидные смолы
  • Свойства, способы отверждения и применение эпоксидных полимеров.

Простые и сложные полиэфирные полимеры:

  • Простые полиэфиры.
  • Линейные полиэфиры.
  • Поликарбонаты.
  • Алкидные полимеры.
  • Ненасыщенные полиэфиры.

Полиамиды:

  • Сырье.
  • Получение поликапролактама.
  • Получение полигексаметилендипамида.
  • Свойства и применение полиамидов.
Фурановые полимеры:
  • Получение фурфуроло-ацетонового мономера.
  • Получение фуриловых олигомеров.
  • Свойства и применение фурановых полимеров.

Модифицированые природные полимеры
Эфиры целюлозы:
  • Целлюлоза.
  • Получение сложных и смешанных эфиров целлюлозы.
  • Получение простых эфиров целлюлозы.

 

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

Новые технологии производства полимерных материалов

Технологии производства полимерных материалов в мировой практике являются разнообразными и реализуются путем использования специализированного оборудования.

Если говорить о развитии технологий производства полимеров, то можно сделать правильный выбор о том, что век полимеров только начинается. За последнее десятилетие благодаря новым технологиям создания полимеров, удалось достичь в ряде областей технического прорыва. Были изобретены стрейч-пленки, термоусадочные пленки, которые сейчас широко используются для упаковки грузов. В наиболее развитых странах в сельском хозяйстве и мелиорации используются биоразлагаемые пленки и геомембраны. Настоящую революцию произвели в производстве упаковки многослойные пленки с регулируемым набором свойств. Снизить затраты на строительство можно посредством использования дышащих пленок. Для декоративных целей посредством новых технологий производства полимерных материалов были созданы металлизированные материалы, позволяющие уменьшить теплопотери и защитить от нагрева. Такие материалы также используются для изготовления зеркал, рефлекторов фар.

В производстве товаров широкого потребления, спортивных товаров, для замены стекла, металла, дерева в машиностроении, и для изготовления деталей летательных аппаратов, конструкций автомобилей все чаще можно встретить использование полимерных материалов с повышенной жесткостью и прочностью, а также теплоустойчивых материалов.

Для создания плетеных мешков, сверхтонкой упаковки используются пленки с повышенной прочностью, называемые ориентированными.

Геотекстиль и пространственные георешетки считаются особенно функциональными новыми полимерными материалами, которые используются для строительства зданий, сооружений и дорог и их эксплуатации, снижая расходы. Изменить традиционные представления о конструкционных и теплоизоляционных упаковочных материалах удалось за счет производства новых полимерных материалов, таких, как пузырчатые, вспененные пленки и листы, нетканые материалы. Если в ближайшее время будут освоены широкие технологии производства композиционных материалов, то перспективы использования полимеров будут еще перспективнее. Композиционные материалы используются для создания стеклонаполненных пластиков, полимербетона, объемно-фибриллированных и волокнистых пластмасс.

Полимеры производство — Справочник химика 21

    В производстве пластических масс также применяются различные наполнители. Комбинации полимерных веществ с твердыми наполнителями в виде тонких высокопрочных волокон называются армированными пластиками, или армированными полимерами. Производство армированных полимеров связано с тем что высокие 
[c.235]

    Грунтовку МС-0152 следует признать перспективной и вследствие тех достоинств, которые уже отмечены, а также и потому, что связующее для нее — стиромаль — является недорогим полимером, производство которого обеспечено сырьем. [c.29]

    В ряде производств имеются вещества, способные воспламеняться и при ударах неметаллических материалов, например полимеры производств нитрилакриловой кислоты, ацетилена. Поэтому оборудование очищают от таких веществ осторожно, под слоем воды. [c.353]

    Хлористый этил расходуется почти исключительно на производство тетраэтилсвинца. Стирол применяют для получения синтетического каучука и других высокополимеров.

Полиэтилен является в настоящее время одним из наиболее важных высокополимеров. С развитием новых областей применения полиэтилена и с разработкой новых типов этого полимера производство полиэтилена может в ближайшем будущем поглощать столько же этилена, как и производство синтетического спирта или окиси этилена. [c.404]

    В производстве и при переработке многих материалов используют вещества, находящиеся в жидком состоянии. В этом случае длительность процесса и энергетические затраты, связанные с перемещением и транспортировкой жидкости по трубопроводам, зависят от ее текучести. Достаточно вспомнить выплавку металлов, получение и переработку полимеров, производство многих неорганических и органических веществ, медикаментов, пищевых и строительных материалов, чтобы понять, что знание закономерностей изменения текучести жидкостей необходимо для выполнения точных производственных расчетов. 

[c.83]

    Производство П. п. поливом дисперсий полимеров на твердую поверхность практически не отличается от описанного выше. Для этой цели обычно применяют коллоидные системы (напр., латексы), в к-рых дисперсионной средой служит вода, а дисперсной фазой — частицы полимера. Производство П. п. из дисперсий полимеров обладает рядом существенных преимуществ перед способом, при к-ром применяются р-ры полимеров 1) отпадает необходимость в дорогостоящих, токсичных и огнеопасных органич. растворителях 2) возникает возможность непосредственно использовать эмульсии и суспензии, получен- [c.321]

    Модификации полиэтилена. На примере полиэтилена наиболее ярко выражена тенденция современной промышленности пластмасс к расширению ассортимента продукции. Так, крупнейшие фирмы производят по 20—30 основных сортов этой смолы, а некоторые —свыше 70. Специальные сорта в ряде случаев изготовляют по заказу потребителя. Однако возможности создания новых усовершенствованных материалов еще далеко не исчерпаны. Исследовательские работы в области полиэтилена ведутся не только в направлении изыскания новых, более активных мономеров для сополимеризации с этиленом, но и в направлении совершенствования технологии процессов получения и переработки полиэтилена, а также модификации его свойств. Модификацию полиэтилена проводят введением в полимерную цепь функциональных групп, например хлорированием или сульфохлорированием, сшиванием, смешением с другими полимерами. Производство хлорированного полиэтилена увеличилось сЗ—4 ты с. т в 1967 г. до 14 тыс. т в 1970 г. [66]. [c.159]


    Это делает вполне понятным, почему во всех странах особенно быстро растет производство синтетических полимерных материалов, далеко оставляя за собой рост производства природных полимеров. Как видно из данных, приведенных в табл. 13, где показана динамика роста производства натуральных и синтетических полимеров, производство всех видов синтетических полимерных материалов в 1964 г. увеличилось в 4,8 раза, в то время как производство природных полимерных материалов выросло лишь в 1,4 раза по сравнению с уровнем 1950 г. [c.21]

    Открытие хроматографии около 100 лет назад привело к революционным изменениям в аналитической химии и многочисленных технологиях в различных отраслях промышленного производства (нефтепереработка, нефтехимия, основной органический синтез, синтез и переработка полимеров, производство удобрений, средств защиты растений, фармацевтических препаратов и др. )- Начиная с 60-х годов, на основе газовой хроматографии были разработаны тысячи методик контроля за содержанием загрязняющих веществ в объектах окружающей среды. [c.5]

    Во многих случаях этот процесс осуществляется в тех же аппаратах, что и полимеризация, а окончательная дегазация производится при дальнейшей обработке полимера (производство полиизобутилена, СКБ, СКТ и т. п.). [c.253]

    Непрерывно растущие потребности народного хозяйства требуют все большего количества полимерных материалов для решения самых разнообразных практических задач. Эти потребности могут быть удовлетворены в основном двумя путями синтезом новых полимеров с новыми свойствами и модификацией свойств уже известных полимеров, производство которых освоено промышленностью. Вряд ли следует ждать, что в скором времени будут синтезированы какие-то новые полимеры, выпуск которых сможет быть организован в таких масштабах, как производство полиэтилена, поливинилхлорида, полистирола, полиамидов, полиэфиров. Поэтому можно ожидать, что модификация свойств полимеров в ближайшее время получит большое распространение. [c.4]

    Известно, что одним из путей удовлетворения непрерывно растущих потребностей народного хозяйства является создание новых материалов путем модификации свойств уже известных полимеров, производство которых освоено промышленностью [ИЗ]. [c.152]

    Химические волокна. Издается в СССР с 1959 г., периодичность 6 номеров в год. В журнале освещаются вопросы синтеза волокнообразующих полимеров, производства химических волокон и его технологии, новости зарубежной техники и др. [c.209]

    Родственными оптическим отбеливателям являются люминесцентные красители и светостабилизаторы полимерных материалов. Первые за счет преобразования невидимых ультрафиолетовых лучей в лучи видимой части спектра резко усиливают интенсивность и яркость окрасок, вторые — поглощая ультрафиолетовые лучи, способные вызывать деструкцию полимерных материалов, значительно увеличивают сроки службы изделий из полимеров. Производство люминесцентных красителей и светостабилизаторов полимеров также организовано па предприятиях анилинокрасочной промышленности, и масштабы его быстро возрастают. [c.208]

    За 20 лет продукция химической промышленности возрастет примерно в 17 раз. Широкое распространение получит химия полимеров. Производство синтетических смол и пластических масс увеличится примерно в 60 раз. [c.30]

    Каталитическим процессам принадлежит ведущая роль в развитии химической технологии. С их помощью были решены такие важнейшие проблемы, как фиксация азота воздуха с получением аммиака и азотной кислоты, приготовление синтетического каучука и других искусственных полимеров, производство в громадных масштабах высокооктановых бензинов, моторного горючего из угля и множество других проблем. [c.9]

    Полистирольные пластики. Впервые полистирол был получен в лаборатории еше в 1834 г. Процесс синтеза полимера чрезвычайно прост — при нагревании стирола на воздухе в присутствии влаги протекает спонтанная термическая радикальная полимеризация с образованием прозрачного стеклообразного полимера. Производство полистирола было впервые организовано в Германии в 20-х годах нашего столетия но патентам И. И. Остромысленского. Однако промышленное производство полистирола началось только в 1930 г., после того как было налажено крупное производство мономерного стирола, а после второй мировой войны начало стремительно развиваться производство сополимеров стирола. [c.23]

    Универсальные осциллирующие смесители нашли широкое применение в процессах окрашивания полимеров, производства красящих концентратов, а также концентратов, содержащих помимо пигментов стабилизаторы и другие добавки. Они характеризуются высокой производительностью при небольшом удельном расходе энергии, обеспечением достаточно хорошей гомогенизации, пластикации и дегазации перерабатываемых композиций при сравнительно небольшом износе червяков. Существенным преимуществом этих машин перед другими смесителями является быстрая очистка червяка в раскрывающемся корпусе. [c.151]


    Во втором томе справочника приводятся сведения о физико-химических свойствах, способах переработки и областях применения олигомеров и полимеров, получаемых методом поликонденсации, а также пластических масс на их основе. Кроме того, в него включены данные о термостойких полимерах, производство которых освоено нашей промышленностью, высокопрочных полимерных материалах, армированных стеклянным волокном (стеклопластиках), а также о связующих для их изготовления. [c.3]

    Расширяются масштабы промышленного сотрудничества СССР с развивающимися странами, которым предоставляется полный комплекс услуг по созданию химических производств. В числе этих услуг — изыскания и технико-экономическое обоснование, проектирование, поставка оборудования, лицензий и ноу-хау , а также шеф-монтаж, пуск оборудования и обучение обслуживающего персонала. Примером могут служить поставки крупных партий оборудования для переработки полимеров, производства кислот и других продуктов в Индию. [c.134]

    Несмотря на ти, что синтетические волокна впервые были получены из карбоцепных полимеров, производство этих волокон в течение сравнительно длительного времени не получало широкого развития. До 1946—1947 гг. в производственных условиях вырабатывалось в сравнительно небольших количествах 2—3 вида карбоцепных волокон (из сополимеров винилхлорида и винилацетата, винилхлорида и винилиденхлорида и из хлорированного поливинилхлорида), качество которых было недостаточно высоким (особенно пониженная термостойкость). [c.165]

    Этот новый тип полимеров, производство которых начато только в 1956—1957 гг., относится к классу полиэфиров. Поликарбонаты могут быть использованы при изготовлении пленок и пластических масс. [c.708]

    Мембраны. Полимерные мембраны, применяемые для этих целей должны быть физиологически безвредными и высокоселективными по отношению к диоксиду углерода. В основном это кремнийорганические блок-сополимеры, применяемые в виде тканеопорных мембран, полученных пропиткой текстильных основ силиконовыми эластомерами [118, 119]. Из табл. 8.24 видно, что наиболее эффективными для применения в ГСУ, а также в мембранных установках регулирования газовой среды являются композиционные мембраны МД-К на основе кремнийорганиче-ских полимеров (производство ВНИИСС, г. Владимир), обла- [c.327]

    Удовлетворительные ио внешнему виду поверхности и хорошее качество изделия достигаются ири условии, что увеличение объема при вспенивании не превышает 1007о, что соответствует введению порообразователя в количестве 1—2% от веса полимера. Производство полипропиленового пенопласта можно осуществлять также и по так называемому прессовому методу. [c.275]

    В своем докладе на XXII съезде КПСС О Программе Коммунистической Партии Советского Союза тов. Н. С. Хрущев подчеркнул Исключительное значение приобретает химическая индустрия. За 20 лет ее продукция при интенсивном расширении номенклатуры возрастет примерно в 17 раз. Широчайшее распространение получит химия полимеров. Производство синтетических смол и пластических масс будет увеличено примерно в 60 раз. Выпуск искусственного и синтетического волокна, имеющего особое значение для производства товаров широкого потребления, возрастет примерно в 15 раз . [c. 531]

    Новый продукт (полимер- 2000) из серии винилпиридиновых смол разработан фирмой lona hemi al Go. Его получают в виде водного раствора. Основиое использование полимера— производство покрытий, обладающих улучшенной гибкостью и стабильностью. [c.221]

    Смолы в общем производстве кремнийоргаяических полимерных продуктов в США имеют меньший удельный вес, чем масла и каучуки на их долю в 1963 г. приходилось 25%, а на масла и эластомеры по 35% от общего потребления кремнийорганических полимеров. Производство кремнийорганических смол составляет также небольшую долю от общего выпуска синтетических смол, однако, вследствие ценного комплекса свойств, значение их очень велико. [c.247]

    Эта юнига поювящена десяти новым типам линейных полимеров, производство которых началось в последние годы. Линейными называют полимеры линейного строения, в которых отсутствуют поперечные связи между отдельными цепями (рис. I. 1). Термин [c. 7]

    В настоящей статье целесообразно в первую очередь рассмотреть вопросы расширения ассортн.мента пленкообразуюших материалов и перспектив развития технологии переработки полимеров в пленочные материалы. Разнообразие областей пр г. 1енепия пленочных материалов обусловливает необходимость производства большого числа таких. материалов с разнообразным комплексом свойств. Это может быть достигнуто как путем синтеза пленкообразующих полимеров или сополимеров, так и модификацией пленкообразующих полимеров, производство которых уже освоено. [c.101]

    Действительно, каждому из трех состояний полимеров соответствует своя область технического применения полимеров производство текстильных волокон, лаков и кинопленок требует полимеров, находящихся в стеклообразном состоянии, резиновая промышленность — полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии в возможно более широком интервале температур все процессы технической переработк полимеров требуют перевода полимера- любым способом в текучее состояние, достигаемое либо повышением тe ш paтy-ры, либо переводом в раствор. Поэтому определение температурной зависимости деформации полимеров в широком интервале температур является методом оценки основных технологических свойств полимеров. [c.41]

    При развертывании работ по первому направлению необходимо исходить не только из доступности и экономической целесообразности применения тех или иных полимеров, производство которых организовано в нашей стране в достаточных масштабах, но и из проверки новых полимеров, еще сравнительно дорогих и малодоступных для их широкого использования в кинодекорационной технике. Может случиться, что при тех необычайно высоких темпах ускореи- [c.117]

    В заключение следует отметить, что повышение огнестойкости ПАН волокон формованием из смесей с хлорсодержащими полимерами имеет существенное преимущество пе1ред получением волокон из аналогичных огнестойких сополимеров, которое заключается в том, что отпадает необходимость синтезировать новые сополимеры акрилонит1рила. Изменение свойств в нужном направлении достигается в результате использования полимеров, производство которых освоено промышленностью. Но, по-видимому, здесь имеются свои трудности, поэтому огнестойкие ПАН волокна из смесей полимеров не производятся в промышленном масштабе. [c.403]

    Интересной областью применения полиолефиновых волокон является изготовление армированных пластиков, эксплуатируемых при умеренных температурах — Они выгодно отличаются от подобных материалов, полученных с применением других волокон, своим облегченным весом. Это важно для изготовления частей автомобилей, самолетов, ракет, катеров, яхт и других изделий. Волокнистая основа армированных пластиков должна иметь небольшие разрывные деформации. Этим условиям удовлетворяет высокомодульное полиэтиленовое волокно. Для полистирольного волокна из регулярного полимера производство ар-.мнрованных пластиков, пожалуй, является единственной областью, где его применение оправдано. [c.222]

    В течение последних нескольких лет наблюдался непрерывно возрастающий интерес к области синтетических органических полимеров и увеличивалось число исследований по этому вопросу. Серьезные достижения в этой области, представляющие большой практически интерес, в настоящее время общепризпаны, но, вероятно, наиболее выдающимся из них следует считать получение волокон из синтетических полимеров. Производство последних развивается с поразительной быстротой,и им, несомненно, предназначена очень важная роль в будущем. Прошло всего 20 лет с тех пор, как были получены первые отрывочные сведения о синтетических волокнах, но эта новая и важная отрасль науки о синтетических высокополимерах привлекла пристальное внимание ученых, работающих в различных областях знаний. Таким образом, можно надеяться, что выход в свет книги по данному вопросу окажется своевременным. [c.7]


Полимерное оборудование

Какое оборудование для переработки пластмасс мы предлагаем?

Группа компаний «Апрель» занимается поставками высокотехнологичного оборудования для переработки полимеров и производства изделий из пластмассы. Мы предлагаем полный спектр полимерного оборудования, в том числе грануляторы, дробилки, шредеры, оборудование для комплексной вторичной переработки пластмасс. ООО «Апрель» является официальным дилером по поставкам термопластавтоматов OCEAN.

Переработка пластика: качество оборудования и его цена

Если Вы решили открыть завод по переработке пластика или хотите быстро наладить производство пластмассовых изделий и окупить вложения в кратчайшие сроки, то оборудование для переработки пластика из Китая и Тайваня прекрасно подойдет для этих целей. Стоимость готовой рециклинговой линии с доставкой, позволяющей перерабатывать полимерные отходы с высокой производительностью, сравнима со стоимостью автомобиля среднего класса.

Выбирая поставщика, следует учесть, что китайское оборудование бывает разного качества – как высокого, так и не очень. Именно поэтому компания «Апрель» уделяет огромное количество времени поиску надежных партнеров, выпускающих продукцию только безупречного качества. Мы предлагаем Вам оборудование для переработки пластика, на котором работаем сами. По своим техническим и производственным параметрам оно полностью аналогично линиям от ведущих европейских и российских производителей, но при этом намного более доступно по цене. Зачастую, покупая полимерное оборудование из Китая, вы можете сэкономить в несколько раз.

«April-plast» — это не только оборудование для переработки пластика, мы также занимаемся производством изделий из полимеров, в наши услуги входит сборка, пуско-наладка, постпродажное и сервисное обслуживание производственных линий, а также помощь в их проектировании с учетом нужной Вам производительности, емкости рынка в Вашем регионе и возможностей развития Вашего бизнеса.

Изделия из полимерных материалов | Строительный портал

Полимеры окружают нас повсюду, большинство предметов общего употребления изготовлены именно из них. Существует несколько видов полимерных материалов. Об их особенностях, свойствах и характеристике поговорим далее.

Оглавление:

  1. Классификация полимерных материалов и изделий
  2. Технология производства полимерных материалов
  3. Кровельные полимерные материалы и изделия в строительной отрасли

Классификация полимерных материалов и изделий

Полимерные материалы объединяют в себе несколько групп пластика синтетического происхождения. Среди них отметим:

  • полимерные вещества;
  • пластмассовые составы;
  • ПКМ — полимерные композитные материалы.

В каждой из перечисленных групп присутствует полимерное вещество, с помощью которого можно определить характеристику того или иного состава. Полимеры являются высокомолекулярными веществами, в которые вводят специальные добавки, то есть стабилизаторы, пластификаторы, смазки и т.д.

Пластмасса — является композиционным материалом, в основе которых лежит полимер. Кроме того, в их составе содержится наполнитель дисперсного или коротковолокнистого типа. Наполнители не склонны к образованию непрерывных фаз. Различают два вида пластмассовых веществ:

  • термопластик;
  • термоактивы.

Первый вариант пластмасс склонен к расплавлению и дальнейшему использованию, второй вариант пластмассы не склонен к расплавлению под воздействием высокой температуры.

В соотношении со способом полимеризации, пластмассы добывают с помощью:

  • поликонцентрирования;
  • полиприсоединений.

Рассматривая виды полимерных веществ, выделим:

1. Вид полиоэфинов — полимеры с одинаковой химической природой относятся к данной разновидности полимеров. В их составе присутствует два вещества:

  • полиэтиленовое;
  • полипропиленовое.

Каждый год, в мире производят более ста пятидесяти тонн таких полимеров. Среди преимуществ полиоэфинных веществ отметим:

  • стойкость перед ультрафиолетовым излучением;
  • устойчивость перед окислителями и разрывом;
  • механическая стойкость;
  • отсутствие усадки;
  • изменение свойств при необходимости.

Если сравнивать полиоэфины с другими типами полимерных веществ, то первые отличаются наибольшей экологической безопасностью. Для их изготовления и переработки материалов необходимо минимальное количество энергии.

2. Полиэтилен широко распространен в процессе упаковки любых изделий. Среди преимуществ использования данного материала отметим широкую сферу применения и отличные эксплуатационные характеристики.

Строение полиэтилена довольно простое, поэтому он легко кристаллизуется.

Полиэтиленовые вещества с высоким давлением. Данный материал отличается наличием легкого матового блеска, пластичностью, наличием волнообразной текстуры. Данный вид пленки отличается высокой механической стойкостью, устойчивостью перед ударами и разрывом, прочностью даже при морозе. Для его размягчения потребуется наличие температуры около ста градусов.

Полиэтиленовые вещества с низким давлением. Пленки такого типа имеют жесткую, прочную основу, которая отличается меньшей волнообразностью, по сравнению с предыдущим вариантом полиэтилена. Для стерилизации данного вещества используется пар, а температура его размягчения составляет более ста двадцати одного градуса. Несмотря на наличие высокой стойкости перед сжатием, пленка отличается более низкими характеристиками стойкости перед ударом и разрывом. Однако, среди их преимуществ также отмечают стойкость перед влагой, химическими веществами, жиром, маслом.

Использование полиэтилена при комнатной температуре позволяет получить более мягкую и гибкую его текстуру. Однако, в морозных условиях, данные характеристики сохраняются. Поэтому полиэтилены используются для хранения замороженной продукции. Однако, при повышении температуры до ста градусов тепла, характеристики полиэтилена изменяются, он становится непригодным к использованию.

Полиэтилен низкого давления используется при изготовлении бутылок и для упаковки разного рода веществ. Он обладает отличными эксплуатационными характеристиками.

Полиэтилен высокого давления более широко применим как упаковочный полимер. У него присутствует низкая кристалличность, мягкость, гибкость и доступная стоимость.

3. Полипропилен — материал у которого присутствует отличная прозрачность, высокая температура расплавления, химическая стойкость и устойчивость перед влагой. Полипропилен способен пропускать пар, неустойчив перед кислородом и окислителями.

4. Поливинилхлорид — довольно хрупкий и не эластичный материал, который чаще всего используется в качестве добавки к полимерам. Отличается дешевой стоимостью, высоковязким расплавом, термической нестабильностью, а при нагреве, склонен выделять токсичные вещества.

Технология производства полимерных материалов

Изготовление полимеров — довольно сложный процесс, для выполнения которого следует учитывать многие технические моменты работы с данными материалами. Различают несколько разновидностей технологий изготовления материалов на полимерной основе. Полимерные материалы, изделия, оборудование, технологии, методы:

  • вальцево-каландровый метод;
  • применение трехкомпонентной технологии;
  • использование экструзии термопластиковых изделий;
  • метод литья полимеров крупной, средней и маленькой формы;
  • формирование полистирольных веществ;
  • изготовление плит из пенополистирола;
  • выдувной метод;
  • изготовление изделий на основе ППУ.

Самыми популярными методами производства изделий из полимерных материалов являются выдув и термоформировка. Для выполнения первого метода главными исходными материалами выступает полиэтилен и полипропиленовые составы. Среди основных характеристик полиэтилена отметим быструю усадку, стойкость к температурной нестабильности. С помощью выдува формируются изделия объемной формы.

С помощью термической формировки удается сделать пластиковую посуду. В таком случае, процедура изготовления изделий состоит из трех этапов. Вначале определяют количество пластика, далее он помещается в предварительно подготовленную форму, далее производится его расплавливание. Пластмасса устанавливается под прессом, далее она закрывается. В формирующей станции изделия доводится до нужной формы, на следующем этапе производится его охлаждение и затвердение. Далее изделие извлекают из формы и выбрасывают в специальный резервуар.

Использование современного оборудования для изготовления пластмассовых изделий, позволяет получить вещество, отличающееся прочностью, длительностью эксплуатации.

Выделяют оборудование автоматизированного типа, с его помощью также производят полимерные вещества. В таком случае, в процессе работы над полимерными изделиями человеческий фактор практически отсутствует вся работа проводится специальными роботами.

С помощью применения автоматизированного оборудования удается получить вещества, отличающиеся более высоким качеством, широким ассортиментом продукции и снижением расходов на их изготовление.

Различают огромное количество изделий из полимерных материалов. Они различаются между собой по величине, способу изготовления, составу, Для изготовления полимеров используют вещества в виде:

  • натуральных полиамидов с содержанием стекловолокна;
  • полипропиленов, которые делают изделия стойкими перед морозом;
  • поликарбонатов;
  • полиуретана;
  • ПВХ и т.д.

Кровельные полимерные материалы и изделия в строительной отрасли

Любая кровля должна быть долговечной и надежной. Довольно популярными отделочными материалами для кровли являются изделия на основе полимерных материалов. Среди преимуществ их использования отметим:

  • высокую степень эластичности;
  • надежность;
  • отличную прочность;
  • стойкость перед растяжением и механическими повреждениями;
  • установка практически в любом климатическом регионе;
  • легкий монтаж и простая эксплуатация;
  • длительность эксплуатации.

Использование мембранной кровли полимерного состава основывается на механическом креплении сначала теплоизоляционного и гидроизоляционного слоев. С помощью мембраны удается создать различные по форме и конфигурации кровли зданий.

Выделяют несколько видов полимерных мембран в зависимости от их состава и основных характеристик:

  • поливинилхлоридные мембраны, в составе которых присутствуют дополнительные наполнители;
  • мембраны на основе пластичных полиэфинов;
  • мембраны, в составе которых присутствует этиленпропилендиенпономер.

Первый вариант мембраны отличается особой популярностью. Основным составляющим веществом мембраны является поливинилхлорид и разного рода добавки. С их помощью состав становится более устойчив перед низкой температурой. В качества армирования пленки используется сетка из полиэстера. Она делает изделие более прочным и стойким к разрыву. Именно с помощью данных характеристик удается обеспечить механическое крепление пленки.

Если рассматривать недостатки ПВХ мембран, то стоит отметить потерю их эластичности, по прошествии определенного периода эксплуатации. Так как, добавки, присутствующие в их составе со временем теряют свойства. Кроме того, данный материал ни в коем случае не используется с гидроизоляторами на битумной основе, они между собой несовместимы. Длительность эксплуатации ПВХ мембран составляет не более тридцати лет.

Мембраны на основе термопластичных полиэфинов содержат в составе каучук и особые вещества, улучшающие их пожарную безопасность. В данном материале удается удачность скомбинировать пластичность и резину. Среди их преимуществ отметим:

  • совместимость с веществами на битумной основе;
  • длительность эксплуатации, не нуждаются в ремонте до сорока лет;
  • существует возможность ремонта поверхности, при необходимости;
  • легки в монтаже;
  • более длительный срок эксплуатации, по сравнению с материалами на основе ПВХ.

Среди недостатков отметим только более высокую стоимость такой кровли. Которая вполне перекрывается всеми ее достоинствами.

Мембраны на основе ЭПДМ отличаются отличной стойкостью перед климатическими изменениями, эластичностью и длительностью эксплуатации.

Среди большого количества полимерных строительных материалов и изделий, к особой группе относят наличную полимерную кровлю. Среди преимуществ ее применения, отмечают:

  • отличные гидроизоляционные характеристики;
  • высокий уровень прочности;
  • стойкость к изменению температуры;
  • высокий уровень морозостойкости;
  • отсутствие стыков;
  • высокая стойкость к механическим повреждениям и износу;
  • стойкость перед гниением;
  • разнообразие цветовых решений;
  • легкость выполнения монтажных работ;
  • срок эксплуатации составляет около пятнадцати лет.

Полимерная кровля наливного характера очень схожа с мембраной, однако, они различаются в технологии монтажа материала. В зависимости от технологии наливки кровли она бывает:

  • полимерной;
  • полимерно-резиновой.

Первый вариант более распространен из-за наличия в нем огромного количества преимуществ. Для нанесения данного типа кровли потребуется налить состав на поверхность и равномерно распределить его с помощью кисти или валиком. Главным преимуществом данной кровли является полная ее герметичность, эластичность и монолитность.

В соотношении с технологией установки наливной кровли, она бывает:

  • армированной;
  • неармированной;
  • комбинированной.

Наливная кровля с армированием содержит в своем составе цельную битумную эмульсию и дополнительное армирование с помощью стеклоткани. Неармированное покрытие состоит из эмульсионного материала, который наносится непосредственно на кровлю, толщиной около 1 мм. Комбинированный вариант предполагает использование полимерных мастик, гидроизоляционных материалов рулонного типа, верхнего слоя, в составе которого присутствует каменная крошка, гравий и краска на влагостойкой основе. Нижний слой кровли содержит подкладку в виде недорогого рулонного материала. При этом, армирование обеспечивается верхним слоем из каменной крошки.

В составе полимерной наливной кровли присутствует:

  • композиции полимерного типа;
  • наполнители, повышающие эксплуатационные характеристики материала;
  • грунтовка, с помощью которой выполняется подготовка основания перед нанесением кровли;
  • армирующий состав — полиэфирное волокно или стеклоткань.

Довольно распространенным вариантом является использование кровли на основе полиуретана. Она отлично ложится на поверхность и легко устанавливается на сложных участках вблизи дымохода или телевизионной антены. Полиуретан делает кровлю схожей с резиной, он придает ей таких качеств как стойкость к перепаду температур, длительность эксплуатации.

Еще одним вариантом полимера на органической основе, используемого в процессе ремонта и изготовления наливной кровли, является полимочевина. Среди ее преимуществ отметим:

  • очень быстрая полимеризация, для хождения по кровле достаточно подождать один час после нанесения материала;
  • способность проводить работы при температуре до -16 и высокой влажности;
  • отличные электроизоляционные характеристики;
  • стойкость перед ультрафиолетовым излучением;
  • пожарная безопасность и стойкость перед высокой температурой;
  • длительность эксплуатации;
  • экологическая безопасность.

Применение полимерных материалов и изделий связано с разными отраслями промышленности и общественности. Использование полимочевины особо актуально в регионах с нестабильным климатом и резкими изменениями температурного режима.

Технология производства полимер-модифицированного битума — Добыча

Использование полимер — модифицированного битума (ПМБ) или полимер- битумного вяжущего (ПБВ) растет во всем мире.

Перспективы

Использование полимер — модифицированного битума (ПМБ) или полимер- битумного вяжущего (ПБВ) растет во всем мире.

Использование ПМБ существенно увеличивает срок службы дорог в регионах с большим перепадом температур и повышенной нагрузкой на дороги.

Для приготовления ПМБ используются установки установки модификации битумов.

Модифицированный битум с повышенными технологическими характеристиками по теплостойкости, морозостойкости и др. изготавливают из дорожного, строительного и других видов битума с использованием полимерных добавок — термоэластопластов.

Технология изготовления модифицированного битума:

Исходные материалы вводятся в установку раздельно.
Битум нагревается в котлах или в постоянном течении через теплообменник до температуры около 180оС и закачивается в один из смесителей установки до расчетного уровня.
Полимер, поступающий в мешках, загружается из мешков в смеситель.
Одновременно в тот же смеситель загружается пластификатор.
Установка позволяет готовить модифицированный битум как с пластификатором, так и без него. В ряде случаем одно или несколько ароматических масел вместе с адгезионными реагентами может быть введено в битум для улучшения свойств конечного ПМБ.
Дозировка всех жидкостей осуществляется расходомерами. Актуальное значение регистрируется системой управления и автоматически регулируется в соответствии с заданным рецептом.
Полимеры вводятся посредством автоматизированной весовой системы дозирования. Она состоит из весов расположенных ра тензодатчиках. Тензодатчики соединены с компьютером, к который управляет дозировкой полимеров. Точность системы очень высокая.
Смешение компонентов происходит в смесителе 1 при одновременной работе мешалки смесителя и рециркуляции массы, организуемой с помощью коллоидной мельницы. В мельнице полимерный гранулят дробится на мелкие частицы и эффективно вмешивается в битум.
Далее компоненты через коллоидную мельницу поступают в смеситель 2.
Смеситель 2 оснащен своей насосной станцией.
После окончания смешения с помощью насосной станции производится перекачка готовой массы в битумные котлы для готовой продукции или в смеситель 3 для производства битумной мастики.
Смесь ПМБ должна выстояться 60 минут, чтобы произошло набухание гранулята.
Из хранилища модифицированный битум подается на собственное производство асфальтобетона или сторонним потребителям.
Мастика может заливаться непосредственно в заливщик или расфасовываться в тару для хранения в виде брикетов.
Смесители работают периодически и параллельно.
Загрузка сыпучих компонентов производится вручную, через загрузочные отверстия в емкостях.
Качество модифицированного битума проверяется визуально, а также анализом взятой пробы в аналитической лаборатории на пенетрацию, КиШ, эластичность, растяжимость и другие показатели в соответствии с ГОСТом.
Проба отбирается с помощью крана установленного на рециркуляционном трубопроводе, либо непосредственно из смесителя, либо из емкости с готовой продукцией.

18.02.07 Технология производства и переработки пластических масс и эластомеров

Техник-технолог по производству полимерных материалов знает технологические процессы и режимы переработки полимеров, принципы работы и правила эксплуатации используемого оборудования, требования, предъявляемые к сырью, полуфабрикатам и готовой продукции, а так же методы контроля, обеспечивающие выпуск продукции высокого качества. Специалисты по переработке пластмасс заняты практически во всех отраслях: химической промышленности, авиа-, автостроении, сельском хозяйстве, медицине, в производстве строительных материалов, товаров народного потребления.

Студенты специальности 18.02.07 «Технология производства и переработки пластических масс и эластомеров» изучают химические и технические дисциплины общего профиля, технические: общая химическая технология, процессы и аппараты, детали машин и другие.

Специальные дисциплины: Основы физики химии полимеров, синтез (производство) полимеров и их свойства, основные методы переработки пластмасс: экструзия, литье под давлением, термоформование, выдувное и ротационное формование, прессование.

Для подготовки специалистов этой отрасли производства в колледже имеется производственная площадка (мастерские), где установлено промышленное и лабораторное оборудование, лаборатория по анализу сырья и готовой продукции. Наряду с теоретическими знаниями студенты получают хорошие практические навыки и могут легко влиться в производственные процессы предприятий нашей отрасли и других отраслей.

Колледж по этой специальности параллельно с основной учёбой готовит рабочих по четырем рабочим профессиям:

  • лаборант физико-механических испытаний;
  • машинист экструдера 2-3 разряда;
  • оператор термопласт автомата 2-3 разряда;
  • контролер качества технологического процесса.
Выходя на производственную практику, студенты могут работать на рабочих местах получая зарплату.

Подготовкой студентов по этой специальности занимаются высококвалифицированные преподаватели, имеющие большой стаж работы:

  • Червякова Татьяна Николаевна, преподаватель спец дисциплин высшей квалификационной категории;
  • Черных Елена Викторовна, преподаватель спец. дисциплин первой квалификационной категории, кандидат технических наук, доцент;
  • Клычникова Юлия Константиновна, преподаватель спец. дисциплин 1 квалификационной категории.
А также молодые преподаватели:
  • Кириллова Екатерина Александровна;
  • Бобыльский Александр Сергеевич.
Кроме того, занятия ведут специалисты ведущих предприятий города.

В Новосибирской области насчитывается более 300 различных предприятий, где требуется такие специалисты.

Обработка полимеров — обзор

Введение

Обработка полимеров для разработки продуктов нашла различные пути производства в предыдущие десятилетия. Аддитивное производство (AM) представляет собой один из широко используемых методов обработки полимеров (Yousefpour и др. ., 2004). Термопластичная полимерная матрица широко используется на платформе FDM для различных областей применения, но термореактивная полимерная матрица не нашла такого широкого применения в 3D-печати из-за своей химической природы (сложная связь углеродной цепи) и т. Д.аналогично переработка термопластической матрицы была хорошо изучена исследователями из-за легкости переработки этих полимеров (Offringa, 1996). Было использовано несколько способов переработки термопластической и термореактивной матрицы полимера, таких как первичный (без каких-либо изменений в матрице материала), вторичный (добавление некоторого усиления в матрицу материала), третичный (изменение химической природы полимера путем химической обработки) и четвертичный. (сжигание) процессы рециркуляции (Biron, 2018). Исследователи использовали экструзию как один из простейших способов утилизации термопластической матрицы.Одношнековая или двухшнековая экструзия представляет собой две системы, с помощью которых исследователи изучали переработку, а также переработку первичного полимера для разработки сырья для платформы FDM (Mantell and Springer, 1992; Glasser et al. ., 1999; Bledzki et al. ., 1998). За последние два десятилетия FDM стал одним из широко распространенных методов разработки полимерных продуктов. 3D-печать функционального прототипа на платформе FDM доказала свою ценность, поскольку характеристики материала, такие как механические свойства, термические свойства, характеристики поверхности и т. Д., Могут быть легко исследованы после тестирования функционального прототипа, напечатанного на 3D-принтере (Schinner et al ., 1996).

Существуют различные методы AM, такие как стереолитография (SLA), FDM, цифровая обработка света (DLP), прямая проволочная печать, лазерная струйная печать и т. Д., Которые были исследованы для разработки продуктов и функциональных прототипов для различных материалов, начиная от от металлической, неметаллической до термопластичной матрицы. Исследователи разработали различные собственные материалы в виде композита путем усиления различных металлических, неметаллических инородных наполнителей в основной матрице из металла, полимера и т. Д. (Denault et al ., 1989; Кумар и др. ., 2020a; Го и Лей, 2013). Применение AM росло в геометрической прогрессии на протяжении десятилетий, например, для испытаний материалов, быстрого прототипирования, промышленных, структурных и неструктурных инженерных приложений. В настоящее время AM широко используется в различных сферах деятельности, таких как современные автомобили, космическая техника, реактивные двигатели, медицинские приложения и т. Д. (Kruth и др. ., 1998; Wohlers and Caffrey, 2014). Изменяющиеся тенденции 3D-печати привели к появлению 4D-приложений, в которых разработанная матрица материалов и продукты могут изменять свои свойства, такие как размеры, занимаемое пространство, при внутреннем или внешнем запуске (Campbell et al ., 2012; Кумар и др. ., 2019a, c, d).

4D-приложения 3D-печатных объектов являются новой нормой для техники AM, поскольку исследователи сосредотачиваются на исследовании матриц интеллектуальных материалов (Gao et al ., 2016; Kumar et al ., 2020b) для решения различных целевых приложений. например, для доставки лекарств, сенсорных приложений, приложений для самостоятельной сборки и т. д. (Kumar et al ., 2019b, c, e, f, g, h; Zarek et al ., 2017). Акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), поли (молочная) кислота (PLA), полиамид (PA6), полипропилен (PP), полиэтилен высокой плотности (HDPE) и полиэтилен низкой плотности (LDPE) являются одними из наиболее часто используемых термопластичных матриц на Платформа FDM (Melocchi и др. ., 2019; Hoeher и др. ., 2013; Кумар и др. ., 2020c). Для изменения исходной матрицы полимера использовались различные инородные наполнители, такие как карбид кремния (SiC) (Patnaik и др. ., 2008; Satapathy и др. ., 2010; Park and Kim, 2000), оксид алюминия. (Al 2 O 3 ) (Kaboorani and Riedl, 2012; Aishima et al ., 1976; Goyal et al ., 2006), древесная пыль (Bledzki et al ., 1998; Yu и др. ., 2013; Шинцель и Вундерлих, 1979; Кумар и др. ., 2020d; Singh et al ., 2020), оксид железа (Fe 2 O 3 ) (Kumar et al . 2019i; Singh et al . 2017; Sa ude et al ., 2013; Taşdemır and Gülsoy, 2008; Kaleta et al ., 2011), углеродное волокно (Nejhad and Parvizi-Majidi, 1990; Davies et al ., 1991; Oya and Hamada, 1997), стекловолокно (Zhang and Thompson, 2005; Heijenrath and Peijs, 1996; Wilberforce and Hashemi, 2009) и т. Д.

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

Производство полимеров — обзор

1 Введение

Производство полимеров является одной из важнейших областей прикладной химии из-за ее значительного экономического и социального воздействия. Полимеры как материалы присутствуют практически во всех сферах человеческой деятельности. Они варьируются от товарных материалов, таких как полиэтилен или ПВХ (поливинилхлорид), до узкоспециализированных и дорогих материалов для выпуска лекарств или связанных с космическими кораблями материалов.Полимеры — это длинные молекулы или «макромолекулы», полученные из простых небольших химических компонентов или мономеров. Химическая реакция, посредством которой мономеры превращаются в полимеры, называется полимеризацией, и ее контроль представляет серьезные проблемы для инженеров-химиков из-за того, что эти реакции обычно сильно экзотермичны и часто протекают в очень вязких средах, что затрудняет перенос массы и тепла. Кроме того, эти реакции известны своим нелинейным поведением, и в литературе сообщалось о нескольких случаях множественности и устойчивых колебаний даже для реакторов промышленного масштаба [1], [2], [3].Математическое моделирование процесса полимеризации является бесценным инструментом для помощи в проектировании, эксплуатации, управлении и оптимизации этого типа реакторов и реакций.

На протяжении многих лет свободнорадикальная полимеризация используется в промышленности для крупномасштабного производства различных типов полимеров. Кинетический механизм такого способа полимеризации хорошо известен, и этот процесс относительно легко осуществить. Однако этот способ производства полимеров имеет некоторые недостатки: (1) трудно получить четко определенные молекулярно-массовые распределения, (2) трудно производить полимеры с желаемой молекулярной структурой.Важность контроля этих факторов была признана из-за растущей потребности в специальных полимерах. При традиционной радикальной полимеризации время жизни каждой полимерной цепи составляет всего несколько долей секунды. С другой стороны, живые полимеризации, в которых полимерные цепи активны в течение минут или часов, позволяют получать полимеры, такие как: макромономеры, макроинициаторы, функциональные полимеры, блок-сополимеры и привитые сополимеры, а также звездообразные полимеры [4], [5]. Обычно такие полимеры получают с использованием анионной / катионной полимеризации или полимеризации с переносом группы.Однако, поскольку этот тип процессов полимеризации требует жестких условий реакции (то есть высокого уровня чистоты), а спектр подходящих мономеров ограничен [6], он не имеет большого промышленного влияния. Следовательно, было бы желательно объединить промышленные преимущества свободнорадикальной полимеризации (толерантность к примесям и неселективность к мономерам) с использованием методов живой полимеризации как эффективного способа производства новых полимеров.

Также стоит упомянуть, что, в зависимости от термодинамической природы различных компонентов, эти новые блочные и привитые молекулярные архитектуры могут вызывать микросегрегацию доменов, которая приводит к нанометровым структурам и самосцепляющимся материалам.Эти материалы совершают революцию в материаловедении, поскольку их уникальные свойства могут использоваться в широком спектре приложений [7]. Эти свойства возникают из-за того, что физические законы проявляются уникальным образом в нанометровом масштабе.

Живая, квазивоживая или контролируемая радикальная полимеризация (CRP) — это новый метод синтеза полимеров с контролем молекулярной массы и низкой полидисперсностью. Существует несколько версий CRP [8]: (a) радикальная полимеризация с переносом атома (ATRP), (b) нитроксильная радикальная полимеризация (NMRP), (c) использование инициаторов и инициаторов и (d) обратимый перенос аддитивной фрагментации (RAFT). ).В CRP используется новое соединение, называемое «регулятор» или «контроллер». Такие частицы способны обратимо захватывать радикалы роста, тем самым снижая концентрацию растущих цепей, что приводит к минимизации стадии необратимого обрыва. В таких условиях растущие цепи могут полимеризоваться только до определенной степени (до захвата). Аддукт, образованный контроллером и растущей цепью, регенерирует — на стадии обратной реакции — свободные радикалы, которые запускают новый цикл реакций (распространение, обратимое завершение и диссоциация).Таким образом, полимерные цепи растут с одинаковой скоростью. Полимеры с узким молекулярно-массовым распределением могут быть получены, если стадия инициирования, то есть период времени, используемый для инициирования всех цепей, уменьшается.

На сегодняшний день достижениями CRP являются: (i) контроль молекулярной массы и полидисперсности для гомополимеризации и (ii) производство блок-сополимеров посредством свободнорадикальных реакций без таких жестких условий, которые необходимы для анионной полимеризации. Целью многих ученых во всем мире является внедрение этой новой технологии при разработке новых материалов или улучшении существующих.Математическое моделирование и симуляция могут помочь лучше понять лежащий в основе кинетический механизм, управляющий этими процессами. Кроме того, с помощью инструментов параметрической чувствительности можно идентифицировать ключевые кинетические шаги и связанные с ними параметры, а также оценить их оцениваемость. Как только эти параметры определены, можно попытаться синтезировать лучшие регулирующие агенты.

В принципе, для достижения этих целей можно использовать несколько методов живого радикала. В первом испытании использовали инициатор бис (триметилсилилокси) тетрафенилэтан.Инициаторы — это соединения, которые могут генерировать два радикала; один действует как инициатор, в то время как другой обратимо улавливает растущие радикалы, что приводит к временному «спящему» полимерным цепям. В этом смысле соединения-инициаторы действуют как инициаторы, так и регуляторы.

В данной работе разработана динамическая математическая модель реактора свободнорадикальной полимеризации стирола. Модель строится с учетом моментов видов, поэтому мы можем вычислить средние молекулярные молекулярно-массовые распределения.Для подбора значений кинетической постоянной скорости используется экспериментальная информация. В процедуре подгонки используются традиционные методы нелинейной оптимизации. Обсуждается динамическое моделирование с разомкнутым контуром типичного промышленного реактора живой полимеризации. Анализ чувствительности вышеупомянутой математической модели используется для оценки того, как информация о кинетической скорости влияет на типичное поведение реактора в форме конверсии мономера, молекулярной массы и полидисперсности. Цель состояла в том, чтобы получить представление о кинетическом механизме и определить ключевые кинетические этапы и связанные с ними параметры.Поскольку было опубликовано очень мало работ по моделированию, подгонке параметров и анализу чувствительности реакторов полимеризации с живыми инициаторами, эта работа представляет собой вклад в эту новую и сложную область инженерии.

В разделе 2 динамическая математическая модель живой реакции свободнорадикальной полимеризации выведена из основного механизма реакции. В разделе 3 экспериментальные данные используются для процедуры аппроксимации нелинейных параметров. В разделе 3 показаны некоторые численные динамические прогоны без обратной связи.В разделе 5 вычисляются коэффициенты чувствительности. Наконец, раздел 6 содержит обсуждение и выводы результатов

3. Производство: материалы и обработка | Наука и инженерия полимеров: новые горизонты исследований

реакции конденсации были использованы для создания гибридных гелей, которые не усаживаются при сушке.

Выделение молекул органических красителей, жидких кристаллов или биологически активных частиц в неорганических или гибридных матрицах привело к появлению огромного множества композитных оптических материалов, которые в настоящее время разрабатываются в качестве лазеров, сенсоров, дисплеев, фотохромных переключателей и нелинейно-оптических устройств.Эти материалы превосходят композиты с органической матрицей, потому что неорганическая матрица (обычно кремнезем) имеет больший коэффициент пропускания и менее подвержена фотодеградации. Органические молекулы, встроенные в неорганические матрицы, также могут служить шаблонами для создания пористости. Удаление шаблонов термолизом, фотолизом или гидролизом создает поры четко определенных размеров и форм. Неорганические материалы с заданной пористостью в настоящее время представляют интерес для мембран, сенсоров, катализаторов и хроматографии.

Неорганические, металлоорганические и гибридные полимеры и сетки представляют собой потенциально огромный класс материалов с практически неограниченными проблемами синтеза и обработки. Предполагается, что будущие исследования продолжат изучение периодической таблицы в поисках новых комбинаций материалов, новых молекулярных структур и улучшенных свойств. Гибридные системы особенно удобны для исследований в области многофункциональных материалов, то есть интеллектуальных материалов, которые одновременно выполняют несколько оптических, химических, электронных или физических функций.Также ожидается разработка гибридных материалов, которые демонстрируют исключительную прочность и вязкость разрушения природных материалов, таких как скорлупа и кость. Замечательная универсальность полифосфазенов и полисилоксанов будет по-прежнему использоваться для биомедицинских приложений, таких как доставка лекарств и замена органов и мягких тканей, а также усовершенствованные эластомеры, покрытия и мембраны.

Будущее прекерамических полимеров и золь-гель-систем кажется светлым. Основной задачей является разработка способов получения чистой стехиометрической неоксидной керамики, особенно SiC, которая демонстрирует прядильность и высокий выход керамики.Новые пути синтеза, такие как подходы к созданию «молекулярных строительных блоков» для многокомпонентной керамики, будут изучены для получения сверхпроводниковых, сегнетоэлектрических, нелинейно-оптических и ионно-проводящих фаз, в основном в форме тонких пленок. Использование золь-гель обработки для получения «индивидуальных» фаз. Пористые материалы для применения в сенсорах, мембранах, катализаторах, адсорбентах и ​​хроматографии являются особенно привлекательной областью исследований и разработок.

ОБРАБОТКА ПОЛИМЕРА

Рост объемов полимеров и их использования, как описано выше, частично связан с простотой их обработки.Вопреки распространенному мнению, пластмассы часто дороже стали, то есть в расчете на фунт, но они также намного легче стали, стекла или алюминия. Огромное преимущество полимеров заключается в том, что их можно обрабатывать многими способами для получения

Технология переработки полимеров

ОБРАБОТКА ПОЛИМЕРА

Обработка полимерных материалов — пластиков, эластомеров и композитов — характеризуется широким спектром различных методов и технологий.Технологии, связанные с непрерывным производством продукта, в основном имеют однородное поперечное сечение, включая экструзию, экструзионное покрытие, выдувание пленки и каландрирование; методы, включающие формование деформируемого полимера, работают на поверхности формы, которые включают нанесение покрытия и ротационное формование; и, наконец, методы, которые включают полное заполнение полости формы и включают литье, компрессионное формование, трансферное формование, литье под давлением и реактивное литье под давлением.

В основе выбора технологии обработки полимера лежит вопрос о том, использовать ли исходный материал с высокой молекулярной массой или систему, которая полимеризуется в форме.

В жидком состоянии большинство мономеров и полимеров с низкой молекулярной массой текут примерно так же, как расплавленные металлы, в том смысле, что напряжение сдвига, необходимое для их текучести, прямо пропорционально скорости деформации сдвига — это ньютоновские жидкости. По мере увеличения их молекулярных масс увеличивается их вязкость, но в какой-то момент длинные тонкие цепи начинают перестраиваться под действием приложенного напряжения сдвига, чтобы выровняться в направлении потока, и пропорциональность между напряжением и скоростью деформации начинает меняться — полимер стал неньютоновский.

Нетрудно оценить последствия гораздо более высокого давления, необходимого для литья высокомолекулярных полимеров. Кроме того, устройства для удержания формы в закрытом состоянии должны быть более надежными, поскольку давление, прикладываемое к форме, имеет тенденцию заставлять две половины формы открываться во время заполнения и подачи. А сами формы должны быть изготовлены из более прочных материалов, чтобы выдерживать многократное воздействие этого давления.
Понижение вязкости полимера явно позволит повысить скорость потока при тех же приложенных давлениях или позволит использовать существенное оборудование и инструменты.Полимерные цепи переплетаются друг с другом и образуют так называемые «механические поперечные связи», эффективно укрепляя материал в твердом состоянии, но затрудняя литье в жидком состоянии. Таким образом, качественный полимер, который легко лить, будет давать худшие характеристики в конечном продукте, а лучшие характеристики будут получены из материала, который труднее лить.

Экструзия

Процесс экструзии в основном заключается в непрерывном формовании жидкого полимера через отверстие подходящего инструмента (фильеры) и последующем отверждении его в продукт (экструдат постоянного поперечного сечения).В случае термопластов загружаемый материал в виде порошка или гранул обычно нагревается до жидкого состояния и закачивается в фильеру через шнековый экструдер; затем он затвердевает путем охлаждения после выхода из фильеры.


Рис. 1. Экструзионные матрицы могут иметь сложную форму для (а) компенсации разбухания матрицы, (б) распределения материала по ширине листа или (в) покрытия проволоки. [1]

Экструзионные изделия часто подразделяются на группы, которые включают нити круглого поперечного сечения, профили неправильного поперечного сечения, осесимметричные трубы и трубы, а также плоские изделия, такие как пленки или листы.

Выдувание пленки

Процесс выдувания пленки в основном состоит из экструзии трубки из расплавленного термопласта и непрерывного надувания ее до нескольких раз первоначального диаметра с образованием тонкого трубчатого продукта, который можно использовать напрямую, или разрезания для образования плоской пленки.


Рисунок 2. Выдувание пленки.

Пленки, полученные с помощью процесса выдувания пленки, широко используются в сельском хозяйстве, строительстве и промышленности, включая покрытия для силоса, теплицы, химические / солнечные пруды, платформы и т. Д.или для различных видов упаковки, включая обертку, подкладку для банок, готовые пакеты, такие как мешки для мусора, модные пакеты со складками (V-образные, W-образные складки) и сумки (мешки) для футболок для продуктов.

Лист термоформования

Термоформование листа, или просто термоформование, включает нагрев плоского термопластичного листа до размягченного состояния (выше температуры стеклования Tg для некристаллизующихся термопластов или около температуры плавления Tm для кристаллизующихся) с последующей деформацией (формованием) размягченного листа в желаемую форму с помощью пневматических или механических средств и, наконец, его затвердевание в эту форму путем охлаждения.


Рис. 3. (1) Плоский пластиковый лист размягчается при нагревании; (2) размягченный лист помещают в вогнутую полость формы; (3) вакуум втягивает лист в полость; и (4) пластмасса затвердевает при контакте с поверхностью холодной формы, и деталь удаляется, а затем отрезается от полотна.

Продукция, изготовленная методом листового термоформования, включает кожные и блистерные упаковки, индивидуальные емкости для желе или сливок, флаконы, чашки, кадки, подносы и крышки. С помощью инструмента с несколькими сотнями полостей можно производить до миллионов деталей в день.Более крупные изделия обычно изготавливают из обрезных листов при большом количестве душа; стадия нагрева часто является ограничивающим фактором. Этим методом часто изготавливаются прозрачные изделия, такие как профилированные окна, световые люки и козырьки кабины.

Выдувное формование

Основной принцип процесса выдувного формования заключается в надувании размягченной термопластической полой преформы на охлаждаемой поверхности закрытой формы, где материал затвердевает в полое изделие.


Рисунок 4.(1) литье под давлением заготовки, (2) растяжение и (3) раздув.

Упаковка является основной областью применения от малых до одноразовых изделий среднего размера, полученных выдувным формованием. Жидкие пищевые продукты все чаще упаковываются в пластиковые ПЭТ-бутылки с узким горлышком. Выдувные контейнеры также используются для косметики, туалетных принадлежностей, фармацевтической и медицинской упаковки и различных бытовых товаров.

Компрессионное формование

Процесс компрессионного формования используется для термореактивных полимеров, активируемых температурой.Компрессионное формование в основном включает в себя сжатие загрузки деформируемого материала между двумя половинами нагретой формы и ее превращение в твердое изделие под действием повышенной температуры формы. Температура формования прессованием часто находится в диапазоне 140-200 0C; давление пресс-формы может варьироваться от 35 до 700 атм. Загрузки материала часто предварительно нагревают, чтобы ускорить начальную стадию размягчения. Компрессионное формование характеризуется видимым и умеренным потоком очень вязкого материала, заполняющего полость, и обычно не подходит для изготовления сложных деталей или деталей с хрупкими вставками.


Рис. 5. (1) заряд загружен, (2) и (3) заряд сжимается и отверждается, и (4) часть выталкивается и удаляется.

Трансферное формование

Трансферное формование часто ассоциируется с компрессионным формованием, поскольку оно используется с теми же двумя классами материалов, термореактивными реактивами и вулканизируемыми каучуками. При трансферном формовании размягченный материал, активируемый температурой, переносится через узкий проход в закрытую полость нагретой формы, где он затвердевает до твердого состояния.

Трансферное формование обычно используется с материалами, которые имеют достаточно высокую текучесть при предварительном отверждении, что облегчает поток из зоны загрузки в полости. Это также позволяет формовать сложные детали, детали с хрупкими вставками.

Литье под давлением

Процесс литья под давлением включает быстрое заполнение под давлением определенной полости формы жидким материалом с последующим затвердеванием материала в продукт. Этот процесс используется для термопластов, термореактивных смол и каучуков.


Рис. 6. (а) поршневой поршень и (б) поршневой винт. [1]

Литье термопластов под давлением можно разделить на несколько этапов. На стадии пластичности устройство подачи работает почти как экструдер, плавя и гомогенизируя материал в системе шнек / цилиндр. Однако винт может втянуться, чтобы освободить место для резервуара с расплавленным материалом. В состоянии впрыска шнек используется как плунжер для быстрого переноса расплавленного материала из резервуара в полость между двумя половинами закрытой формы.Поскольку форма поддерживается при температуре ниже температуры затвердевания материала, важно быстро впрыснуть расплавленный материал, чтобы обеспечить полное заполнение полости. Обычно создается высокое удерживающее давление в набивке, чтобы частично компенсировать тепловое сжатие материала при охлаждении. После стадии охлаждения форму можно открыть и удалить твердый продукт.


Рис. 7. Типичные изменения давления в полости для всего литья под давлением
цикл показан здесь.

Давление в полости быстро возрастает на стадии заполнения, за которой следует стадия выдержки или упаковки. Когда затвор замерзает, давление в полости со временем спадает до тех пор, пока деталь не будет вытолкнута. При высоких давлениях расплав полимера сжимается, что позволяет упаковывать дополнительный материал в полость формы после завершения заполнения формы. Это необходимо для уменьшения неравномерной усадки детали, которая приводит к короблению детали. Чрезмерная набивка приводит к высоконапряженной детали и может вызвать проблемы с выбросом, тогда как недостаточная набивка вызывает плохую поверхность, вмятины, сварные швы и неравномерную усадку.

Все термопласты, в принципе, подходят для литья под давлением, но, поскольку требуются высокие скорости потока, обычно предпочтительны сорта с хорошей текучестью. Между аморфными и кристаллизующимися термопластами обнаружены существенные различия в простоте формования и получаемой в результате структуре и свойствах продуктов; они касаются таких проблем, как усадка, коробление, потеки, высыхание и короткие выстрелы.


Рисунок 8. История давления зависит от положения.

Распределение давления внутри полости формы изменяется с расстоянием от впускного клапана. На рисунке 8 показана простая геометрия детали с вариациями давления в первой, второй и третьей точках соответственно. Дальше от ворот давление растет медленно и спадает быстрее, чем в точках ближе к воротам. Давление в полости формы должно быть более равномерным, чтобы минимизировать коробление детали.

Основным недостатком изделий, полученных литьем под давлением, является наличие мелких деталей, таких как выступы, установочные штифты, монтажные отверстия, ребра, фланцы и т. Д., что обычно исключает сборочные и чистовые операции.


Рисунок 9. На рисунке показана типичная температурная история в полости в течение
цикл литья под давлением.

Затвор замерзает первым, потому что он тоньше, чем полость. Когда температура детали становится значительно ниже температуры затвердевания полимера, деталь выталкивается.

ПРОБЛЕМЫ, ВСТРЕТИВШИЕСЯ В ФОРМУ ВПРЫСКА

Есть много деталей, на которые следует обратить внимание при литье под давлением, которые влияют на физические свойства, они могут даже привести к выходу из строя литья.

Струя происходит, когда расплав полимера проталкивается с высокой скоростью через ограничительные области, такие как сопло, желоб или литник, в открытые более толстые области без образования контакта со стенкой формы. Это приводит к слабости детали, поверхностным дефектам и множеству внутренних дефектов.

Воздушная ловушка — это воздух, который задерживается внутри полости формы. Он захватывается из-за сходящихся фронтов расплава полимера или из-за того, что ему не удалось выйти из вентиляционных отверстий формы или вставок формы, которые также действуют как вентиляционные отверстия.

Короткая дробь — это формованная деталь, которая является неполной из-за того, что в пресс-форму было введено недостаточное количество материала. Это может быть вызвано захваченным воздухом, недостаточным давлением впрыска в машине (в результате высокого сопротивления расплава и ограниченного пути потока), преждевременным затвердеванием расплава полимера и дефектами машины.

Метка погружения — это локальное углубление на поверхности, а пустота — это вакуумный пузырь в ядре. Следы раковин и пустоты возникают из-за локальной усадки материала на толстых участках без достаточной компенсации во время охлаждения детали.

Линия сварки (также называемая следом сварки или линией сшивания) образуется, когда встречаются отдельные фронты расплава, движущиеся в противоположных направлениях. Формирование линий сварки может быть вызвано отверстиями или вставками в детали, системами полостей с несколькими затворами или переменной толщиной стенки, где возникают колебания или следы гонок. Линии сварки нежелательны, когда важны прочность и качество поверхности.

ССЫЛКИ
[1] Введение в производственные процессы, Джон А.Schey, 2-е изд., McGraw Hill, 1987.
[2] Пластмассы, материалы и обработка, А. Брент Стронг, 2-е изд., Прентис Холл, 2000.

Если вы являетесь автором приведенного выше текста и не соглашаетесь делиться своими знаниями для обучения, исследований, стипендий (для добросовестного использования, как указано в авторских правах США), отправьте нам электронное письмо, и мы удалим ваши текст быстро. Добросовестное использование — это ограничение и исключение из исключительного права, предоставленного законом об авторском праве автору творческой работы.В законах США об авторском праве добросовестное использование — это доктрина, которая разрешает ограниченное использование материалов, защищенных авторским правом, без получения разрешения от правообладателей. Примеры добросовестного использования включают комментарии, поисковые системы, критику, репортажи, исследования, обучение, архивирование библиотек и стипендии. Он предусматривает легальное, нелицензионное цитирование или включение материалов, защищенных авторским правом, в работы других авторов в соответствии с четырехфакторным балансирующим тестом. (источник: http://en.wikipedia.org/wiki/Fair_use)

Информация о медицине и здоровье, содержащаяся на сайте, носит общий характер и цель , которая является чисто информативной и по этой причине не может в любом случае заменить совет врача или квалифицированного лица, имеющего законную профессию.

Тексты являются собственностью их авторов, и мы благодарим их за предоставленную нам возможность бесплатно делиться своими текстами с учащимися, преподавателями и пользователями Интернета, которые будут использоваться только в иллюстративных образовательных и научных целях.

Технологии производства полимеров | ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ

TUBITAK MAM Институт химической технологии нацелен на реализацию национальных и международных проектов в области науки и технологий полимеров с целью разработки продуктов и технологий с высокой добавленной стоимостью для химической и нефтехимической промышленности Турции.Ниже представлены текущие исследования в структуре института.
Технологии производства мембран и их применение
Мембраны с полимерным электролитом для топливных элементов

Наши исследования в этой области ведутся по следующим темам:

  •  Разработка и синтез новых сульфированных мономеров
  •  Синтез протонпроводящих полимеров с различной макромолекулярной архитектурой путем комбинации методов контролируемой полимеризации и «щелочной» химии
  •  Сульфирование товарных полимеров
  •  Приготовление протонпроводящей смеси и композитных мембран
  •  Термические, механические и электрохимические исследования мембран

Три проекта, поддерживаемые промышленностью, TÜBİTAK COST и программа 1001, были реализованы, непосредственно связанные с разработкой новых протонпроводящих мембран для топливных элементов с протонообменной мембраной (PEMFC).

  • Нанофазно-разделенные протонпроводящие мембраны

Синтез и модификация полимеров для специальных применений

  •  Четко определенные функциональные полимеры с использованием методов контролируемой радикальной полимеризации (ATRP, NMP)
  •  Полимеры на основе карборанов
  •  Синтез, характеристика и технологии производства высокоэффективных полимеров с особым упором на полиимид, полиэфирсульфон (PES), полиэфирэфиркетон (PEEK)
  •  Полимеры эпоксидного, полиэфирного и полиуретанового типа
  •  форполимеры, содержащие TDI / TMP
  •  Смолы и составы, отверждаемые УФ-излучением
  •  Биосовместимые полимеры

Полимерные покрытия
Приготовление УФ-отверждаемых покрытий и составов для конкретных применений
Композиты с полимерной матрицей
Дизайн термопластической матрицы, синтез и разработка многофункциональных композитов с полимерной матрицей для различных применений
Аэрогели на основе полимеров
Изоляционные материалы

новых разработок в технологии производства полимерного заводнения | Конференция SPE по повышению нефтеотдачи

Резюме

После крупномасштабного полимерного заводнения на месторождении из-за высокой эластичности и вязкости жидкости эффективность и эффективный срок службы добывающих скважин (и нагнетателей) значительно снизились, были внедрены новые технологии. развитый.

После производства полимера на насосных штангах происходит сильный эксцентрический износ. Для решения проблемы на основе теоретических и лабораторных исследований были разработаны методы снижения нормальной силы на насосных штангах и контроля их эксцентрического износа. Практика показывает, что эта технология увеличила средний срок эксплуатации насосных скважин в 3 раза.

Эффективное время обычного ГРП и кислотной стимуляции полимерных нагнетателей составляет менее 3 месяцев. Поэтому были разработаны технологии хвостового гидроразрыва пласта с полимерным покрытием и стимуляции поверхностно-активными веществами.Эти 2 новые технологии увеличили эффективное время стимуляции инжектора примерно в 5 раз.

Все вышеперечисленные методы используются в массовом масштабе в полевых условиях со значительными результатами; они могут использоваться и также используются на обычных скважинах.

Введение

Заводнение промышленных полимеров началось на Дацинском нефтяном месторождении с 1996 года, в результате чего нефтеотдача составила более 50% OOIP. В настоящее время годовая добыча нефти методом полимерного заводнения достигла 1,2 × 10 8 т, что составляет четверть всей добычи нефти на месторождении.При широком применении полимерного заводнения также возникает множество проблем, которые отрицательно влияют на закачку и производство полимерного заводнения. Это следующие проблемы:

  1. Сильный эксцентриковый износ насосной штанги и насосно-компрессорных труб произошел на большом количестве насосных скважин, и увеличение количества скважин с проблемами износа достигло 3000%, что привело к увеличению частоты капитального ремонта и стоимости добычи, так как хорошо. Проблема эксцентрикового износа сильно повлияла на добычу масла.

  2. Примерно на одной трети скважин для нагнетания полимеров давление закачки близко к давлению трещины в пласте, скорость закачки также мала. Эффективное время при обычном гидроразрыве пласта может составлять не более трех месяцев.

  3. Кислые жидкости реагируют с закачиваемым раствором полимера. Следовательно, обычная кислотная обработка не может использоваться в скважинах для закачки полимеров.

Для решения вышеупомянутых проблем были разработаны некоторые новые методы, в том числе контроль эксцентрического износа, гидроразрыв пластикового песка и стимуляция поверхностно-активным веществом.

Технология контроля эксцентрикового износа насосных скважин

Механизм эксцентрического износа насосной штанги.

Составлено определяющее уравнение, описывающее вязкоупругие жидкости, и может быть вычислено уравнение течения в условиях дискретного состояния, после чего может быть получено скоростное распределение поля потока. Распределение контурной линии скорости и нормального напряжения показано на рисунке 1. Как видно на рисунке 1, когда расстояние между внутренней осью и внешней трубой небольшое, соответствующий градиент скорости будет выше, чем на большем расстоянии.И результирующая сила нормального напряжения указывает на сторону, у которой расстояние между внутренней осью и внешней трубкой меньше.

Инженеры изобретают сверхбыструю производственную технологию, устраняющую необходимость в полимерных связующих

Электростатическая печать с использованием коронного разряда позволяет печатать электронную кожу, или «электронную кожу», с помощью коронного разряда для создания сильного электрического поля между функциональными порошками без связующего, такими как графен, и гибкими непроводящими поверхностями, такими как медицинская лента.Электростатическая сила позволяет печатать множество датчиков электронной кожи за доли секунды, по сравнению с 20 минутами, которые требуются для полимерных связующих, и не требует нагрева. Предоставлено: Университет Южной Флориды.

Команда инженеров из Университета Южной Флориды изобрела новую технологию, которая может навсегда изменить производство носимых электронных датчиков. Они нашли способ ускорить производство без использования полимерных связующих — отраслевого стандарта печати гибких датчиков, которые часто используются для контроля показателей жизнедеятельности в медицинских учреждениях.

Их технология, представленная на обложке журнала ACS Applied Materials & Interfaces , позволяет печатать электронную кожу, или «электронную кожу», с помощью коронного разряда для создания сильного электрического поля между функциональными порошками без связующего, такими как графен. и гибкие непроводящие поверхности, такие как медицинская лента.Электростатическая сила, используемая в электростатической печати с поддержкой коронного разряда, позволяет печатать множество датчиков электронной кожи за доли секунды, по сравнению с 20 минутами, которые требуются для полимерных связующих, и не требует нагрева. Электронная кожа — это гибкая технология толщиной в микрометр, которую можно использовать для измерения таких параметров, как напряжение, температура и звук.

Ин Чжун, доцент кафедры машиностроения в USF, и ее сотрудник, Лонг Ван из Калифорнийского политехнического государственного университета, обнаружили, что техника печати имеет широкое применение, например, в мониторинге здоровья, протезировании и робототехнике.В отличие от полимерных связующих, здесь нет ограничений по размерам, что делает эту технологию сильным кандидатом для производства больших гибких датчиков с рулона на рулон, что может значительно снизить производственные затраты.

«В качестве новой, передовой производственной стратегии, электростатическая печать с поддержкой коронного разряда потенциально изменит структуру затрат на высокопроизводительную электронику для больших площадей и обеспечит универсальное применение гибких функциональных систем», — сказал Чжун. «Этот метод может помочь в сохранении U.Лидерство С. в передовом производстве ».

Сара Чжун — доцент кафедры машиностроения в Университете Южной Флориды. Предоставлено: Университет Южной Флориды.
Приветствуя композитные чернила в сгибе
Предоставлено Университет Южной Флориды

Ссылка : Инженеры изобретают сверхбыструю производственную технологию, исключающую необходимость в полимерных связующих (2021 г.

Comments

No comments yet. Why don’t you start the discussion?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *