¿Cuál es la diferencia fundamental entre caucho y plástico?
En términos simples:
La diferencia más esencial entre plástico y caucho es que el plástico se deforma cuando el plástico se deforma, mientras que el caucho se deforma elásticamente. En otras palabras, no es fácil que el plástico vuelva a su forma original después de la deformación, mientras que el caucho es relativamente fácil. La elasticidad del plástico es muy pequeña, normalmente inferior al 100%, mientras que el caucho puede alcanzar más del 1000%. La mayoría de los plásticos se completan durante el proceso de moldeo y también durante el proceso del producto; una vez finalizado el proceso de moldeo del caucho, se requiere un proceso de vulcanización.
Tanto los plásticos como el caucho son materiales poliméricos, compuestos principalmente por átomos de carbono e hidrógeno. Otros contienen pequeñas cantidades de oxígeno, nitrógeno, cloro, silicio, flúor, azufre y otros átomos. Tienen propiedades especiales y un uso especial. . A temperatura ambiente, el plástico es sólido y duro y no puede estirarse ni deformarse. El caucho tiene baja dureza, es elástico, se puede estirar y puede volver a su forma original después de dejar de estirarse. Esto se debe a sus diferentes estructuras moleculares. El caucho no se puede reciclar directamente y solo se puede procesar para obtener caucho recuperado para su uso. La forma del plástico entre 100 y 200 grados es similar a la forma del caucho entre 60 y 100 grados. El plástico no incluye caucho.
Dicho de manera compleja:
A grandes rasgos, el caucho es en realidad un tipo de plástico, y los plásticos incluyen el caucho. Ahora entremos en detalles.
1. La formación del caucho en bruto:
El caucho en bruto se puede dividir en caucho natural y caucho sintético:
1. Tronco, la materia prima de caucho se fabrica recogiendo el pegamento que sale, eliminando impurezas, curando, ahumando y secando.
2. Caucho sintético: subproducto de la producción petroquímica, se sintetiza caucho crudo con diferentes propiedades físicas según las diferentes necesidades. Los más utilizados incluyen: SBR, NBR, EPDM, BR, IIR, CR, Q, FKM, etc. Sin embargo, debido a los diferentes métodos de síntesis, el mismo caucho mezclado se puede separar en varios cauchos crudos diferentes. Cualquier tipo de caucho mezclado se puede convertir en miles de cauchos crudos que satisfacen las necesidades del producto mediante la configuración de la fórmula.
El caucho natural procede de árboles de caucho tropicales y subtropicales. Dado que el caucho desempeña un papel importante en la industria, la agricultura y la defensa nacional y es un material estratégico importante, los países con recursos insuficientes de caucho han tomado la iniciativa en el desarrollo del caucho sintético.
2. Composición química del caucho
Al analizar la composición química del caucho natural se encontró que su componente básico es el isopreno. Entonces la gente se inspiró en polimerizar isopreno como monómero para obtener caucho sintético, llamado caucho de isopreno. La estructura y propiedades del caucho de isopreno son básicamente las mismas que las del caucho natural. En aquella época, el isopreno sólo se podía obtener a partir de trementina y las fuentes de materias primas eran limitadas y los recursos de butadieno eran abundantes, por lo que se desarrollaron una serie de cauchos sintéticos a base de butadieno. Por ejemplo, caucho de butadieno, caucho de estireno-butadieno, caucho de nitrilo y caucho de neopreno.
Con el desarrollo de la industria petroquímica, gases como etileno, propileno, butileno, isobutileno, butano, penteno, isopenteno y otros gases se pueden obtener mediante pirólisis a alta temperatura, separación y purificación de gas de yacimientos petrolíferos y Gas de refinería. Es una buena materia prima para la fabricación de caucho sintético.
En la producción mundial de caucho, el caucho natural sólo representa alrededor del 15%, y el resto es caucho sintético. Existen muchas variedades de caucho sintético con diferentes propiedades y pueden reemplazar o incluso superar al caucho natural en muchas situaciones. El caucho sintético se puede dividir en caucho ordinario y caucho especial. El caucho general utiliza una gran cantidad, como el caucho de estireno-butadieno, que representa el 60% de la producción de caucho sintético, seguido del caucho de butadieno, que representa el 15%, además están el caucho de isopreno, el caucho de cloropreno y el caucho de butadieno de sodio; , caucho de etileno-propileno y caucho de butilo. , todos pertenecen al caucho general.
3. Preparación de materias primas de caucho:
La preparación de materias primas de caucho se puede dividir en tres procesos básicos:
1. proceso de Puede cortar el caucho, plastificar y homogeneizar el caucho crudo y ayudar en la operación de mezcla de los ingredientes. Su función es mejorar la dispersión del fármaco y evitar que el caucho se queme debido al calor por fricción durante la operación, cambiando así las propiedades de procesamiento del caucho.
2. Mezclado: Mezclar consiste en mezclar uniformemente medicamentos compuestos con caucho crudo después del moldeo. La calidad de la mezcla afecta directamente la calidad del producto. El fármaco está disperso de manera desigual, la estructura molecular no puede reticularse por completo y el caucho no puede alcanzar las propiedades físicas ideales.
3. Extrusión: Después de mezclar el caucho crudo, el exceso de aire contenido en el caucho se exprime para completar el espesor requerido, lo que es beneficioso para la operación de moldeo en el molde.
4. Moldeo de caucho:
La estructura molecular del caucho en bruto es un elastómero que contiene enlaces largos insaturados, lo que requiere aditivos farmacéuticos adecuados y factores ambientales externos (como tiempo, temperatura, presión). etc.
) rompe los enlaces insaturados en el elemento moldeado y luego los reconstituye en enlaces saturados, con la ayuda de un vacío en el que se expulsa completamente el aire contenido. Sólo así el caucho moldeado podrá desarrollar plenamente sus propiedades esperadas. Si hay algún defecto durante el proceso de moldeo (como fórmula incorrecta, tiempo insuficiente, temperatura inadecuada, etc.), provocará pérdida de propiedades físicas, liberación de exceso de fármacos, deformación, envejecimiento acelerado y diversos fenómenos adversos graves.
5. Fenómeno de envejecimiento del caucho:
Dependiendo de las condiciones ambientales en las que se encuentren los productos de caucho, con el tiempo, se producirá agrietamiento o endurecimiento, y las propiedades físicas del caucho disminuirán. Esta disminución es el llamado fenómeno del envejecimiento. Las causas del envejecimiento incluyen factores externos y factores internos:
1. Factores externos: factores externos como el oxígeno, los óxidos, el ozono, el calor, la luz, radiación, fatiga mecánica, falta de procesamiento, etc.
2. Factores internos: Los factores internos incluyen el tipo de caucho, el método de moldeo, el grado de adhesión, el tipo de medicamentos compuestos, factores en la ingeniería de procesamiento, etc.
La prevención del envejecimiento radica en la correcta selección de las variedades de caucho y el diseño de la fórmula, junto con estrictos conceptos de producción. Sólo de esta manera se puede prolongar la vida útil de los productos de caucho y ejercer sus funciones especiales.
6. Características básicas de los productos de caucho:
1. Cuando se forman productos de caucho, no se pueden eliminar debido a la cohesión del elastómero después de ser presionado bajo gran presión. Cuando se moldean fuera del molde, a menudo producen una contracción extremadamente inestable (la tasa de contracción del caucho varía según el tipo de caucho) y lleva un tiempo estabilizarse suavemente. Por lo tanto, cuando se diseña inicialmente un producto de caucho, tanto la fórmula como el molde deben calcularse y combinarse cuidadosamente. De lo contrario, fácilmente se producirán dimensiones inestables del producto y baja calidad del mismo.
2. El caucho es un elastómero termoendurecible de fusión en caliente y el plástico es un elastómero de fraguado en frío de fusión en caliente. Debido a los diferentes tipos de sulfuros, el rango de temperatura para la vulcanización del caucho varía mucho e incluso puede verse afectado por el cambio climático y la temperatura y humedad interior. Por lo tanto, las condiciones de producción de los productos acabados de caucho deben ajustarse adecuadamente en cualquier momento; de lo contrario, pueden producirse diferencias en la calidad del producto.
7. Distinguir entre cintas de doble cara para pegado de caucho:
Las cintas de doble cara industriales generales se pueden dividir en sistemas adhesivos acrílicos y sistemas adhesivos de caucho. Estas dos categorías se pueden dividir en dos tipos: material base y material no base (material base: agregue una capa de algodón al pegamento para mejorar la adherencia y resistencia de la cinta de doble cara; material no base: pegamento puro para asegurar la fuerza de unión de la cinta de doble cara) transparencia). Debido a que el cuerpo principal del sistema de caucho es CR, cuando se usa en productos de caucho, reacciona fácilmente con el sistema de vulcanización del caucho y se vuelve amarillo. Por lo tanto, los productos de caucho con colores más claros son todas cintas de doble cara con un material base en el sistema adhesivo acrílico (la misma cinta de doble cara, con o sin material base, se distingue por su propio espesor de pegamento.
Información de referencia:
Red de caucho de ingeniería de China
La composición de los plásticos incluye las siguientes partes:
Los plásticos se pueden dividir en monocomponentes y multicomponentes. plásticos componentes solo contiene resinas sintéticas que son esenciales en los plásticos. Por ejemplo, el plexiglás es un plástico de un solo componente hecho de polimetacrilato de metilo, además de las resinas sintéticas, la mayoría de los plásticos también contienen aditivos como cargas, endurecedores y colorantes. es un plástico multicomponente.
1. Resina sintética
La resina sintética casi siempre se utiliza en los plásticos. La resina es el componente más importante de los plásticos y actúa como aglutinante. unen otros componentes del plástico en un todo. Aunque la adición de diversos aditivos puede cambiar las propiedades de los plásticos, la resina es el factor fundamental que determina el tipo, rendimiento y uso de los plásticos. Las resinas son. : polietileno (PE), cloruro de polivinilo (PVC), poliestireno (PS), fenólico (PF), urea-formaldehído (UF), epoxi (EP), poliéster (PR), poliuretano (PU), polimetilmetacrilato (PUMA), silicona. (SI), etc.
Las resinas sintéticas se pueden dividir en resinas termoplásticas y resinas termoestables según sus cambios al calentarse.
(1) Resina termoplástica: Tiene la propiedad de ablandarse. por calentamiento y endurecimiento por enfriamiento, y puede mantener esta propiedad sin importar cuántas veces se caliente y enfríe. Incluye todas las resinas poliméricas. Las resinas termoplásticas incluyen: polietileno, cloruro de polivinilo, poliestireno, poliamida, poliformaldehído, policarbonato. éter de polifenileno, polisulfona, caucho, etc. Las ventajas de la resina termoplástica son un procesamiento simple y una alta energía mecánica. La desventaja es la escasa resistencia al calor y la rigidez.
(2) Resina termoestable: La resina sufre cambios químicos cuando se calienta, se endurece y se forma gradualmente, y no se ablanda ni se disuelve después de calentarse nuevamente. La estructura molecular de la resina termoestable es la mayor parte, incluida la mayoría de las resinas de condensación. La ventaja de la resina termoestable es que tiene una alta resistencia al calor y no se deforma fácilmente bajo presión. Su desventaja son las malas propiedades mecánicas. Las resinas termoestables incluyen resinas fenólicas, resinas epoxi, resinas amínicas, resinas de poliéster insaturado y resinas de éter de silicona.
2. Rellenos
Los rellenos pueden mejorar y potenciar las propiedades de los plásticos. Por ejemplo, agregar fibra puede mejorar la resistencia mecánica de los plásticos; agregar asbesto puede mejorar la resistencia al calor de los plásticos; agregar mica puede mejorar el aislamiento eléctrico de los plásticos; agregar grafito y disulfuro de molibdeno puede mejorar la resistencia al desgaste de los plásticos. Agregar rellenos también puede reducir el costo de los plásticos.
3. Plastificante
Añadir plastificantes a los plásticos puede mejorar la plasticidad y suavidad del plástico y reducir la fragilidad. Los plastificantes comúnmente utilizados incluyen ftalato de dibutilo, ftalato de dioctilo, fosfato de tricresilo, alcanfor, benzofenona, etc.
4. Endurecedor
Al agente endurecedor también se le llama agente endurecedor o endurecedor. Su función principal es reticular la estructura molecular lineal del polímero con la estructura molecular masiva, haciendo así que la resina sea termoendurecible. El endurecedor comúnmente utilizado en la resina fenólica es la metenamina (hexametilentetramina). Las aminas y los anhídridos se utilizan habitualmente como endurecedores de resinas epoxi.
5. Colorantes
Agregar colorantes a los plásticos puede hacer que los plásticos tengan colores brillantes y brillo. A menudo se utilizan pigmentos y tintes como colorantes y, a veces, se utilizan pigmentos que producen fluorescencia o fosforescencia.
6. Estabilizador
Muchos plásticos se degradan, oxidan, rompen y reticulan prematuramente debido a la acción del calor, la luz o el oxígeno durante los procesos de moldeo y uso del producto. del material. Para estabilizar la calidad de los productos plásticos y prolongar su vida útil, normalmente se añaden estabilizadores a sus ingredientes. Los estabilizadores comúnmente utilizados incluyen estearato, blanco de plomo, epóxido, etc.
7. Otros aditivos
Cuando se procesan plásticos, a menudo se necesitan lubricantes para desmoldar y suavizar el producto. Los lubricantes de uso común incluyen ácidos grasos y sus sales. Para hacer que los productos de plástico, como tapetes y alfombras de plástico, sean antiestáticos, se agregan agentes antiestáticos para mejorar la conductividad de la superficie y permitir que los plásticos cargados se descarguen rápidamente.
Para que los productos plásticos tengan un mejor rendimiento y cumplan con diversos requisitos de uso, también existen antioxidantes, absorbentes de rayos ultravioleta, retardantes de llama, agentes espumantes, agentes luminiscentes, madera de balsa, etc.
2. Respecto a la clasificación de los plásticos:
El sistema de clasificación de los plásticos es complejo y también se superponen varios métodos de clasificación. Según la clasificación convencional, existen principalmente tres tipos: primero, clasificación según las características de uso; segundo, clasificación según las propiedades físicas y químicas; tercero, clasificación según los métodos de procesamiento;
1. Clasificación según las características de uso
Según las diferentes características de uso de los plásticos famosos, los plásticos se suelen dividir en tres tipos: plásticos generales, plásticos de ingeniería y plásticos especiales.
2. Clasificación según propiedades físicas y químicas
Según las diferentes propiedades físicas y químicas de los distintos plásticos, los plásticos se pueden dividir en plásticos termoestables y plásticos termoplásticos.
3. Clasificación por método de procesamiento
Según los diferentes métodos de moldeo del plástico, se puede dividir en laminación, laminación, inyección, extrusión, soplado, plástico fundido y plástico inyectado de reacción. .