ВВЕДЕНИЕ В ФХПП (лекция 1)
Полимерные материалыв современной технике и быту занимают все большее место в связи с тем, что обладают комплексом характеристик, которые при правильном их использовании с учетом свойств и особенностей обеспечивают эффективные эксплуатационные свойства изделий из них и рентабельность их производства.
К основным особенностям полимеров и изделий из них относятся:
а) высокая технологичность, позволяющая практически полностью исключить из производственного цикла трудоемкие и дорогостоящие операции механической обработки изделий;
б) относительно низкая энергозатратность, определяемая тем, что температуры переработки этих материалов составляют, как правило, 150-250°С, что существенно ниже, чем у металлов, не говоря уже о керамике;
в) возможность получения за один цикл штучного формования сразу нескольких изделий, в том числе сложной конфигурации, а при производстве погонажных продуктов, вести процесс на высоких скоростях;
г) в технологии переработки полимерных материалов широко
используется автоматизация, позволяющая существенно сократить трудовые затраты и резко повысить качество изделий, в том числе в результате исключения неоправданного вмешательства персонала в инженерно обоснованные процессы.
Вследствие перечисленных особенностей полимеры получили исключительно широкое распространение и эффективно используются практически во всех отраслях мирового хозяйства.
Основными производителями и потребителями полимеров являются страны Европейского экономического сообщества (Италия, Германия, Англия, Франция), Америки (США, Канада, Бразилия), Япония, Китай, Корея и государства СНГ. В России в последнее время также отмечается некоторый рост как производства полимеров, так и выпуска изделий из них.
Следует отметить, что переработка полимеров имеет конечной целью получение изделий, отвечающих конкретным задачам эксплуатации или запросам потребителя, то есть заданным характеристикам. Производственные приемы получения изделий, частично исторически заимствованные из технологии переработки металлов, создавались и далее совершенствовались параллельно с появлением новых полимеров.
Современная промышленность переработки, например, пластмасс располагает широким набором как методов переработки, так и парком оборудования, насчитывающим более 3500 типов машин и аппаратов. Индивидуальные высокомолекулярные соединения (например, гомополимеры, сополимеры) сейчас используются в практических целях не так часто и все больше заменяются полимерными композитами разных иногда достаточно сложных составов и смесями полимеров. В совокупности это дaeт возможность получать материалы с широким разнообразием свойств, обеспечивающих их применение для изготовления изделий в диапазоне от бытовых предметов до наиболее ответственных деталей вычислительной, медицинской, военной и космической техники.
К технологии переработки полимеров относятся следующие основные операции:
1) конструирование состава;
2) подготовка ингредиентов пластмасс к переработке;
3) получение материала на основе исходного высокомолекулярного соединения путем физико-химических превращений, введения других полимеров, наполнителя, пластификаторов и других функциональных добавок, а также путем термомеханической обработки;
4) формование полученного материала и изготовление из него изделий (деталей), конструкция которых научно обоснована и учитывает конкретные условия эксплуатации;