Расширенное руководство по полимерам. Общие свойства пластиков. Часть 2

Популярным наполнителем является стекловолокно. Более 50% всех типов стекловолокна, используемых с разными пластиками и различными процессами, используются в смесях для литья под давлением. В справочных таблицах в интернете можно найти усадку различных не армированных пластиков и армированных стекловолокном пластиков в соответствии с процедурами испытаний различных стандартов (мы также будем рассматривать соответствующие стандарты ISO и ГОСТ несколько позже). Различные барьерные пластики отвечают различным требованиям. Очень популярным барьерным пластиком является EVOH (сополимер этилена и винилового спирта), который можно адаптировать к потребностям упаковок и других продуктов. Обычно толщина составляет от 0,5 до 3,0% от толщины стенки; но он может быть и толще, если требуется более мощный барьер. Как правило, толщина EVOH, превышающая 8% боковой стенки контейнера, может привести к внутренним структурным сбоям, из-за которых могут провалиться испытания на ударопрочность. Также очень толстый слой трудно обрабатывать последовательно. Устойчивость к растрескиванию EVOH улучшается с увеличением содержания этилена.

Можно использовать пластмассы обычного типа, которые доступны в листовой форме и даже в виде балок или в других формах, как это принято у большинства других материалов. Однако реальное преимущество пластиков заключается в способности обрабатывать их в соответствии с формой конструкции, особенно когда речь идет о сложных формах. Примеры включают два или более изделия с механическими и электрическими соединениями, элементы, которые можно объединить в одно изделие, и так далее. Пластмассы также могут быть объединены с другими материалами, такими как алюминий, сталь и дерево, чтобы обеспечить определенные свойства. Примерами могут служить экструдированные панели из ПВХ / дерева и упаковочный материал из экструдированной пластиковой пленки / алюминиевой фольги. Все комбинации могут требовать наличия определенных аспектов совместимости, таких как температура обработки, способность к связыванию и коэффициент расширения или сжатия.

Многочисленные виды пластмасс, которые будут рассмотрены в следующих разделах нашего цикла, будут освещаться таким образом, чтобы читатель представлял их основные характеристики и применения. Некоторые из этих пластиков будут рассмотрены и в других главах, поскольку потребуется предоставить дополнительную информацию, так как эти пластики обладают специальными характеристиками, применимыми к предмету рассмотрения. То, что будет представлено, обеспечит знакомство с вариациями свойств, существующих в пластмассах. На начальном этапе разработчик продукта должен знать и / или прогнозировать условия использования и требования к производительности продукта, такие как ожидаемый срок службы, размер, условия использования, форма, цвет, прочность, жесткость и стоимость. Четкое определение требований к продукции приведет к правильному выбору материала конструкции.

Как правило, считается желательным изучить свойства трех или более материалов, прежде чем сделать окончательный выбор. Поставщиков материалов следует попросить принять участие в выборе типа и градаций, поскольку их опыта, как правило, достаточно для вашей сферы. Технология изготовления пластиков, как и других материалов (сталь, чугун, дерево и т. д.), приводит к тому, что одни и те же пластикаты, поставляемые из разных источников, обычно не дают одинаковых результатов в продукте. На самом деле, даже каждый отдельный поставщик поставляет свой продукт под номером партии, так что любой вариант может быть привязан к точному состоянию производства сырья. И это закреплено в положениях международных стандартов ISO (те, кто следит за нашим циклом по обзору стандартов пластиков, уже знают, что маркировка обязательно включает и номер партии).

Принимая во внимание производственные допуски пластмасс, плюс переменные оборудования и процесса, становится очевидным, что проверка нескольких типов материалов из одного и / или из разных источников является важной частью выбора материала. В свою очередь, обычно требуется настройка различных элементов управления процессом для минимизации влияния производственных переменных. Опыт показывает, что так называемые взаимозаменяемые сорта материалов должны тщательно оцениваться с точки зрения их влияния на качество продукта. Другим важным соображением, касающимся эквивалентного сорта материала, являются его технологические характеристики. Могут быть большие различия в свойствах продукта и данных испытаний, если характеристики обрабатываемости варьируются от класса к классу.

Всегда следует помнить, что данные испытаний были получены из простых и легко обрабатываемых форм и не обязательно отражают результаты в сложных конфигурациях продукта. Эта ситуация аналогична тем, с которыми сталкиваются производители других материалов (стали, чугуна, дерева, стекла и т. д.). Большинство пластмасс используется для производства продуктов, потому что они имеют желательные механические свойства при экономичных затратах. По этой причине их механические свойства могут считаться наиболее важными из всех физических, химических, электрических и других соображений для большинства применений. Таким образом, каждому, кто проектирует с использованием таких материалов, требуются, по крайней мере, элементарные знания об их механическом поведении и о том, как они могут быть изменены по структуре, геометрической форме и другим свойствам, характерным именно для пластиков. Следующую главу начнём с обзора свойств термопластов.