Полимеры виды полимерных материалов их свойства завод

Полимерные материалы – это, пожалуй, одна из самых широких и сложных тем в современной промышленности. Часто в разговорах упрощают, как бы все 'пластик один', а ведь это совершенно не так. В моей практике, как в компании ООО Шаньси Виресон Энвайронментал Технолоджи, занимающейся решением инженерных задач в горнодобывающей и строительной отраслях, неоднократно сталкивались с тем, что неправильный выбор полимера может привести к серьезным проблемам, затратам и, что хуже, к угрозе безопасности. Иногда кажется, что понимаешь основы, а потом на практике сталкиваешься с тонкостями, которые все меняют. И вот, как это все устроено, в общих чертах, и как это отражается на работе завода.

Обзор полимерных материалов: классификация и основные характеристики

Прежде всего, стоит разграничить типы полимеров. Основная классификация – это термопласты, термореактивные полимеры и эластомеры. Термопласты, такие как полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), поливинилхлорид (ПВХ) и полистирол (ПС), при нагревании размягчаются и при охлаждении затвердевают, это позволяет их многократно перерабатывать. Они широко используются для производства упаковки, труб, деталей машин и оборудования. Мы часто используем ПВХ для гидроизоляции, но даже в этом случае выбор марки ПВХ (например, гомополимер, сополимер, хлорированный) критичен для долговечности и устойчивости к агрессивным средам. Термореактивные полимеры, например, фенолформальдегидные смолы, эпоксидные смолы и полиуретаны, при отверждении образуют неразрушаемую структуру, их нельзя переплавить и переработать. Они применяются в качестве связующих, для производства композиционных материалов, в электротехнике. Эластомеры, такие как каучуки, обладают эластичностью и способностью к деформации с последующим возвратом в исходное состояние. Их используют в производстве уплотнений, шин, амортизаторов.

Каждый тип полимера обладает своими уникальными свойствами: механической прочностью, термостойкостью, химической стойкостью, устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, и т.д. При выборе полимера необходимо учитывать условия эксплуатации – температуру, влажность, воздействие агрессивных сред, механические нагрузки. Например, в горнодобывающей отрасли часто требуются полимеры, устойчивые к высоким температурам и абразивным материалам, что делает использование обычного полиэтилена нецелесообразным.

Свойства полимеров, важные для промышленного применения

Давайте немного углубимся в свойства, которые особенно важны для работы завода. Во-первых, это механическая прочность – способность выдерживать нагрузки без разрушения. Во-вторых, термостойкость – максимальная температура, при которой полимер сохраняет свои свойства. В-третьих, химическая стойкость – устойчивость к воздействию кислот, щелочей, растворителей и других агрессивных сред. И, конечно, устойчивость к ультрафиолетовому излучению, особенно если изделие будет использоваться на открытом воздухе. Это часто недооценивают, но ультрафиолет может существенно ухудшить свойства полимера, сделать его хрупким и ломким.

В нашей компании мы часто сталкиваемся с проблемой деградации полимеров под воздействием агрессивных сред, особенно при работе с растворами кислот и щелочей в процессе обогащения руд. Это приводит к коррозии оборудования, выходу из строя уплотнений и других компонентов. Поэтому при выборе полимеров для этих целей мы уделяем особое внимание их химической стойкости и используем специальные марки полимеров, разработанные для работы в агрессивных средах. Например, фторопласты (тефлон) часто применяются в качестве уплотнений, из-за их исключительной химической стойкости.

Примеры применения полимеров на горнодобывающем заводе

Полимерные материалы находят широкое применение на горнодобывающих заводах. Они используются для производства: труб и фитингов для транспортировки воды и реагентов; уплотнений для оборудования; защитных покрытий для оборудования и трубопроводов; изоляционных материалов для кабелей и электрических щитов; паллет и контейнеров для транспортировки материалов. В последнее время наблюдается растущий интерес к использованию полимерных композиционных материалов, которые обладают высокой прочностью и легкостью.

Например, для заполнения пустот в угольных пластах часто используют полимерные смолы, которые после отверждения образуют прочную и водонепроницаемую структуру. Это позволяет повысить эффективность добычи угля и снизить риск обрушения горных выработок. Мы в ООО Шаньси Виресон Энвайронментал Технолоджи участвовали в проекте по использованию таких смол для укрепления угольных массивов, и результаты оказались очень положительными. Важно, чтобы смола обладала хорошей адгезией к углю и не разрушалась под воздействием высоких температур и давлений.

Проблемы и вызовы при выборе и использовании полимерных материалов

Несмотря на широкие возможности, использование полимерных материалов связано с определенными проблемами. Во-первых, необходимо правильно подобрать полимер для конкретных условий эксплуатации. Во-вторых, важно учитывать совместимость полимера с другими материалами, с которыми он будет контактировать. В-третьих, необходимо правильно хранить и транспортировать полимерные материалы, чтобы избежать их деградации. И, наконец, важно соблюдать технологию обработки полимерных материалов, чтобы получить изделие с заданными свойствами.

Мы часто сталкиваемся с ситуацией, когда закупают полимерные трубы или фитинги, не учитывая давление, температуру и состав среды, с которой они будут контактировать. В результате трубы быстро выходят из строя, что приводит к перебоям в работе завода и затратам на ремонт и замену оборудования. Поэтому перед закупкой полимерных материалов необходимо провести тщательный анализ условий эксплуатации и выбрать полимер, который наилучшим образом соответствует этим условиям. Иногда экономия на материале обходится гораздо дороже в долгосрочной перспективе.

Перспективы развития полимерных материалов в промышленности

В заключение, можно сказать, что полимерные материалы продолжают активно развиваться, появляются новые виды полимеров с улучшенными свойствами. Особый интерес вызывает разработка биоразлагаемых полимеров, которые могут помочь снизить негативное воздействие на окружающую среду. Также активно развивается направление по созданию полимерных композиционных материалов, которые обладают высокой прочностью и легкостью, и могут использоваться для замены традиционных материалов, таких как сталь и чугун.

В нашей компании мы внимательно следим за новыми тенденциями в области полимерных материалов и стараемся внедрять их в наши проекты. Мы уверены, что полимерные материалы будут играть все более важную роль в промышленности, использование которых позволит повысить эффективность производства, снизить затраты и улучшить безопасность.