• Polski
  • English
  • Deutsch

TWORZYWA KOMPAUDOWANE (BLENDY) NA WYROBY TECHNICZNE

Blendy i ich rodzaje

blendy

Przemysł polimerowy coraz bardziej faworyzuje zaawansowane technologie i materiały o wysokiej wartości dodanej. Uzyskuje się je za pomocą nowych metod polimeryzacji, nowych technologii przetwórczych lub przez stapianie i wzmacnianie. Na przykład nowy syndiotaktyczny PP lub PS przewyższa wyniki swoich poprzedników. Włókna PE przędzone z żelu mają 200 razy większą wytrzymałość na rozciąganie niż standardowy PE. Aromatyczny poliester ma wytrzymałość na rozciąganie 4,1 GPa, dla porównania z 70 MPa standardowej żywicy poliestrowej.

Jednak technologia polimerów niezmiennie odchodzi od materiałów jednofazowych na rzecz różnorodnych kombinacji polimerów, dodatków i wzmocnień. Chociaż często przytacza się efekty synergiczne, głównym powodem jest potrzeba poszerzenia zakresu właściwości, opracowania materiałów, które miałyby pożądane połączenie właściwości – szytych na miarę systemów polimerowych. W przypadku polimerów jednofazowych można tylko zmienić masę cząsteczkową lub utworzyć kopolimery. Może to wymagać znacznego wysiłku. Z drugiej strony mieszanie jest łatwe i niedrogie, a szczególnie przydatne, gdy wymagane są tylko małe objętości. Ponadto zwiększanie skali jest proste. Aby opisać polimery lub mieszanki polimerów z większą precyzją, zaproponowano poniższą klasyfikacje:

POLIMER – substancja złożona z dużych cząsteczek, makrocząsteczek, zbudowanych przez kowalencyjne połączenie co najmniej 50 molekularnych merów, segmentów lub powtarzających się konstytucyjnych jednostek. Handlowe polimery mogą zawierać do 2% wag. innego polimerowego modyfikatora,

KOPOLIMER – materiał polimerowy syntetyzowany z więcej niż jednego monomeru,

BLENDA POLIMEROWA – mieszanina co najmniej dwóch substancji makrocząsteczkowych, polimerów lub kopolimerów, w której zawartość składnika przekracza 2% wag.,

STOP POLIMEROWY – Niemieszalna, kompatybilna mieszanka polimerów o zmodyfikowanej granicy faz i zmodyfikowanej morfologii,

Można przytoczyć następujące korzyści materialne:

  • Dostarczanie materiałów o pełnym zestawie pożądanych właściwości po najniższej cenie, zwiększenie wydajności żywic konstrukcyjnych,
  • Poprawa określonych właściwości, a mianowicie udarności lub odporności na rozpuszczalniki,
  • Zapewnienie możliwości recyklingu przemysłowych i / lub komunalnych odpadów tworzyw sztucznych
  • Lepsza przetwarzalność, jednorodność produktu i redukcja odpadów
  • Szybkie zmiany receptur
  • Zmniejszenie liczby gatunków, które muszą być produkowane i przechowywane
  • Nieodłączna zdolność do recyklingu itp.

Istnieje kilka metod mieszania, a mianowicie mechaniczna (dominująca), roztwór, lateks, drobny proszek. Nie zawsze najdrobniejsza dyspersja jest pożądana – rozmiar i kształt fazy zdyspergowanej musi być zoptymalizowany, biorąc pod uwagę ostateczną wydajność mieszanki. Wydajność mieszanek polimerów zależy od właściwości składników, ich zawartości i morfologii. Ponieważ koszt jest praktycznie ustalany przez materiał i metodę mieszania, ekonomia zależy od morfologii mieszanki, dostosowanej do konkretnego zastosowania.

Mieszanki zostały opracowane ze względów ekonomicznych, a mianowicie w celu poprawy określonej właściwości (np. Udarności) lub uzyskania pełnego zestawu wymaganych właściwości, zwiększenia wydajności inżynieryjnej żywicy, poprawy przetwarzalności, recyklingu itp. Jakość mieszanki wpływa na przetwarzanie i wydajność. Warstwowanie, słabe linie zgrzewów w częściach formowanych wtryskowo oraz struktura ekstrudatu typu skin-core z niską udarnością według Izoda wskazują na słabą jakość mieszanki – albo niewystarczającą dyspersję czy słabą stabilizację morfologii. Łączenie wymaga precyzyjnej kontroli zmiennych procesowych.

Obecnie większość stopów jest przygotowywana w procesie przetwarzania reaktywnego. Odnotowano, że mieszanie granulatu z dwóch partii mieszanki może prowadzić do pozornej niemieszalności i złej wytrzymałości linii zgrzewu. Najwyraźniej nawet niewielka zmiana zakresu reakcji może sprawić, że będą one niemieszalne.

PRZYKŁADY BLEND POLIMEROWYCH

Akrylonitryl-Butadien-Styren (ABS) – Pierwsze mechaniczne mieszanki NBR z SAN, znane jako „ABS typu A”, pochodzą z 1936 roku. W połowie lat czterdziestych XX wieku Dow rozpoczął polimeryzację emulsyjną „ABS typu G.” Pod koniec lat pięćdziesiątych XX wieku wynaleziono wysokotemperaturowy ABS, a mianowicie interpolimery a-metylostyren i akrylonitryl, (mieszanina metakrylanu metylu i metylostyrenu z polibutadienem szczepionym styrenem (SBR).

Terpolimery akrylonitryl-styren-akrylan, znane jako ASA lub AAS, stanowią inną klasę żywic ABS. Materiały te mogą również zawierać grupy reaktywne, a mianowicie bezwodnik aleowy lub metakrylan glicydylu. Mieszanki ABS charakteryzują się doskonałą przetwarzalnością, wysoką temperaturą ugięcia pod obciążeniem (HDT), niskim odkształceniem, sztywnością w wysokiej temperaturze, dobrą udarnością, a także odpornością na rozpuszczalniki i substancje chemiczne. Z powodzeniem konkurują ze stopami PPE lub PC w zastosowaniach motoryzacyjnych (wykończenia, deski rozdzielcze, podsufitki, kołpaki, obudowy reflektorów), elektroniki i elektrotechniki, AGD, elektronarzędzia, maszyny przemysłowe, produkty hydrauliczne, części do pralek i odkurzacze, itp.

Blendy ABS/PCV

Istnieje kilka powodów, dla których warto mieszać PVC z kopolimerami typu ABS, a mianowicie w celu poprawy przetwarzalności, właściwości mechanicznych i odporności na obciążenia dynamiczne w niskich temperaturach. Dobre właściwości tych mieszanek wynikają z mieszalności pomiędzy PVC i SAN częścią ABS. W niektórych mieszankach ABS można zastąpić ASA, aby uzyskać lepszą mieszalność i odporność na warunki atmosferyczne. W celu zwiększenia HDT można również dodać SMA. Mieszanki zawierające więcej niż 30% wag. PVC są samogasnące, ale trudniejsze w obróbce.

Blendy ABS/PC

Mieszanki poliwęglanu (PC) z 5-70% wag. ABS zostały opracowane we wczesnych latach sześćdziesiątych. Zużycie mieszanek ABS / PC rośnie ze względu na niski stosunek kosztów do wydajności a właściwości są przewidywalne. Stopy łączą dobrą przetwarzalność ABS z doskonałymi właściwościami mechanicznymi, udarnością i odpornością na ciepło PC. Nieprzezroczyste mieszanki wykazują stabilność wymiarową, niski skurcz i wchłanianie wilgoci, wysoką sztywność i twardość, dobrą udarność w temperaturach (T 50 C), doskonałą stabilność UV, przetwarzalność, właściwości mechaniczne, żaroodporność, ognioodporność, dobrą odporność chemiczną, ale gorszą na benzynę, węglowodory aromatyczne, estry, ketony i niektóre chlorowane węglowodory.

Blendy ABS/PA

Mieszanki ABS/PA (poliamid) są niemieszalne; stąd zastosowanie mają trzy standardowe strategie:

– dodanie małej ilości ABS w celu polepszenia wytrzymałości PA bez kompatybilizatora,

– wytworzenie niekompatybilizowanych mieszanek o współciągłej morfologii

– kompatybilizowanych mieszanek w pełnym zakresie składu.

ABS jest żywicą amorficzną, podczas gdy PA są półkrystaliczne; stąd korzystne jest włączenie ABS jako fazy zdyspergowanej lub współciągłej – ta ostatnia jest preferowana. Jednak dodatek półkrystalicznego PA do ABS zwiększa skurcz formy, dlatego zaleca się dodanie wypełniacza. Ze względu na wysokie temperatury obróbki PA konieczne jest stosowanie wysokotemperaturowego tworzywa ABS. Aby uzyskać odpowiednią udarność, należy dodać co najmniej 10% wag. ABS, ale na tym poziomie wymagana jest kompatybilizacja. Reaktywna kompatybilizacja polega na zastosowaniu ABS, który został zmodyfikowany przez włączenie kwasu akrylowego, bezwodnika maleinowego lub poliwinylofenolu (PVP). Powodem mieszania ABS z PA jest zmniejszenie wrażliwości na wilgoć, poprawa wytrzymałość, zmniejszenie skurczu i wypaczania żywicy. Stopy wykazują dobrą przetwarzalność; wykończenie powierzchni; wysoka stabilność cieplna; odporność na substancje chemiczne, olej, ścieranie, stabilność wymiarowa; udarność w niskich temperaturach; zmniejszona wrażliwość na wilgoć.

Blendy ABS/TPU

Opracowane na początku lat 60. mieszanki ABS / TPU (termoplastyczny poliuretan) łączą w sobie wytrzymałość TPU z wytrzymałością ABS na uderzenia w niskich temperaturach i odpowiednim HDT. Ponadto TPU poprawia właściwości przeciwcierne, ścieranie i odporność chemiczną. Zwiększa się również sztywność. ABS jest zwykle rozproszony w matrycy TPU.

Blendy polichlorku winylu (PVC)

PVC został po raz pierwszy zsyntetyzowany przez Regnault w 1835 r. Pierwszy patent na polimeryzację monomeru chlorku winylu (VCM) został przyznany w 1912 r. Istnieje wiele form PVC i jego kopolimerów opracowanych przez lata, aby materiał ten pasował do konkretnych zastosowań, a mianowicie lateksu, plastizolu, organozolu, elastycznego i głównie sztywnego preparatu.

Blendy PVC/PMMA

Najpopularniejszy akryl, PMMA, wykazuje ograniczoną mieszalność z chlorowanymi węglowodorami (np. PVDC, PVC, CPVC lub CPE). Mieszalność zależy od rodzaju chlorowanego polimeru, taktyczności PMMA i ciężaru cząsteczkowego obu polimerów. Źródłem mieszalności jest interakcja między grupa -CHCl- PVC i grupa karboksylowa akrylu. Akryle zostały wprowadzone do mieszanek PVC dość wcześnie w 1951. Pomimo mieszalności PVC z PMMA, mieszanki tych dwóch polimerów nie mają znaczenia handlowego. Mieszanki, aby były użyteczne, muszą być wzmocnione, najlepiej elastomerami akrylowymi. Mieszanki były używane w produktach przemysłowych, handlowych i konsumenckich; w sprzęcie medycznym, elektrycznym i chemicznym; do żywności lub napojów; jako elementy wyposażenia wnętrz statków powietrznych lub masowego transportu; do obudów elektronarzędzi; itp.

Blendy PVC / Elastomer

Blendy takie zwykle zawierają 30–60% wag. PVC, zostały opracowane do wytłaczania, kalandrowania, wtryskiwania lub formowania z rozdmuchem, np. do butelek, arkuszy do znaków zewnętrznych, akcesoriów okiennych, kabli i węży, płyt, podeszw do butów, profili, wojskowych płaszczów itp.

Blendy PE

Aż 30% wszystkich produktów poliolefinowych to blendy polimerowe. Stwierdzono, że mieszanie liniowych polietylenów o małej gęstości (LDPE) z  z polietylenem wysokiej gęstości HDPE poprawia udarność Izoda i niektóre właściwości przy rozciąganiu HDPE. Dodanie LLDPE do LDPE zwiększa plastyczność LDPE. Ogólnie blendy PE można podzielić na trzy kategorie: (1) partie PE zmieszane w celu spełnienia standardowych specyfikacji gęstości i szybkości płynięcia, (2) PE modyfikowany 15% wag. innego polimeru (ów) oraz (3) PE mieszany z innymi tworzywami termoplastycznymi lub elastomerami termoplastycznymi.

Blenda PE/PA

Powody mieszania PE z PA to (1) chęć polepszenia udarności i absorpcji wilgoci PA oraz (2) poprawa sztywności i właściwości barierowych (dla tlenu i rozpuszczalników) PE. Folie i pojemniki wytwarzane z tych ostatnich mieszanek wykazują zachodzące na siebie struktury lamelarne, które powodują dużą krętość dyfuzji molekularnej i znaczną redukcję przepuszczalności tlenu lub rozpuszczalnika (np. Benzyny). Technologia stała się szczególnie atrakcyjna po wynalezieniu reaktywnego szczepienia PO bezwodnikiem maleinowym, kwasem akrylowym lub metakrylanem glicydylu. Te zmodyfikowane poliolefiny mogą być bezpośrednio stosowane w mieszankach z PA.

Blenda PE/PC

Aby zwiększyć sztywność PE modyfikuje się go 2 około 5% wag. z polimerem o wysokim module sprężystości, np. PC. PC również stabilizuje poliolefiny przed degradacją termiczną. Aby uzyskać dobrą dyspersję, mieszanie należy przeprowadzić w temperaturze T> 290 C.

Blenda PE/POM

Polioksymetylen (POM) jest trudny do kompatybilizacji, a bez kompatybilizacji można zastosować tylko 10% wag. POM w PE lub odwrotnie PE w POM. Np. dodatek niewielkiej ilości PE do POM poprawia jego przetwarzalność, odporność na uderzenia i ścieranie, twardość, wykończenie powierzchni i sztywność, a dodatek POM do PE poprawia jego moduł i odporność na ścieranie.

Blendy PP

Polipropylen (PP) jest materiałem kruchym, szczególnie w Tg 0°C. Natychmiast po odkryciu PP rozpoczęto poszukiwanie metod poprawy zachowania przy niskiej temperaturze uderzenia. Przykładem mogą być blendy polipropylenu z polietylenem lub z termoplastycznymi elastomerami.

Blendy PP i innych poliolefin

Polipropylen jest często wytwarzany przy użyciu dwóch reaktorów połączonych szeregowo: pierwszy reaktor wytwarza izotaktyczny PP, podczas gdy drugi reaktor tworzy bezładny kopolimer PP i PE. Kopolimer jest bezpostaciowy i jest zmieszany z homopolimerem PP w celu zwiększenia odporności na uderzenia.

Blendy PP/PA

Istnieją trzy rodzaje mieszanek PP/PA: (1) z niewielką zawartością poliolefin, (2) stopy z wysokim udziałem składników, w których poliamid jest matrycą, (3) i mieszanki z niewielką ilością zdyspergowanych PA w celu zwiększenia sztywności. Mieszanki PA/PO typu (2) zostały opracowane w celu poprawy stabilności wymiarowej i zmniejszenia wchłaniania wody przez PA. Stopujący PA z PO zmniejsza się szybkość migracji wody do i z mieszanki, ale nie ogranicza się naturalnej absorpcji wody PA. W przypadku typu (3), włączenie PA poprawia przetwarzalność, odporność na rozpuszczalniki, CUT, HDT i wykończenie powierzchni. Aby zwiększyć wydajność, mieszanki powinny być kompatybilne.

Blendy PP/PC

Polipropylen i poliwęglan są niemieszalne; w ten sposób, z wyjątkiem eksploracyjnego zastosowania jako „papier z tworzywa sztucznego”, spotkać można nie wiele przykładów blend PP/PC. Wprowadzenie nie wielkiej ilości polipropylenu do poliwęglanu powoduje polepszenie przetwarzalności PC, natomiast dodanie poliwęglanu do polipropylenu powoduje wzrost krystaliczności i temperatury krystalizacji, polepszenie jakości powierzchni, modułu i udarności.

Blendy poliamidu (PA)

PA są doskonałymi kandydatami do mieszania z PPE (polifenyloeter) – każdy składnik kompensuje niedobór drugiego. Ponieważ żywice są niemieszalne i kruche, muszą być kompatybilizowane. W konsekwencji mieszanki PA/PPE zawierają co najmniej cztery składniki polimerowe: PA, PPE, modyfikator styrenowy i kwasowy kompatybilizator. Zwykle PA jest matrycą, w której zdyspergowane są domeny PPE / żywicy styrenowej.

Blendy poliestrowe

Największą grupę stanowią PET o zmodyfikowanej udarności.  PET miesza się np. z SMA lub z kauczukiem akrylowy. Mieszanina wykazuje dobrą przetwarzalność, sztywność, udarność i wytrzymałość na rozciąganie, jak również doskonałą odporność na warunki atmosferyczne. Druga co do wielkości grupa obejmuje różne kombinacje PEST, na przykład PET/PBT, PBT/PA lub PET/PEN. Zostały one opracowane głównie z myślą o ulepszonej przetwarzalności, dobrych właściwościach powierzchniowych, HDT, udarności i stabilności wymiarowej.

Poliuretany (TPU)

Poliuretany termoutwardzalne typu poliestrowego zostały wprowadzone na rynek w 1942 roku, a termoplastyczne liniowe (TPU) 10 lat później. TPU typu poliestrowego do wytłaczania i formowania wtryskowego, zostały wprowadzone w 1961 r. Dzięki dużej różnorodności składników, właściwości TPU można łatwo modyfikować. Z tego powodu, a także ze względu na koszt, TPU rzadko są mieszane. Ich użycie można podzielić na trzy grupy: (1) mieszanki z POM, (2) mieszanki, w których TPU jest stosowany jako kompatybilizator i modyfikator udarności oraz (3) inne.

Blendy POM/TPU

Najstarszą i najpowszechniejszą metodą hartowania POM jest wprowadzenie TPU. Stopy te charakteryzują się wysoką udarnością i sprężystością, właściwości zależą od składu, morfologii, a także od mieszanek i metod przetwarzania.

Blenda PC/TPU

TPU jest używany do poprawy  właściwości mechanicznych poliwęglanu. Mieszanki były używane w zastosowaniach przemysłowych i medycznych. Opcjonalnie blendy PC/ MBS lub ABS mają dobry moduł sprężystości, wytrzymałość, wytrzymałość linii spoiny, odporność na rozpuszczalniki i udarność. Mieszanki PC z żywicą polikaprolakton-poliuretan są wykorzystywane do produkcji kół zębatych, rur, obudów, podnośników górnych, profili wyciskanych oraz do przemysłu samochodowego i dóbr konsumpcyjnych.

Blendy PC/POM

Te polimery są niemieszalne, dlatego powinny być kompatybilne i zahartowane. Dodatek POM do PC poprawia odporność na rozpuszczalniki i substancje chemiczne. Mieszanki PC z POM i TPU są łatwe do formowania w wyroby o wysokiej udarności.

BLENDY NA BAZIE BIOBASED I BIODEGRADOWALNYCH TWORZYW SZTUCZNYCH

W niedawnej przeszłości podejmowano intensywne wysiłki mające na celu opracowanie alternatyw dla polimerów na bazie ropy naftowej w celu zmniejszenia zależności od ropy naftowej i gazu ziemnego. Biomasa jest surowcem dla gospodarki opartej na biotechnologii, a w praktyce oznacza to wykorzystanie kukurydzy i soi (do poliuretanów), chociaż istnieje nadzieja na ostateczne wykorzystanie pozostałości rolniczych i leśnych. Enzymy lub drobnoustroje są wykorzystywane do przekształcania biomasy w użyteczne substancje chemiczne i tworzywa sztuczne. Wszystkie największe firmy zajmujące się tworzywami sztucznymi zainicjowały programy badawcze w tej dziedzinie.

Coraz więcej polimerów biobased jest dostępnych na rynku tworzyw sztucznych. Polimery najszerzej znane to polihydroksyalulkanaty (PHA) jest to poliester syntetyzowane przy użyciu bakterii, począwszy od sacharozy lub skrobi. Kwas polimlekowy (PLA), który jest liniowym poliestrem otrzymywany w wyniku fermentacji słomy kukurydzianej. W przeszłości PLA najczęściej stosowano we wchłanianych szwach chirurgicznych i implantowanych urządzeniach do podawania leków. Chociaż wszczepialne urządzenia medyczne są nadal wytwarzane z PLA i jego mieszanek materiał ten jest coraz częściej stosowany w opakowaniach, w których właściwości mechaniczne i termiczne nie są szczególnie ważne.

Podatność PLA na biodegradację wynika z faktu, że wiązania estrowe są podatne na hydrolizę, zwłaszcza w wysokich temperaturach i w obecności wody; po zmniejszeniu masy cząsteczkowej bakterie mogą łatwo degradować materiał.

Biodegradowalne polimery są atrakcyjne, ponieważ rzadziej trafiają na wysypiska lub przyczyniają się do gromadzenia się plastikowych śmieci, które utrzymują się w środowisku przez bardzo długi czas. Biodegradowalność została również zbadana w rolnictwie, aby zapobiec nadmiernej utracie wilgoci i wzrostowi chwastów oraz złagodzić problemy z możliwością recyklingu – folia rolnicza powinna trwać tak długo, jak jest potrzebna, a następnie rozpadać się pod wpływem mikroorganizmów i / lub promieniowania UV. Polimer biodegradowalny to taki, który może rozkładać się do małych cząsteczek, takich jak dwutlenek węgla, pod wpływem mikroorganizmów w określonym czasie. Większość biopolimerów ulega biodegradacji.

Blendy bio

Niektóre polimery syntetyczne, a mianowicie PET, są podatne na biodegradację podczas kopolimeryzacji z polilaktonami. Polimery o kontrolowanej, odwróconej mieszalności, a mianowicie poliglikole, również ulegają biodegradacji. Polimery ze szkieletami węglowymi, a mianowicie PE lub PP, mogą być podatne na biodegradację po włączeniu ketonowych grup bocznych.

Blendy PLA

Kwas mlekowy wytwarzany na drodze fermentacji to 99,5% kwas L-mlekowy, a polimeryzacja kondensacyjna prowadzi do niskocząsteczkowych PLLA lub poli (L-laktydu). Polimer o dużej masie cząsteczkowej można wytwarzać przez polimeryzację z otwarciem pierścienia, a także można dostosować stosunek jednostek kwasu L- do D-mlekowego.

Jednakże polilaktyd nie jest rozważany jako materiał techniczny z uwagi na słabą stabilność termiczną i hydrolityczną.

Chociaż sztywność i wytrzymałość jest porównywalna z komercyjnymi polimerami, takimi jak polistyren i PET to charakteryzuje się niskimi wartościami plastyczności, HDT i udarności. Niektóre z tych właściwości można poprawić za pomocą mieszania PLA z plastyfikatorami lub innymi tworzywami sztucznymi. Wydłużenie do zerwania PLA jest mniejsze niż 10%, ale można je znacznie zwiększyć przez wprowadzenie plastyfikatorów o niskiej masie cząsteczkowej, które są również biokompatybilne; obejmują one oligomeryczny kwas mlekowy i glikol polietylenowy o niskiej masie cząsteczkowej (PEG). Jak zwykle podczas użytkowania plastyfikatorów jednak następuje jednoczesne obniżenie zarówno modułu sprężystości, jak i temperatury zeszklenia.

Spadek modułu PLA i Tg można uniknąć, jeśli PLA zostanie zmieszany z innymi polimerami. Jednak nie można go mieszać z wieloma tworzywami sztucznymi i na ogół konieczne jest stosowanie kopolimerów blokowych lub mieszanie reaktywne. Biopolimery mogą być biodegradowalne lub niebiodegradowalne. Do pierwszej kategorii należą: skrobia PGA i PHA, natomiast w drugiej kategorii są poliolefiny, polimery winylowe i winylidenowe oraz elastomery i kauczuk.

BLENDING A RECYKLING

Recykling staje się coraz ważniejszy. Jego metody zależą od rodzaju i źródła polimeru. W zakładzie producentów żywicy recykling jest najłatwiejszy. Nazywa się to recyklingiem postindustrialnym. W zakładach przetwórczych, w których powstaje zmieszany złom polimerowy, jest to trudniejsze, ale nadal jest to możliwe poprzez oddzielenie różnych składników. Najtrudniejszy jest recykling pokonsumpcyjnych polimerów, które trafiają do komunalnych odpadów stałych, a ostatecznie na wysypiska śmieci. Skala problemu rośnie w szybkim tempie.

Zastosowano trzy podstawowe metody recyklingu: (i) bezpośredni, w którym zawarte są oczyszczone żywice na materiał pierwotny, (ii) ponowne przetwarzanie wymieszanych tworzyw sztucznych przez mieszanie lub przekształcanie w tworzywo sztuczne oraz (iii) rodzaj surowca, który może obejmować depolimeryzację lub pirolizę. Podstawową trudnością w recyklingu zmieszanych tworzyw sztucznych jest fakt, że mieszane tworzywa sztuczne mają słabe właściwości mechaniczne, termiczne i płynięcia, nawet gdy komponenty mają bardzo pożądane właściwości. W szczególności mieszanki tworzyw sztucznych mają niską ciągliwość i słabą udarność. Ogranicza to ich zastosowanie do mniej wymagających zastosowań, takich jak doniczki, ławki parkowe i drewno z tworzywa sztucznego. Aby ponownie wykorzystać pokonsumpcyjne tworzywa sztuczne w zastosowaniach o wysokiej wartości, konieczne jest najpierw segregowanie odpadów plastikowych według ich rodzaju chemicznego.

Różnorodne techniki, takie jak zbiorniki pływakowe i hydrocyklony, mogą być stosowane do oddzielania mieszanych tworzyw sztucznych na podstawie różnicy w gęstości. W przypadku tworzyw sztucznych o nakładającej się gęstości można zastosować inne metody, takie jak flotacja piany. Istotną kwestią jest zatem poziom czystości, jaki należy osiągnąć w takim procesie separacji. Im wyższa czystość, tym lepsza wydajność, ale wyższy jest również koszt procesu separacji.

Jednym ze sposobów rozwiązania problemu resztkowych zanieczyszczeń obecnych w polimerze odzyskanym z odpadów pokonsumpcyjnych jest zastosowanie przemiału w warstwie wewnętrznej wyrobu wielowarstwowego.  Innym podejściem jest zmieszanie oddzielonego tworzywa z tworzywem pierwotnym. Procedura ta pozwala również na standaryzację właściwości płynięcia, jeśli pierwotny polimer jest dostępny w różnych masach cząsteczkowych.

Mimo to konieczne jest ujednolicenie materiału pochodzącego z recyklingu, ponieważ pozostaje on mieszanką wieloskładnikową.

Aby to zrobić, można (i) dodać co najmniej jeden składnik z wysoce reaktywnymi grupami, które mogą oddziaływać z kilkoma składnikami polimerowymi, np. etylen-akrylan-bezwodnik maleinowy, metakrylan glicydylu-etyleno-winylooctan i metakrylan etyleno-glicydylu metakrylanemetylu (kopolimer może kompatybilizować i twardnieć); (ii) dodać dodatek o niskiej masie cząsteczkowej, który na różnych etapach mieszania reaktywnego wiąże się z różnymi składnikami, a mianowicie metakrylanem etylenu i glicydylu, izocyjanuranem riglicydylu, itp.; i (iii) dodać współrozpuszczalnik, na przykład fenoksyl.

Morfologię można ustabilizować przez (i) grubą interfazę, (ii) częściowe sieciowanie lub (iii) dodanie niemieszającego się polimeru o odpowiednim współczynniku rozprzestrzeniania. Adhezja między fazami w ciele stałym polepsza się przez (i) dodanie kopolimeru, który kowalencyjnie wiąże fazy, (ii) zmniejszenie wielkości domen krystalicznych, (iii) odpowiednią adhezję, np. przez zastosowanie polieteroiminy, PEI. Niezbędna jest ponowna chemiczna stabilizacja materiału poddanego recyklingowi w celu zapobieżenia degradacji wywołanej temperaturą i światłem. W zastosowaniach zewnętrznych należy stosować stabilizatory na bazie amin z absorbentami UV typu benzotriazolu.

Zapraszamy na Nasz kanał na YouTube! : https://www.youtube.com/channel/UC1Ksz8qy_IfnjNJHUkBmQCg
oraz Facebook: https://www.facebook.com/klgspcim
Poprzedni post na blogu: https://klgs2022.krasti.pl/blog/kompozyty-kiedy-ich-uzywac/

Oferta na filmie

oferta na filmie

Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom Naszych obecnych i przyszłych klientów, przygotowaliśmy dla Państwa ofertę na filmie. Nasza oferta na filmie powinna w pełni ukazać, jak firma KLGS wspomaga klienta na każdym etapie realizacji projektu.

Firma KLGS wspomaga klienta na każdym etapie projektu w ramach strategii “One-Stop-Shop”. Oferta na filmie zawiera nie tylko nową wersję Naszego flagowego filmu.

Przebieg procesu produkcyjnego to nie tylko pakowanie, czy choćby sprawdzanie jakości produktu. Droga pomysłu przez wszystkie etapy wdrożenia go w życie to skomplikowany proces, dlatego dbamy o to aby Nasi klienci mogli na Nas liczyć.

Bazujemy na doświadczeniu swojej kadry, dlatego wykorzystujemy własny park maszyn i zaplecze laboratoryjne. Podejmujemy współpracę z jednostkami naukowymi, dzięki czemu KLGS prowadzi prace badawczo-rozwojowe. W związku z tym, wdrażamy nowatorskie rozwiązania technologiczne, przede wszystkim materiałowe w zakresie wtrysku wyprasek technicznych.
Projektujemy oraz wykonujemy zaawansowane technicznie inżynieryjne maszyny do obrabiania detali, co poprzednio robione było ręcznie.

Wiemy, jak ważne jest zcentralizowanie etapów produkcji w jednym miejscu, z tego powodu zadbaliśmy o dodatkowe usługi w Naszej firmie.
W związku z tym, będąc klientem firmy KLGS można skorzystać z usług, takich jak:

  • zgrzewanie ultradźwiękowe,
  • zgrzewanie wibracyjne,
  • klejenie,
  • dekorowanie,
  • etykietowanie w formie,
  • Hot-stamping,
  • nowoczesna technologia nadruku cyfrowego UV,
  • tampodruk wielokolorowy,
  • zdobienie i znakowanie laserowe.

Oferta na filmie to dopiero początek – w najbliższym czasie planujemy modernizację strony internetowej!

Zapraszamy na Nasz kanał na YouTube! : https://www.youtube.com/channel/UC1Ksz8qy_IfnjNJHUkBmQCg
oraz Facebook: https://www.facebook.com/klgspcim
Poprzedni post na blogu: https://klgs2022.krasti.pl/blog/kompozyty-kiedy-ich-uzywac/

KIEDY NALEŻY UŻYWAĆ KOMPOZYTÓW?

KOMPOZYTY

Podobnie jak w przypadku wszystkich materiałów konstrukcyjnych, kompozyty mają szczególne mocne i słabe strony, które należy wziąć pod uwagę na etapie specyfikacji. Kompozyty w żadnym wypadku nie są odpowiednim materiałem do każdego zadania. Jednak główną siłą napędową rozwoju kompozytów jest możliwość kombinacji wzmocnienia i matrycy dostosowując właściwości do   końcowych wymagań. Na przykład, jeśli końcowy komponent musi być ognioodporny, na etapie projektowania i rozwoju można zastosować matrycę ognioodporną, aby miała tę właściwość.
Wadami czystych polimerów do zastosowań strukturalnych lub pół-strukturalnych jest ich stosunkowo niska sztywność i wytrzymałość. Włączenie włókien o wysokiej sztywności i wysokiej wytrzymałości do matryc polimerowych ma na celu głównie poprawę tych właściwości mechanicznych. Dodatkową zaletą jest to, że techniki formowania przez wytłaczanie i formowanie wtryskowe, które zostały pierwotnie opracowane dla niewzmocnionych polimerów, można zastosować do wytwarzania kompozytów z polimeru wzmocnionego krótkim włóknem.
Kompozyty wzmacniane włóknami są coraz częściej stosowane w samochodach, maszynach przemysłowych, trwałych artykułach konsumpcyjnych, artykułach sportowych i przemyśle elektrycznym itp., ze względu na ich lepsze właściwości mechaniczne w porównaniu z odpowiednimi polimerami macierzystymi oraz ich niski koszt i łatwą obróbkę. Aby opracować kompozyty o wysokiej wydajności, badacze muszą znać główne czynniki, które odgrywają kluczową rolę w określaniu wydajności mechanicznej kompozytów z włóknem krótkim. Główne czynniki obejmują właściwości
włókna i matrycy, cechy interfejsu włókno-matryca, rozkład długości włókien, rozkład orientacji włókien i udział objętościowy włókien. Podczas gdy włókna wzmacniające odgrywają bardzo ważną rolę w określaniu sztywności i wytrzymałości kompozytów, zdolność matrycy do podtrzymywania włókien i przenoszenia naprężeń na włókna jest również bardzo ważna. Większość polimerów to materiały o stosunkowo wysokiej masie cząsteczkowej, w których nie zachodzi żadna dalsza reakcja chemiczna. Włókna wzmacniające mają zwykle niską ciągliwość; ale przeciwnie, materiały matrycy polimerowej mają zwykle stosunkowo wysoką ciągliwość. Matryca służy do wiązania włókien i ochrony sztywnych i kruchych włókien przed ścieraniem i korozją. Osnowa przenosi naprężenia do i z włókien, a w niektórych przypadkach (szczególnie poprzeczne) również i obciążenie. Wiele uwagi poświęcono właściwościom mechanicznym i fizycznym kompozytów wzmacnianych włóknami. Zmienne, takie jak zawartość włókien, orientacja, współczynnik kształtu i wytrzymałość międzyfazowa, mają zasadnicze znaczenie dla ostatecznego bilansu właściwości wykazywanego przez formowane wtryskowo kompozyty polimerowe. 


WŁÓKNA DO WZMACNIANA MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

ROVINGI są wykorzystywane głównie w związkach termoutwardzalnych, ale można je również stosować w tworzywach termoplastycznych. Rovingi o wielu końcach składają się z wielu pojedynczych pasm lub wiązek włókien, które mogą być cięte (roving cięty) i losowo osadzane w matrycy z żywicy. Są wykorzystywane w takich procesach jak mieszanka do formowania arkuszy (SMC), preforma i natryskiwanie. Roving z jednym końcem składa się z wielu pojedynczych włókien nawiniętych w jedno pasmo. Produkt jest zwykle używany w procesach wykorzystujących jednokierunkowe wzmocnienie, takich jak nawijanie włókien lub pultruzja.
Tkaniny rovingowe – wytwarzane są z pasm rovingu i mogą mieć różne sploty oraz konfiguracje przestrzenną (dwu lub trzywymiarową). Tkaniny można wytwarzać przy użyciu prawie każdego włókna wzmacniającego. Najpopularniejsze tkaniny są zbudowane z włókna szklanego, węgla lub aramidu. Tkaniny pozwalają na precyzyjne ułożenie zbrojenia. Nie można tego zrobić w przypadku włókien mielonych lub ciętych i jest to możliwe tylko w przypadku pasm ciągłych przy użyciu stosunkowo drogiego sprzętu do układania włókien. Ze względu na ciągły charakter włókien w większości tkanin, stosunek wytrzymałości do wagi jest znacznie wyższy niż w przypadku wersji z ciętych włókien.

WŁÓKNA MIELONE to włókna cięte o bardzo krótkich długościach (zwykle mniej niż 1/8 ”). Produkty te są często stosowane w kitach termoutwardzalnych, odlewach lub piankach syntaktycznych, aby zapobiec pękaniu utwardzonej kompozycji z powodu skurczu żywicy. Mielone włókna są używane w celu poprawy właściwości mechanicznych, zwiększenia modułu, poprawy stabilności wymiarowej i minimalizacji odkształceń kompozytów w podwyższonych temperaturach. Formowanie wtryskowe z reakcją wzmocnioną (RRIM) jest często stosowane specjalnie do włókien frezowanych.

MATY Z ROVINGU CIĘTEGO – Maty wzmacniające z włókniny są zwykle opisywane za pomocą wagi na jednostkę powierzchni. Rodzaj wzmocnienia, dyspersja włókien i ilość spoiwa użytego do utrzymania maty decydują o różnicach między produktami mat. W niektórych procesach, takich jak nakładanie ręczne, konieczne jest rozpuszczenie spoiwa. W innych procesach, zwłaszcza w formowaniu tłocznym i pultruzji, spoiwo musi wytrzymywać siły hydrauliczne i działanie rozpuszczające żywicy podczas formowania. Dlatego, z punktu widzenia spoiwa, produkowane są dwie ogólne kategorie mat, znane jako rozpuszczalne i nierozpuszczalne środki wiążące. Zastosowanie mat zapewnia doskonały wygląd powierzchni, elastyczność projektowania, wysoką wytrzymałość mechaniczną, trwałość oraz odporność na korozję.

PREPREGI to gotowy materiał wykonany z formy wzmacniającej i matrycy polimerowej. Do wykonania prepregu stosuje się przepuszczanie włókien wzmacniających lub form, takich jak tkaniny, przez kąpiel żywicy. Żywica jest nasycana (impregnowana) we włóknie, a następnie podgrzewana, aby przyspieszyć reakcję utwardzania do różnych etapów utwardzania. Dostępne są termoutwardzalne lub termoplastyczne prepregi, które można przechowywać w lodówce lub w temperaturze pokojowej, w zależności od materiałów składowych. Prepregi można nakładać ręcznie lub mechanicznie w różnych kierunkach w zależności od wymagań projektowych. Warstwy materiałów prepregów układane są w narzędziu ręcznie lub za pomocą zautomatyzowanego sprzętu. Następnie stos laminatu jest konsolidowany pod naciskiem worka próżniowego.

Głównymi zaletami kompozytów są:

  • Poprawa wytrzymałości właściwej (wytrzymałość na jednostkę masy) co pozwala zmniejszyć zużycie paliwa lub zwiększyć przyspieszenie lub zasięg w transporcie.
  • Pozwala to również na łatwiejszą i szybszą instalację lub szybszy ruch ramion robotów przemysłowych oraz ogranicza konstrukcje wsporcze lub fundamenty.
  • Poprawia stabilność burtową statków i konstrukcji przybrzeżnych oraz wyporność w zastosowaniach głębinowych.
  • Kompozyty nie rdzewieją, co jest kluczowe, zwłaszcza w środowiskach morskich i chemicznych.
  • Łożyska kompozytowe do silników morskich i mostów nie wymagają smarowania i nie korodują.
  • Kompozyty są izolatorami termicznymi, które są dobre do ochrony przeciwpożarowej i przeciwwybuchowej lub zastosowań kriogenicznych.
  • Konstrukcja kompozytów pozwala na swobodę form architektonicznych.
  • Kompozyty można dostosować do zastosowania, wybierając materiały składowe i dodając dodatkowe funkcje.

 RODZAJE NAPEŁNIACZY

Napełniacze stosowane w kompozytach polimerowych można podzielić na kilka kategorii, do włókien pochodzenia naturalnego zaliczany takie włókna jak len, juta, konopie, sizal, bawełna, agawa, mączka drzewna, kokos, kenaf, abaka, włókna słomy (kukurydza, ryż i pszenica), włókna traw (bagassa, bambus), jedwab, wełna i wiele innych. Do napełniaczy mineralnych zaliczamy kaolin, węglan wapnia, tuf czy włókna i mączka bazaltowa oraz najszerzej stosowane do tej pory włókna sztuczne jak polietylenowe, poliestrowe, poliakrylowe, poliolefinowe, poliuretanowe, szklane, krzemowe, borowe, tytanowe, węglowe, cyrkonowe.

WŁÓKNO SZKLANE – KOMPOZYTY

Zaletami syntetycznych włókien takich jak na przykład włókna szklane jest ich wysoka wszechstronność, odporność na uderzenia czy w odpowiednich konfiguracjach wytrzymałość przewyższająca stal. Oparte na kompozycji tlenku glinu, wapna i borokrzemianu, włókna szklane „E” lub „E-CR” są uważane za dominujące wzmocnienia kompozytów z matrycą polimerową ze względu na ich wysokie właściwości elektroizolacyjne, niską podatność na wilgoć i wysokie właściwości mechaniczne. Szkło E-CR dodatkowo odróżnia się od szkła E dzięki doskonałej odporności na korozję. Inne komercyjne kompozycje obejmują szkło „S” o wyższej wytrzymałości, odporności na ciepło i module sprężystości, szkło typu H o wyższym module oraz szkło AR (odporne na alkalia) o doskonałej odporności na korozję.

WŁÓKNA WĘGLOWE – KOMPOZYTY

Włókna węglowe są wytwarzane z organicznych prekursorów, w tym PAN (poliakrylonitryl), sztucznego jedwabiu i paku, przy czym dwa ostatnie są zwykle używane do włókien o niskim module sprężystości. Terminy „włókna węglowe” i „grafitowe” są zwykle używane zamiennie, chociaż grafit technicznie odnosi się do włókien o składzie większym niż 99% węgla w porównaniu z 93-95% do włókien węglowych na bazie PAN. Włókno węglowe zapewnia najwyższą wytrzymałość i sztywność spośród wszystkich włókien wzmacniających. Odporność na wysokie temperatury jest szczególnie dobra w przypadku włókien węglowych. Główną wadą włókien opartych na PAN jest ich wysoki względny koszt, który jest wynikiem kosztu materiału podstawowego i energochłonnego procesu produkcyjnego. Kompozyty z włókna węglowego są bardziej kruche niż kompozyty z włóknem szklanym czy aramidowym.

WŁÓKNA ARAMIDOWE (POLIARAMIDY) – KOMPOZYTY

Włókno aramidowe to aromatyczny poliimid, który jest sztucznym włóknem organicznym do wzmacniania kompozytów. Włókna aramidowe oferują dobre właściwości mechaniczne przy niskiej gęstości z dodatkową zaletą w postaci twardości lub odporności na uderzenia dynamiczne. Charakteryzują się stosunkowo wysoką wytrzymałością na rozciąganie, średnim modułem i bardzo małą gęstością w porównaniu ze szkłem i węglem. Włókna aramidowe są izolatorami elektrycznymi i cieplnymi oraz zwiększają udarność kompozytów. Są odporne na rozpuszczalniki organiczne, paliwa i smary. Kompozyty aramidowe nie mają tak dobrej wytrzymałości na ściskanie jak kompozyty szklane lub węglowe.

WZMOCNIENIA PODSTAWOWE I HYBRYDOWE – KOMPOZYTY

Niedawno wprowadzono termoplastyczne włókna poliestrowe i nylonowe zarówno jako podstawowe wzmocnienia, jak i w układzie hybrydowym z włóknem szklanym. Atrakcyjne cechy obejmują niską gęstość, rozsądny koszt oraz dobrą odporność na uderzenia i zmęczenie. Chociaż włókna poliestrowe mają dość wysokie wytrzymałości, ich sztywność jest znacznie niższa od sztywności szkła. Bardziej wyspecjalizowane wzmocnienia do zastosowań o wysokiej wytrzymałości i wysokich temperaturach obejmują metale i tlenki metali, takie jak te używane w zastosowaniach lotniczych lub kosmicznych.

Zapraszamy na Nasz kanał na YouTube! : https://www.youtube.com/channel/UC1Ksz8qy_IfnjNJHUkBmQCg
oraz Facebook: https://www.facebook.com/klgspcim
Poprzedni post na blogu: https://klgs2022.krasti.pl/blog/nowy-partner-szarotek/

KLGS – nowy partner „Szarotek” z Nowego Targu!

Nasza firma stała się sponsorem KH Podhale Nowy Targ, dzięki czemu będziemy mogli wspierać działania lokalnych sportowców.

Podhale Tauron Nowy Targ to wizytówka polskiego hokeja i najbardziej utytułowany klub w historii rozgrywek hokeja w naszym kraju. KLGS, jako nowy partner “Szarotek” mocno kibicuje Mistrzom Polski. Popularne „Szarotki” powstały 26 listopada 1932 roku i od tego czasu w Stolicy Podhala jak i całym regionie stanowią coś więcej niż tylko klub, o czym świadczą wierni kibice licznie gromadzący się na trybunach Miejskiej Hali Lodowej.

nowy partner szarotek

Podhale jest wielokrotnym Mistrzem Polski, którego wychowankowie stanowią o sile Reprezentacji oraz Polskiej Hokej Ligi. Hokeiści Podhala zdobyli 19 tytułów Mistrza Polski, po srebro sięgali 11 razy natomiast po brąz 16 razy. To również klub, który wychował kilkudziesięciu olimpijczyków reprezentujących nasz kraj podczas Zimowych Igrzysk Olimpijskich m.in. w Alberville czy Calgary.

„Podhale jest dla polskiego hokeja tym, co CSKA Moskwa dla rosyjskiego czy Montreal Canadiens dla hokeja kanadyjskiego. (…) W pierwszych dziesięciu latach rozgrywek o Puchar Europy Podhale wystąpiło w 5 edycjach i znalazło się na 10. miejscu listy wszechczasów w klasyfikacji klubowej.”

Prezydent Międzynarodowej Federacji Hokeja na Lodzie pan René Fasel

Źródło: http://podhalenowytarg.pl/kh/club/podhale-nowy-targ/

KLGS – nowy partner “Szarotek” zaprasza na dzisiejszy mecz o 18:00 na Miejskiej Hali Lodowej w Nowym Targu!

Zapraszamy na Nasz kanał na YouTube! : https://www.youtube.com/channel/UC1Ksz8qy_IfnjNJHUkBmQCg
oraz Facebook: https://www.facebook.com/klgspcim
Poprzedni post na blogu: https://klgs2022.krasti.pl/blog/wyroby-z-tworzyw-sztucznych/

PRZEWODNIK PO DOBORZE MATERIAŁU

NA TECHNICZNE WYROBY Z TWORZYW SZTUCZNYCH

KRÓTKA HISTORIA POLIMERÓW I KOMPOZYTÓW

Kiedy myślisz o plastiku, co przychodzi Ci do głowy? Tanie zabawki? Opakowania? A może plastikowa torba? Oczywiście, że tak. Ale czym jest na przykład wełniany sweter? Albo płatki kukurydziane? A może stara dębowa szafa? Z punktu widzenia chemika wszystkie te rzeczy są wykonane z tej samej klasy materiałów: polimerów. Rozróżnienie między tym, które z nich nazywamy „tworzywami sztucznymi”, a które nie, jest dość arbitralne. Na przykład średniowieczni rzemieślnicy robili okna do latarni z przezroczystych kawałków zwierzęcego rogu. Róg jest wykonany z keratyny – polimeru zawierającego atomy węgla i azotu – tego samego materiału, z którego zbudowana jest skóra i włosy, w tym wełna. Polimery to niezwykle długie powtarzające się cząsteczki, które w przypadku tworzyw sztucznych są zbudowane głównie z atomów węgla.

Produkt z tworzywa sztucznego
Produkty w tworzywa sztucznego

 Polimery i tworzywa sztuczne pochodzenia naturalnego są obecne znacznie dłużej, niż można sobie wyobrazić a dokładniej tak długo, jak długo człowiek używał drewna. Dzieje się tak dlatego, że około połowa przeciętnego kawałka drewna to celuloza – polimer, który zapewnia twarde ściany komórek roślinnych. To właśnie długie pasma celulozy są oddzielane przez przemysł celulozowy i nadają papierowi wytrzymałość. To również celuloza dostarczyła surowca do wielkiego przełomu w nowoczesnych tworzywach sztucznych – materiału „Parkesine”, odkrytego przez brytyjskiego wynalazcę Alexandra Parkesa. Pierwsze zastosowanie znalazł w produkcji kul bilardowych (wcześniej wykonywanych z kości słoniowej), następnie bracia Hyatt dodając kamforę i poprawiając plastyczność plastiku, przemianowali go na celuloid w 1870 roku, dostarczając w ten sposób surowiec dla przemysłu filmowego.

Samochody i filmy to nie jedyne technologie, których narodziny ułatwiły te wczesne tworzywa sztuczne. Elektryfikację po raz pierwszy umożliwiła guma, którą można było stosować do izolowania przełączników elektrycznych, natomiast pierwsze okrętowe kable telekomunikacyjne z 1851 r. były pokryte ochronną warstwą gumowego kuzyna zwanego gutaperką. Ale wielki przełom – prawdopodobnie narodziny nowoczesnej ery tworzyw sztucznych – nastąpił w 1907 roku, wraz z wynalezieniem bakelitu przez urodzonego w Belgii Amerykanina Leo Baekelanda. Był to pierwszy plastik syntetyczny – pierwszy pochodzący nie z roślin czy zwierząt, ale z paliw kopalnych. Baekeland użył fenolu, kwasu pochodzącego ze smoły węglowej. Jego praca otworzyła drogę dla znanych już tworzyw sztucznych – polistyrenu w 1929 r., Poliestru w 1930 r., Polichlorku winylu (PVC) i polietylenu w 1933 r., Nylonu w 1935 r. Ale tym, co naprawdę napędzało rozwój branży, były wysiłki wojenne, ponieważ tworzywa sztuczne były używane we wszystkim, od pojazdów wojskowych po izolację radarów. Firmy petrochemiczne budowały zakłady przetwarzające ropę naftową w plastik w ogromnych ilościach, ale pod koniec wojny w 1945 roku przemysł stanął w obliczu nadmiaru. Aby utrzymać produkcję, należało myśleć nieszablonowo – zwrócono uwagę na rynek masowych towarów konsumpcyjnych, wprowadzając nowe produkty, takie jak Tupperware, wprowadzone na rynek w 1948 roku. Przykładem może  być jedno z najszerzej znanych tworzyw jaki jest politereftalanu etylenu (PET) wynaleziony w 1941 roku, aby pokazać, jak wszechstronne mogą być te tanie nowe materiały. Dziś używany do produkcji butelek do napojów gazowanych, ponieważ jest wystarczająco mocny, aby utrzymać ciśnienie dwóch atmosfer, ale PET stosowany jest również na miękkie zimowe rękawiczki czy folie do pakowania kwiatów- jeden materiał a tak wiele możliwości!  Istnieje dosłownie setki tysięcy różnych rodzajów polimerów, których właściwości można zmienić poprawiając ich strukturę, przykładem może być polietylen, z bloku budulcowego C2H4, wprowadzając tylko jeden atom węgla i wodoru otrzymuje się polipropylen, znacznie bardziej wytrzymały materiał.

Syntetyczne tworzywa sztuczne mają tę dodatkową zaletę, że pozornie mogą przetrwać wieczność. Nie wyewoluowały żadne organizmy zdolne do trawienia tych skomplikowanych i obcych materiałów.
Ale ta zaleta jest oczywiście również wielką wadą. Istnieją pewne dowody na to, że bakterie mogą ewoluować, aby pożywić się tymi śmieciami, wykorzystując energię zawartą w wiązaniach węglowodorowych polimerów. Ale na pewno są lepsze rozwiązania – na przykład tworzywa sztuczne przeznaczone do rozkładu. Przykładem może być kwas polimlekowy (PLA) pochodzący ze skrobi kukurydzianej, tej samej substancji, z której w większości składają się płatki kukurydziane. Skrobia, podobnie jak celuloza, jest polisacharydem – długim łańcuchem połączonych ze sobą cząsteczek cukru. PLA można wykorzystać do produkcji toreb plastikowych ale również włókien na odzież. Tymczasem celulozę można przekształcić nie tylko w celuloid, ale także celofan do pakowania żywności lub sztuczny jedwab. Wszystkie te polimery są kompostowalne. W ciągu miesięcy lub lat będą stopniowo rozkładane przez mikroby. Skąd przede wszystkim pozyskujemy tworzywa sztuczne? Obecnie większość z nich pochodzi z ropy i gazu zmiennego. Kiedy te ograniczone źródła w końcu się wyczerpią, oczywistym rozwiązaniem będzie powrót do czasów Parkesa i zwrócenie uwagi na biologię.

KOMPOZYTY

Wydawać by się mogło, że kompozyty należą do stosunkowo młodych materiałów, jednakże pierwsze materiały kompozytowe postały już w 3400 roku przed naszą erą! Starożytne społeczeństwo w Mezopotamii sklejało drewniane paski jeden na drugim pod różnymi kątami, aby stworzyć sklejkę. Następnie około 2181 roku p.n.e. Egipcjanie zaczęli robić maski pośmiertne z płótna lub papirusu nasączonego gipsem. Później obie te społeczności zaczęły wzmacniać swoje materiały słomą, aby wzmocnić cegły mułowe, ceramikę i łodzie. Pierwsze łuki kompozytowe, wykonane z drewna, bambusa, kości, ścięgien bydlęcych, rogu i jedwabiu połączonych żywicą sosnową datuje się na 1200 r. Po rewolucji przemysłowej żywice syntetyczne zaczęły przybierać stałą postać dzięki procesom polimeryzacji. W XX wieku ta nowo odkryta wiedza na temat związków chemicznych doprowadziła do powstania różnych tworzyw sztucznych, takich jak poliester, fenol czy winyl.  Lata 30. XX wieku były niezwykle ważnym czasem dla rozwoju kompozytów. Włókno szklane wprowadzone przez Owens Corning, czy pierwsze włókno węglowe opatentowane w 1961 roku zapoczątkowały nową erę materiałów kompozytowych. W połowie lat 90., kompozyty zaczęły być coraz bardziej powszechne w produkcji i konstrukcji ze względu na ich stosunkowo niski koszt w porównaniu z materiałami, które były wcześniej używane. Oszczędność masy jest jednym z głównych powodów stosowania materiałów kompozytowych zamiast konwencjonalnych materiałów. Chociaż kompozyty są lżejsze, mogą być również mocniejsze niż inne materiały, na przykład wzmocnione włókno węglowe może być do pięciu razy mocniejsze przy jednej piątej ciężaru tego samego elementu wytworzonego ze stali gatunku 1020, dzięki czemu idealnie nadaje się do celów konstrukcyjnych. Kolejną zaletą stosowania kompozytu w porównaniu z konwencjonalnym rodzajem materiału jest odporność termiczna i chemiczna, a także właściwości izolacyjne. W przeciwieństwie do konwencjonalnych materiałów, kompozyty mogą mieć wiele właściwości, które często nie występują w jednocześnie w  materiale. Kompozyty wzmocnione włóknem, znajdują coraz większe zastosowanie w projektowaniu i wytwarzaniu produktów końcowych do komercjalizacji. Przykładami zastosowań kompozytowych jest sprzęt elektryczny, struktury lotnicze, infrastruktura, rury i zbiorniki.

Kolejna część artykułu ukaże się w piątek 28.01.2022.

Zapraszamy na Nasz kanał na YouTube! : https://www.youtube.com/channel/UC1Ksz8qy_IfnjNJHUkBmQCg
oraz Facebook: https://www.facebook.com/klgspcim

Poprzedni post na blogu: https://klgs2022.krasti.pl/blog/targow-w-kielcach-ciag-dalszy/

Blisko 30 latdoświadczeń

Wysoki stosunek ceny do jakości

Profesjonalne wsparcie dla klientów hurtowych i detalicznych

Tylko certyfikowane produkty

Przeczytaj na blogu

ADRES
KLGS Sp. z o.o.
Pcim 1512
32-432 Pcim

TELEFON
(+48) 12 274 32 23

EMAIL
klgs@klgs.pl

ZNAJDŹ NAS NA

Realizacja krasti.pl