Kategorien von Kunststoffen

Es gibt viele Kategorien von Kunststoffen. Derzeit werden weltweit Zehntausende bearbeitbarer Kunststoffrohstoffe (einschließlich modifizierter Kunststoffe) hergestellt und mehr als 300 Arten werden häufig verwendet. Es gibt auch viele Möglichkeiten, Kunststoffe zu klassifizieren. Die am häufigsten verwendeten Kategorien von Kunststoffen sind wie folgt.

Kategorien von Kunststoffen: Je nach der Molekularstruktur des Harzes und der Leistung nach dem Erhitzen

Je nach molekularer Struktur und Leistung des Harzes nach dem Erhitzen kann es in zwei Kategorien von Kunststoffen unterteilt werden: thermoplastische Materialien und duroplastische Kunststoffe.

  • Kategorien von Kunststoffen: Thermoplastische Materialien

Die Molekülstruktur des Harzes in Thermoplasten ist linear oder verzweigt und wird oft als lineares Polymer bezeichnet. Es wird beim Erhitzen in eine bestimmte Form von Kunststoffprodukten geformt und behält die eingestellte Form nach dem Abkühlen bei. Wenn es erneut erhitzt wird, kann es erweicht und geschmolzen werden und wieder in ein Kunststoffprodukt einer bestimmten Form gebracht werden, die viele Male wiederholt werden kann und reversibel ist.

Bei dem oben genannten Formungsprozess gibt es im Allgemeinen keine chemische Veränderung, sondern nur eine physikalische Veränderung. Da Thermoplaste über die oben genannten reversiblen Eigenschaften verfügen, fallen bei der Kunststoffverarbeitung Abfälle an. Abfallprodukte können recycelt, zu Granulat zerkleinert und zur Verwendung mit Rohstoffen vermischt werden.

Thermoplaste können in zwei Arten unterteilt werden: kristalline Kunststoffe und amorphe Kunststoffe. Die Molekülketten kristalliner Kunststoffe sind ordentlich angeordnet, stabil und kompakt, während die Molekülketten amorpher Kunststoffe ungeordnet angeordnet sind. Daher sind kristalline Kunststoffe im Allgemeinen hitzebeständiger, undurchsichtiger und weisen eine höhere mechanische Festigkeit auf, während amorphe Kunststoffe das Gegenteil bewirken. Häufig verwendetes Polyethylen, Polypropylen und Polyamid (Nylon) sind kristalline Kunststoffe, häufig verwendetes Polystyrol, Polyvinylchlorid und ABS sind amorphe Kunststoffe.

Aus Sicht der Aussehenseigenschaften sind kristalline Kunststoffe im Allgemeinen undurchsichtig oder durchscheinend und amorphe Kunststoffe transparent. Es gibt aber Ausnahmen, so ist Poly-4-Methylpenten-1 ein kristalliner Kunststoff, der aber eine hohe Transparenz aufweist, während ABS ein amorpher Kunststoff ist, aber undurchsichtig ist.

  • Kategorien von Kunststoffen: Duroplastische Kunststoffe

Auch duroplastische Polymere weisen zu Beginn des Erhitzens eine kettenförmige oder dendritische Struktur auf. Sie können zu Kunststoffobjekten mit vordefinierten Formen geformt werden und sind zuverlässig und plastisch. Der Prozess der Bildung chemischer Verbindungen zwischen den Primärketten dieser Ketten oder dendritischen Molekülen bei fortgesetzter Erwärmung führt zur fortschreitenden Bildung einer Netzwerkstruktur, die als Vernetzungsreaktion bezeichnet wird.

Wenn die Temperatur einen bestimmten Punkt erreicht, intensiviert sich die Vernetzungsreaktion und die Moleküle unterliegen schließlich einer Strukturveränderung und verfestigen sich zu einer Substanz, die weder schmilzt noch sich auflöst. Die Form des Kunststoffprodukts ist dauerhaft und verändert sich bei erneuter Erwärmung aufgrund der chemischen Reaktion zwischen den Molekülketten nicht. Kunststoff hat seine Formbarkeit verloren. Sofern Kunststoff nicht bei extrem hohen Temperaturen irreversibel verbrannt wird, ist er nicht mehr formbar. Während des Formprozesses treten physikalische und chemische Veränderungen auf. Kunststoffe aus Duroplasten können nicht recycelt werden.

Thermoplaste sind weniger hitzebeständig als Duroplaste. Zu den duroplastischen Kunststoffen gehören Materialien wie Phenol, Melamin-Formaldehyd, ungesättigter Polyester usw., die häufig verwendet werden.

Zur Herstellung von Thermoplasten werden häufig Spritzguss, Extrusion und Blasformen eingesetzt. Duroplaste können häufig sowohl zum Spritzgießen als auch zum Formpressen verwendet werden.

Polymere sind der Hauptbestandteil von Kunststoffen, daher tragen Kunststoffe häufig Polymernamen. Da die Namen der meisten Kunststoffe schwer auszusprechen und zu schreiben sind, werden sie häufig durch allgemein anerkannte englische Akronyme dargestellt.

categories of plastics.

Kategorien von Kunststoffen: Nach den Eigenschaften und Verwendungszwecken von Kunststoffen

Je nach Leistung und Verwendung von Kunststoffen können sie in Allzweckkunststoffe, technische Kunststoffe und Spezialkunststoffe unterteilt werden. Allzweckkunststoffe beziehen sich auf eine Klasse von Kunststoffen mit großer Produktion, breiter Anwendung, niedrigem Preis und allgemeiner Leistung, die normalerweise als nichtstrukturelle Materialien verwendet werden.

Die sechs weltweit anerkannten Allzweckkunststoffe sind Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Phenolkunststoffe und Aminoplast. Ihre Produktion macht mehr als 75 % der gesamten weltweiten Kunststoffproduktion aus und bildet den Hauptteil der Kunststoffindustrie .

  • Kategorien von Kunststoffen: Technische Kunststoffe

Technische Kunststoffe beziehen sich im Allgemeinen auf Kunststoffe in Industriequalität, die zur Herstellung mechanischer Teile oder technischer Strukturmaterialien verwendet werden können. Diese Art von Kunststoff weist nicht nur eine hohe mechanische Festigkeit auf, sondern weist auch eine bessere Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit, Selbstschmierung und Dimensionsstabilität auf als Allzweckkunststoffe. Sie haben bestimmte Metalleigenschaften und werden daher häufig in Ingenieurs- und Technologieabteilungen wie Maschinenbau, Leichtindustrie, Elektronik, Alltagsgebrauch, Luft- und Raumfahrt, Raketen und Atomenergie eingesetzt und ersetzen zunehmend Metalle als einige mechanische Teile.

Zu den derzeit in der Technik weit verbreiteten Kunststoffen gehören Polyamid, Polyoxymethylen, Polycarbonat, ABS, Polysulfon, Polyphenylenether, Polytetrafluorethylen usw., von denen sich die ersten vier am schnellsten entwickeln und international als die vier größten Kunststoffprojekte anerkannt sind.

  • Kategorien von Kunststoffen: Spezialkunststoffe (Funktionskunststoffe)

Bezieht sich auf Kunststoffe, die besondere Funktionen haben und für einen besonderen Anlass geeignet sind, darunter hauptsächlich medizinische Kunststoffe, lichtempfindliche Kunststoffe, magnetisch leitfähige Kunststoffe, supraleitende Kunststoffe, strahlungsbeständige Kunststoffe, hochtemperaturbeständige Kunststoffe usw.

Sein Hauptbestandteil ist Harz, bei dem es sich bei einigen um speziell synthetisierte Harze handelt und bei einigen die oben genannten Allzweckkunststoffe und technischen Kunststoffharze verwendet werden, um nach spezieller Behandlung oder Modifikation besondere Eigenschaften zu erhalten. Diese Art von Kunststoffproduktion ist gering hervorragende Leistung, teuer.

Da der Anwendungsbereich von Kunststoffen immer größer wird, ist es schwierig geworden, die Grenzen zwischen technischen Kunststoffen und Allzweckkunststoffen zu ziehen. Beispielsweise wird der Allzweckkunststoff Polyvinylchlorid häufig in chemischen Maschinen als korrosionsbeständiges Material verwendet.

Kategorien von Kunststoffen: Nach der Kristallform des Kunststoffs

Kunststoffe werden aufgrund ihrer verschiedenen kristallinen Formen (amorphe Kunststoffe) typischerweise in kristalline Kunststoffe und nichtkristalline Kunststoffe eingeteilt.

Unter kristallinen Kunststoffen, von denen die meisten etwas kristallin sind, versteht man Kunststoffe, deren Moleküle unter den richtigen Umständen eine bestimmte geometrische Struktur erzeugen können (z. B. PE, PP, PA, POM, PET, PBT usw.). Amorphe Kunststoffe wie ABS, PC, PVC, PS, PMMA, EVA und AS werden als Kunststoffe definiert, deren molekulare Struktur und Organisation nicht in einer Kristallstruktur, sondern in einer ungeordneten Form vorliegt. Amorphe Kunststoffe sind eine andere Bezeichnung für diese Stoffe. Amorphe Polymere sind isotrop, das heißt, ihre mechanischen Eigenschaften sind in allen Richtungen gleich.

ABS Materials

Anforderungen an kristalline Kunststoffe für Spritzgießmaschinen und Spritzgussformen

  • Kristalline Kunststoffe benötigen mehr Energie, um beim Schmelzen das Kristallgitter zu zerstören. Daher muss bei der Umwandlung von fester in geschmolzene Schmelze mehr Wärme zugeführt werden. Daher ist die Plastifizierungskapazität der Spritzgießmaschine relativ groß und das Nenneinspritzvolumen sollte entsprechend verbessert werden .
  • Der Schmelzpunktbereich kristalliner Kunststoffe ist eng. Um zu verhindern, dass das Kunststoffmaterial bei sinkender Düsentemperatur kristallisiert und die Düse verstopft, sollte die Düsenöffnung entsprechend vergrößert und eine Heizspirale eingebaut werden, die die Düsentemperatur individuell regeln kann.
  • Da die Formtemperatur einen wichtigen Einfluss auf die Kristallinität hat, sollten möglichst viele Formkühlkanäle vorhanden sein, um eine gleichmäßige Formtemperatur während des Formens zu gewährleisten.
  • Da kristalline Polymere während des Kristallisationsprozesses einen erheblichen Volumenverlust erleiden, muss die Formschrumpfungsrate bei der Gestaltung der Form sorgfältig berücksichtigt werden.
  • Die Position und Größe des Angusses sowie die Position und Größe der Verstärkungsrippe im Formdesign müssen aufgrund der erheblichen Anisotropie und der hohen inneren Spannung kristalliner Kunststoffe sorgfältig berücksichtigt werden. Andernfalls ist es wahrscheinlich, dass sich die Form verzieht oder verformt, und dies kann durch eine Änderung des Formprozesses nur schwer zu korrigieren sein.
  • Die Wandstärke von Kunststoffprodukten ist proportional zum Kristallinitätsgrad. Die Wandstärke kühlt langsam ab, weist einen hohen Kristallinitätsgrad auf, erfährt eine erhebliche Schrumpfung und neigt während dieser Schrumpfung zur Bildung von Poren und Hohlräumen. Daher sollte beim Entwerfen einer Form darauf geachtet werden, die Wandstärke von Kunststoffartikeln zu berücksichtigen.

Die Eigenschaften des Formprozesses von kristallinen Kunststoffen

  • Die beim Abkühlen freigesetzte Wärme ist groß, daher muss vollständig abgekühlt werden, und beim Hochtemperaturformen sollte auf die Kontrolle der Abkühlzeit geachtet werden.
  • Der Dichteunterschied zwischen dem geschmolzenen und dem festen Zustand ist groß, die Formschrumpfung ist groß und es besteht die Gefahr von Schrumpfhohlräumen und Poren. Achten Sie auf die Einstellung des Nachdrucks.
  • Wenn die Formtemperatur niedrig ist, erfolgt die Abkühlung schnell, die Kristallinität ist gering, die Schrumpfung gering und die Transparenz hoch. Die Kristallinität hängt mit der Wandstärke von Kunststoffprodukten zusammen. Wenn die Wandstärke von Kunststoffprodukten groß ist, erfolgt die Abkühlung langsam, die Kristallinität ist hoch, die Schrumpfung ist groß und die physikalischen Eigenschaften sind gut. Daher muss die Werkzeugtemperatur kristalliner Kunststoffe bedarfsgerecht gesteuert werden.
  • Nachdem das Kunststoffprodukt geformt wurde, befinden sich die unkristallisierten Moleküle in einem Energieungleichgewicht und neigen zu Verformungen und Verwerfungen, da sie dazu neigen, weiter zu kristallisieren. Die Materialtemperatur und die Formtemperatur sollten entsprechend erhöht werden und ein mittlerer Einspritzdruck und eine mittlere Einspritzgeschwindigkeit gewählt werden.

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