Kā tiek ražota plastmasa?

izejvielas

Galvenie plastmasas ražošanā izmantoto izejvielu veidi ir fosilie produkti, piemēram, jēlnafta un dabasgāze, lai gan to var izgatavot arī no citām lietām, piemēram, sojas, kukurūzas un kaņepēm. Tie satur savienojumus, ko sauc par ogļūdeņražiem, kurus var izmantot monomēru ražošanai, kurus pēc tam var apstrādāt, lai iegūtu plastmasu. To parasti veic ar krekinga palīdzību, kurā ogļūdeņraži tiek uzkarsēti līdz galējām temperatūrām vai ķīmiski apstrādāti, lai tos sadalītu monomēros, piemēram, etilēnā vai stirolā.

Polimerizācija un polikondensācija

Kad monomēri ir ekstrahēti, tie ir ķīmiski jāapstrādā, lai tie savienotos un veidotu garas polimēru ķēdes. To parasti veic, izmantojot polimerizāciju vai polikondensāciju. Pirmajā procesā monomērus sajauc ar citu ķīmisku vielu, kas darbojas kā katalizators un liek tiem apvienoties savā starpā, veidojot sveķus. Otrajā gadījumā monomēri tiek apstrādāti tā, lai tie savienotos viens ar otru un atbrīvotu blakusproduktu, piemēram, ūdeni.

Jebkurā procesā dažādu veidu monomērus parasti sajauc kopā, veidojot sveķus ar atšķirīgām īpašībām. Tos var arī sajaukt ar citām piedevām, piemēram, liesmas slāpētājiem vai plastifikatoriem, kas galaproduktu padara mazāk trauslu. Abos procesos iegūtos sveķus var pārdot šķidrā veidā vai samalt granulās vai pulverī un pēc tam pārdot plastmasas ražošanas uzņēmumiem.

Termoplastika un termoreaktīvie materiāli

Pēc tam polimērus var pārstrādāt termoplastikā vai termoreaktīvos. Termoplastika izkūst, sasniedzot noteiktu temperatūru, bet ir cieta, kad tā atdziest, savukārt termoreaktīvie materiāli kļūst cietāki, kad tie kļūst siltāki, taču tos var uzsildīt un ļaut sacietēt tikai vienu reizi. Ja tie atkal tiek uzkarsēti, tie sadeg. Atšķirība starp tiem parasti ir saistīta ar monomēriem, ko izmanto sveķu izgatavošanai, un struktūru, ko polimēri veido apstrādes laikā: kamēr termoplasti veidojas mainīgu cietu un kaļamu sekciju ķēdēs, termoreaktīvi veido cietas, savstarpēji bloķētas saites.

Termoplastu apstrāde

Termoplastu parasti apstrādā, izmantojot dažādus formēšanas vai ekstrūzijas veidus. Formēšana tiek veikta, uzsildot sveķus un iesmidzinot tos veidnē vai iepūšot gaisu mīkstinātā sveķu caurulē, kas tiek ievietota veidnē, lai tā iegūtu formu. Šos procesus izmanto, lai izgatavotu tādas lietas kā rotaļlietas, konteineri un sodas pudeles. Ekstrūzija tiek veikta, izspiežot sveķus caur veidni, lai tie veidotu noteiktu formu, un to izmanto, lai izgatavotu, piemēram, salmus, šķiedras aušanai un caurules. Termoplastu var arī kalandēt, izkausējot un pēc tam iespiežot starp lieliem rullīšiem, lai izveidotu garas plastmasas loksnes, piemēram, grīdas segumu izgatavošanai.

Termorešu apstrāde

Var veidot arī termoreaktīvos elementus, lai gan veidnēs bieži tiek radīts spiediens, lai mudinātu polimērus ciešāk savienoties, tādējādi padarot galaproduktu izturīgāku. Tos dažreiz arī apstrādā ar ķīmisku vielu pirms formēšanas, lai polimēri rūpīgi apvienotos. Pirmo procesu parasti izmanto, lai izgatavotu lietas, kurām jābūt izturīgām, taču tās ir paredzētas patēriņam, piemēram, tālruņus un sporta aprīkojumu, savukārt otro procesu izmanto, lai izgatavotu stiprākas lietas, piemēram, mašīnu vai transportlīdzekļu daļas. Šāda veida plastmasu var pārklāt arī uz citiem materiāliem, piemēram, papīra vai auduma, un pēc tam karsēt un saspiest kopā, lai izveidotu drošinātājus, blīves un elektroniskās shēmas plates procesā, ko sauc par laminēšanu.