Polietilena de joasă densitate (PEJD)

       Primele studii de polimerizare a etilenei la înaltă presiune au fost făcute la
firma ICI de către Gibson şi Fawcett. Prima instalaţie pilot datează din 1937, iar producţia la
scară industrială a început în 1942.

                Obţinere. Etilena (CH2 = CH2) gazoasă este trecută peste cupru încălzit pentru a
elimina toate urmele de oxigen, iar apoi este comprimată la 2000 atmosfere cu utilizarea unor
catalizatori ca: oxigenul, peroxidul sau compuşii de azot. Reacţia de polimerizare este
exotermă şi temperatura este menţinută, în cele mai multe cazuri, la mai mult de 200°C [15].

                 Prezentare generală. Materialul termoplastic se prezintă sub formă de granule
transparente, opace sau divers colorate. Temperatura maximă de utilizare continuă a pieselor
este la maxim 60°C.
   
                 Proprietăţi fizice. Procedeul de polimerizare la înaltă presiune conduce la formarea
unui polimer de joasă densitate care este ramificat.  Materialele pentru injectare au un grad de cristalinitate de 65%.
                  Proprietăţile mecanice ale polietilenei se caracterizează prin următoarele:
- sunt influenţate de orientarea macromoleculară determinată de procesul de curgere;
- sunt net afectate de greutatea moleculară;
- rezistenţă bună la şoc;
- proprietăţi bune de alunecare determinate de caracterul parafinic.

              Temperatura de topire a PEJD este între (108÷115)°C, iar temperatura de vitrifiere mai
mică de 100°C. PEJD este un excelent izolator termic caracterizat prin: rezistivitate redusă,
rigiditate dielectrică ridicată, factor de pierdere dielectrică redus.

Comportare la ardere:
- se aprinde uşor şi arde după îndepărtarea flăcării;
- flacăra este bleu cu margine galbenă;
- nu are fum şi formează picături care pot arde;
- are miros de parafină (ceară arsă).

           Proprietăţi chimice. PEJD prezintă o excelentă stabilitate la produşi chimici graţie
inerţiei chimice a macromoleculei:
- sensibilă la fisurare sub sarcină în prezenţa: săpunului, detergenţilor, alcoolului.
- stabilitate parţială la esteri, cetone, eteri, grăsimi;
- inertă la acizi tari, baze tari şi la soluţiile de săruri;
- insolubilă în apă;
- instabilitate la benzol, benzină, carburanţi.

               Materiale auxiliare. PEJD poate să conţină în compoziţie adaosuri pentru
îmbunătăţirea unor proprietăţi: rezistenţa la ultraviolete, proprietăţi antistatice şi pigmenţi
pentru colorare etc.

               Injectare. În vederea injectării nu este necesar ca materialul să fie uscat. Condiţiile
generale de injectare impun o încălzire a materialului plastic pe o plajă largă între
(180÷240)°C şi o temperatură a matriţei între (20÷40)°C. Presiunea la injectare se alege între
(60÷120) MPa, presiunea ulterioară (30÷40) MPa şi contrapresiunea între (6÷10) MPa. În
capul melcului se foloseşte clapetă antiretur, iar în capul cilindrului se pot folosi atât duze
deschise cât şi duze cu închidere.

             Viteza periferică a melcului trebuie să fie de (0,3÷0,5) m/s.

               Materialul este foarte stabil chiar la timpi îndelungaţi de staţionare a maşinii. Înainte
de folosirea PEJD nu este necesară curăţirea cilindrului cu alt material. La timpi mai lungi de
staţionare în cilindru, temperatura creşte de la pâlnie la duză, iar la timpi mai scurţi de
staţionare temperatura este constantă în lungul cilindrului.

         Temperaturile cilindrului şi matriţei sunt prezentate în figura

 

              Piese injectate. Temperatura maximă de utilizare a pieselor este 60°C. La concepţia
pieselor trebuie acordată atenţie contracţiei, care este apreciabilă: (1,5÷3,5)%.
          Dimensiunile pieselor injectate nu depind de umiditate. Piesele se pot suda prin:
radiaţii infraroşii, cu aer cald, cu element încălzitor şi cu ajutorul ultrasunetelor. În piesele
injectate nu se folosesc inserţii de cupru, acesta fiind un catalizator de degradare.
 

              Reciclare. Piesele injectate sau rebuturile se pot macina uşor. Măcinătura se poate
folosi împreună cu material nou până la 100%.
 

               Utilizare. PEJD este folosită în diferite domenii de activitate:
- articole de menaj (castroane, găleţi, ligheane etc.);
- ambalaje diverse;
- jucării;
- piese pentru diferite industrii

www.maxrom.ro

Alte tipuri de poliamide

         Proprietăţile deosebite ale poliamidelor le recomandă ca fiind materialele
termoplastice cu cea mai largă utilizare. De-a lungul timpului s-au dezvoltat familii ale
poliamidelor care se deosebesc între ele prin diferite caracteristici:

Poliamida 66.6 (PA 66.6).

Sunt copoliamide cu un punct de topire inferior celui a PA6.6. Având caracteristici
 superioare PA66.6, se prelucrează uşor prin injectare.
Temperaturile cilindrului şi matriţei pentru PA66.6 sunt prezentate în figura

Poliamida 6.10 (PA 6.10)

 

Are un conţinut de umiditate inferior poliamidelor PA6 şi PA6.6. Rezistă foarte bine
 la şoc şi au o bună comportare la temperatură. Temperaturile cilindrului şi matriţei
pentru PA6.10 sunt prezentate în figura

Poliamida 11 (PA 11). 

Are următoarele caracteristici:
- absorbţie de umiditate redusă;
- caracteristici mecanice ridicate;
- rezistă bine la unii agenţi chimici, hidrocarburi la temperaturi joase;
- unele sorturi sunt ranforsate.
Temperaturile cilindrului şi matriţei pentru PA11 sunt prezentate în figura

Poliamida 12 (PA 12).

  Este de provenienţă petrochimică şi are caracteristici
asemănătoare cu PA11. Cu adaosuri de elastomeri are o bună rezistenţă la şoc. Unele sorturi
sunt transparente.

Poliamida 12 (PA 12). 

Este de provenienţă petrochimică şi are caracteristici
asemănătoare cu PA11. Cu adaosuri de elastomeri are o bună rezistenţă la şoc. Unele sorturi
sunt transparente.

Poliamide transparente. 

Sunt sorturi de poliamide destinate injectării, care se
prezintă sub formă de granule natur sau granule colorate. Sunt utilizate pentru fabricarea
lămpilor, ochelarilor şi mai ales în mecanica fină.

www.homepc.ro

Poliamida 6.6 (PA 6.6)

         Cercetări care au dus la obţinerea poliamidei 6.6 au avut loc în laboratoarele
firmei americane DuPont sub conducerea lui W.H. Carothers între anii 1928-1935. Producţia
a demarat în 1939 creându-se primele fibre sintetice numite NYLON.

        Obţinere. Poliamida 6.6 este preparată prin condensarea acidului adipic (6 atomi de
carbon) şi hexametilendiamină (6 atomi de carbon). Policondensarea nu e totală şi polimerul
trebuie să fie separat de monomerul rezidual, spălat şi apoi uscat [15, 32, 54].
Prezentare generală. Se prezintă sub formă de granule cilindrice natur sau divers
colorate. Pentru utilizare se livrează în saci etanşi cu umiditate mai mică de 0,2%.

         Proprietăţi fizice. Este un material parţial cristalin. Are proprietăţi asemănătoare cu
ale poliamidei 6 cu unele mici deosebiri:
- are o rigiditate superioară faţă de PA6;
- calităţi de alunecare mai bune;
- rezistenţă termică superioară;
- stabilitate dimensională superioară.
       
         Temperatura de topire a PA6.6 este 255°C, iar temperatura de vitrifiere 70°C.
         Temperatura de utilizare este 90°C.

        Comportare la ardere: PA6.6 se comportă la ardere identic cu PA6.

        Proprietăţi chimice. Poliamida 6.6 are proprietăţi chimice asemănătoare cu PA6.

         Materiale auxiliare. Poliamidei 6.6 i se pot adăuga materiale de umplutură minerale:
caolină, mică, talc, barită etc. Se pot adăuga fibre de sticlă lungi sau scurte până la 50 %.
         Ca modificatori de şoc se pot încorpora poliolefine sau elastomeri (EPDM) care
ameliorează atât rezistenţa la şoc cât şi rigiditatea şi rezistenţa termică.
         Ca lubrifianţi se pot folosi: bisulfura de molibden sau PTFE care ameliorează
proprietăţile de frecare şi micşorează uzura.

           Injectare, în vederea injectării se recomandă uscarea materialului măcinat timp de
două ore la 80°C într-o etuvă. Materialul virgin se poate utiliza direct având umiditatea
corespunzătoare (0,2%). Se folosesc pâlnii de alimentare cu capac. Condiţiile generale de
injectare sunt asemănătoare cu ale poliamidei 6 şi impun o temperatură a materialului între
(260÷290)°C şi temperatura matriţei (40÷120)°C.
Temperaturile cilindrului şi a matriţei pentru o poliamidă 6.6. se pot urmări în figura:

 

       Piese injectate. Contracţia pieselor injectate este cuprinsă între (l,5÷2)%.
Dimensiunile piesei injectate sunt influenţate de umiditate dar, într-o măsură mai mică decât la PA6.
PA6.6 armată cu fibră de sticlă are contracţii diferite în funcţie de orientarea fibrelor
de sticlă. Temperatura maximă de utilizare pentru piese injectate este de aproximativ 90°C.
        Piesele se pot lipi cu dizolvanţi (acid formic), adezivi bicomponenţi tip epoxi sau
adezivi de tip cianoacrilaţi. Sudarea pieselor se poate face cu element încălzitor, prin frecare
şi ultrasonic (atenţie la umiditate, care perturbă sudura). Piesele se pot decora la cald sau prin
serigrafiere. Piesele injectate se pot prelucra mecanic fără probleme.
 

         Reciclare. Reţelele de injectare şi piesele rebutate se pot macina fără dificultate pe
mori de măcinat clasice. Pentru a-şi păstra calităţile, procentul de regranulat este recomandat
să nu depăşească 10% din amestecul cu material virgin. Datorită sensibilităţii la umiditate a
materialului reciclat se impune uscarea acestuia înainte de folosire. Calităţile piesei injectate
(contracţia, aspectul suprafeţei etc.) sunt în mare măsură dependente de cantitatea de material
reciclat.
 

           Utilizare. Datorită proprietăţilor sale, PA6.6 se foloseşte în diverse domenii:
- industria electrotehnică (carcase de bobine, conectori, întrerupătoare);
- industria de automobile (conectori, cutii de siguranţă);
- în mecanica fină (roţi dinţate, roţi, ghidaje);
- în industria textilă (fermoare) etc.

www.homepc.ro

Poliamida 6 (PA 6)

Poliamida 6 (PA 6)

         După ce societatea DuPont a dezvoltat poliamidele obţinute prin policondensarea diaminelor şi diacidului, societatea germană I. G. Farbenindustrie A. G. a dezvoltat cercetarea pentru producţia poliamidei prin poliadiţia caprolactamei.

          Obţinere. Poliamida 6 este produsă prin poliadiţia monomerului caprolactamă.
       Polimerizarea are loc în autoclavă, polimerul fiind topit şi dizolvat în apă la temperatură
ridicată (250°C) şi presiune de câţiva bari. Monomerul se separă prin spălare şi apoi se usucă.
       Poliamida trebuie să fie livrată cu grad de umiditate mai mic de 0,2%.

           Prezentare generală. Se prezintă sub formă de granule cilindrice, cu tentă opacă sau
divers colorate. Pentru utilizare se livrează în saci etanşi cu umiditate mai mică de 0,2%. Este
un material parţial cristalin.

           Proprietăţi fizice. Poliamida 6 fiind parţial cristalină, este translucidă în piesele
injectate cu pereţi subţiri şi opacă în cele cu pereţi groşi. Temperatura de vitrifiere pentru PA6
uscată este 60°C, iar temperatura de topire de 220°C.
         Datorită plajei înguste de topire, aproximativ 10°C, o temperatură prea ridicată
determină degradarea şi descompunerea ei.
        Poliamida 6 este higroscopică. Conţinutul de apă, în condiţii normale, este de
aproximativ 2,5%, iar la saturaţie de aproximativ 9,5%.
        Proprietăţile mecanice sunt influenţate de prezenţa apei din compoziţie:
             - la o absorbţie de apă de 2,5%, PA6 îşi diminuează rigiditatea şi devine rezistentă la şoc;
             - uscată, PA6 este casantă şi fragilă (conţinut 0,8% apă, după injectare).
        Temperatura de topire este de 220°C. Temperatura de vitrifiere este de (50÷60)°C,
adică peste această temperatură materialul curge sub sarcină. Sub acţiunea căldurii PA6
rămâne dură şi tenace, fără transformări vizibile, până la (90÷100)°C. Peste această
temperatură suferă o îngălbenire uşoară şi modificarea proprietăţilor mecanice.
         Prezintă excelente proprietăţi de alunecare şi o mare anduranţă la oboseală. Suprafaţa
piesei injectate este de foarte bună calitate.

           Proprietăţile electrice sunt influenţate de prezenţa apei  :
- absorbind apă, îşi diminuează proprietăţile electrice;
- uscată, PA6 este un bun izolant electric.

            Comportare la ardere:
- se aprinde greu şi arde după îndepărtarea flăcării;
- viteza de ardere este lentă;
- mirosul este de lână arsă;
- în timpul arderii materialul se înmoaie şi spumează;
- flacăra este galbenă spre bleu;
- prezintă fum de culoare neagră.

       Proprietăţi chimice. Poliamida 6 are o bună comportare faţă de agenţii chimici graţie
cristalinităţii sale:
      -este stabilă la baze slabe, esteri, eteri, hidrocarburi halogenate, alcool, benzoli, ulei,
grăsimi;
     - este sensibilă la acţiunea ultravioletelor şi de aceea pentru utilizare exterioară, se
stabilizează cu negru de fum;
     - este totuşi sensibilă la apă fiartă oxigenată, acizi diluaţi şi acizi tari, fenoli, acid
formic, baze concentrate, cetone.

Rezistă bine la acţiunea microorganismelor.

        Materiale auxiliare. Poliamidei 6 i se pot adăuga materiale minerale de umplutură, de
exemplu fibre de sticlă până la 50%. Lubrifianţii folosiţi pot fi: sulfura de molibden, grafit etc.

        Injectare. În vederea injectării se recomandă uscarea materialului timp de două ore la
80°C într-o etuvă cu aer cald, în particular pentru materialul măcinat. Materialul virgin se
poate utiliza direct având umiditatea corespunzătoare (0,2%). Se folosesc pâlnii de alimentare
cu capac. Condiţiile generale de injectare impun o temperatură la cilindrul de injectare de
225÷280°C şi temperatura matriţei între (20÷120)°C. Presiunea de injectare se alege între
(70÷160) MPa, presiunea ulterioară (50÷70) MPa, iar contrapresiunea (5÷6) MPa. Acţiunile
presiunii de injectare şi a presiunii ulterioare se recomandă să nu fie prea îndelungate. Viteza
de injectare să fie mare dar să se asigure o bună aerisire a matriţei. Până la diametrul melcului
de 50 mm se recomandă o turaţie de (60÷100) rot/min.

         Se recomandă folosirea unor duze scurte prevăzute cu corp de încălzire cu temperatură
controlată. La oprirea maşinii nu este necesar să se purjeze cu alt material. Este permisă o
şedere scurtă a materialului în cilindrul maşinii (până la 20 minute). Dacă se depăşeşte acest
timp materialul suferă degradări termice.

         La timpi îndelungaţi de staţionare a topiturii în cilindru se foloseşte o creştere a
temperaturii de la pâlnie la duză. În cazul unor timpi de staţionare scurţi se poate folosi o
încălzire uniformă a cilindrului de la pâlnie la duză.
         Temperaturile cilindrului şi matriţei pentru o poliamidă 6, se pot urmări în figura

              Piese injectate. Contracţia pieselor este cuprinsă între (1÷1,5)%. Dimensiunile piesei
injectate sunt influenţate de umiditate.
          Piesele injectate se pot utiliza până la temperatura maximă de 80°C. Piesele se pot
asambla elastic datorită elasticităţii materialului. Este posibilă lipirea pieselor folosind acid
formic. Sudarea pieselor se poate face cu element încălzitor, prin frecare şi cu ultrasunete (cu
influenţa umidităţii). Piesele injectate se pot asambla elastic. Decorarea pieselor se poate face
prin marcare la cald, serigrafiere. Poliamida 6 se prelucrează mecanic fără probleme.
Reciclare. Reţelele de injectare şi piesele rebutate se pot macina fără dificultate pe
mori de măcinat clasice. Pentru a-şi păstra calităţile, procentul de regranulat este recomandat
să nu depăşească 10% din amestecul cu material virgin. Datorită sensibilităţii la umiditate a
materialului reciclat se impune uscarea acestuia înainte de folosire.
           Calităţile piesei injectate (contracţia, aspectul suprafeţei etc.) sunt în mare măsură
dependente de cantitatea de material reciclat.

             Utilizare. Graţie proprietăţilor sale poliamida 6 se poate folosi în diverse domenii:
- industria de automobile (componente diverse);
- industria electrotehnică (carcase, conectori etc.);
- industria materialelor sportive (bocanci de schi, patine cu rotile);
- industria electronică (carcase de aparatură);

www.homepc.ro

Acrilonitril-butadien-stiren (ABS)

Acrilonitril-butadien-stiren (ABS)

              Polimerii de tip ABS sunt materiale termoplastice foarte folosite în toate domeniile de
activitate.
              Primul ABS a fost produs în 1940 de către US RUBBER şi a fost dezvoltat în
SUA în timpul celui de al doilea război mondial. După 1950 a fost dezvoltată marea familie a
ABS.

               Obţinere. Fabricarea ABS este complexă, fiind caracterizată de numărul de monomeri
care intervin în obţinere, iar proprietăţile depind de proporţiile acestor monomeri aflaţi în
amestec.
            Principiul constă în modificarea unui material copolimer de tip stirenacrilonitril (SAN)
cu ajutorul unui copolimer butadien-acrilonitril care duce la formarea unui polimer
acrilonitril-butadien-stiren.
            Sunt cunoscute două tehnici:
           - amestecarea mecanică a SAN cu acrilonitril-butadienă;
           - grefarea copolimerului în soluţie, apoi amestecarea mecanică. Astăzi producătorii
folosesc mai ales tehnica grefării.

                Prezentare generală. Se prezintă sub formă de granule cilindrice, în general opace,
foarte rar transparente.

                Proprietăţi fizice. Polimerii ABS sunt materiale amorfe, rigide şi cu rezistenţă relativ
ridicată. Caracteristicile fizice sunt determinate de prezenţa celor 3 monomeri (fig. 4.6).
Datorită prezenţei monomerului butadienă, materialul este opac. Există totuşi şi ABS
transparent însă este nevoie în amestec de un al patrulea monomer (metacrilat de metil).
Temperatura de vitrifiere este aproximativ (105÷125)°C. Polimerii de ABS sunt  disponibili în
 toate tentele, cu aspecte de suprafaţă mate sau strălucitoare.

 

A - acrilonitril (20÷30%)          B - butadienă (20÷30%)            S - stiren (40÷60%).

                Densitatea ABS creşte în varianta colorată datorită densităţii pigmenţilor (bioxid de
titan, negru de fum etc.).  Există un mare număr de polimeri de ABS care conţin cantităţi 

mici de siliconi care influenţează în bine aspectul de suprafaţă ca urmare a lubrifierii interne 

şi care împiedică apariţia defectelor de suprafaţă ca urmare a curgerii necorespunzătoare.
ABS-ul este sensibil la radiaţiile ultraviolete din cauza dublei legături a butadienei.

principală a materialului, mai ales la temperaturi scăzute.
               În general, polimerii ABS sunt stabili până la temperaturi de (80÷115)°C şi, în plus,
rezistă până la (–30°C). Practic toate materialele ABS au o bună capacitate de izolare. ABS-ul
standard se încarcă cu electricitate statică, însă producătorii livrează ABS antistatizat care
conţine aditivi specifici (amine). Umiditatea nu are nici o influenţă asupra proprietăţilor
electrice ale ABS-ului.
              Comportare la ardere:
                - se aprinde greu şi arde după îndepărtarea flăcării;
                - flacăra este galbenă;
                - are miros aspru de cauciuc.
            Temperatura de autoinflamare a ABS-ului este (450÷500)°C. Aprinderea poate fi
provocată şi la 330°C.

              Proprietăţi chimice. ABS are următoarele proprietăţi chimice:
                    - este insensibil la acţiunea umidităţii;
                    - are o bună rezistenţă la acţiunea acizilor slabi, la baze slabe, la majoritatea
solvenţilor alifatici, la uleiuri şi grăsimi;
                    - nu rezistă la produse ca: acizi oxidanţi (acid azotic şi sulfuric), acizi organici 

(acid acetic şi formic), cetone, esteri, hidrocarburi alifatice (hexan, ciclohexan), hidrocarburi
aromatice (benzen şi toluen), hidrocarburi halogenate (cloroform, tricloretilenă etc.).
               Materiale auxiliare. Materialele ABS au proprietăţi diverse în funcţie de materialele
auxiliare adăugate, astfel încât pot fi:
- materiale care se demulează uşor;
- materialele antistatizante;
- materialele rezistente la foc;
- materiale rezistente la razele ultraviolete (UV);
- materiale pentru galvanoplastie etc.
 

              ABS-ul se poate arma cu fibră de sticlă până la 30%. Se poate colora în masă fără
probleme.

                 Injectare. Materialul se livrează cu umiditate prescrisă pentru injectare, în alte condiţii
materialul necesită o uscare de (1÷3) ore la 80°C în etuve cu aer regenerat. Presiunea de
injectare recomandată este de (60÷160) MPa, presiunea ulterioară de (35÷90) MPa, iar
contrapresiunea de (4÷8) MPa. Temperatura de topire a materialului este, în general, cuprinsă
între (220÷280)°C. Se recomandă ca injectarea să se facă în trepte: injectare lentă, apoi
injectare rapidă.

                La întreruperea accidentală a procesului de injectare, materialul poate să rămână în
cilindrul maşinii maximum 20 minute. Peste acest timp este necesară purjarea materialului. La
oprirea maşinii nu este nevoie să se cureţe cilindrul cu alt material. Temperaturile
recomandate pentru cilindrul maşinii şi pentru matriţe sunt prezentate în figura.
 

                Piese injectate. Piesele injectate din ABS, material amorf, prezintă o bună stabilitate
dimensională. Contracţia pieselor este cuprinsă între (0,4÷0,7)%.
               Piesele injectate rezistă la temperaturi de până la maxim 85°C. Se pot introduce
inserţii în matriţe sau se pot monta după injectare, dar sunt necesare măsuri de siguranţă
pentru a se evita apariţia fisurilor. Inserţiile nu trebuie să aibă muchii ascuţite şi trebuiesc
preîncălzite pentru a reduce mărimea tensiunilor interne. Sunt preferabile inserţiile de
aluminiu în locul celor de oţel.
               Piesele din ABS se pot asambla prin diferite metode.
Sudarea pieselor este posibilă prin: elemente încălzite, frecare prin rotaţie, flux de gaz
cald. Sudarea cu ajutorul ultrasunetelor este posibilă. Se recomandă să se evite prezenţa
bioxidului de titan, care la concentraţii peste 5% poate crea probleme.

                Piesele se pot asambla şi prin lipire folosind diferiţi solvenţi: metilcetonă, acetonă,
acetat de etil, dicloretilenă, ciclohexanonă. Piesele din ABS se pot lipi şi cu alte materiale
plastice (SAN). Producătorii de adezivi recomandă diferiţi adezivi reactivi sau nonreactivi.
                Înainte de asamblare se recomandă ca piesele să fie tratate superficial.
                Piesele se pot asambla şi cu şuruburi autofiletante.
                Piesele din ABS se pot decora prin serigrafiere, marcare la cald, metalizare,
tampografie, marcare cu laser, pictură şi pot fi acoperite prin galvanoplastie. Se face însă un
tratament prealabil cu acid cromic sau cu un amestec sulfonic.

                Reciclare. Materialele ABS sunt reciclate în cantităţi importante. În vederea reciclării
materialul ABS impune următoarele restricţii:
- materialul să nu fie degradat termic;
- materialul să fie curat;
- să se realizeze o preuscare.
               Pentru a păstra calităţi ridicate pentru piesele injectate, materialul recuperat introdus în
amestec cu materialul virgin trebuie să fie în cantităţi mici (până la 30%).
 

                   Utilizare. Familia de materiale ABS are o largă utilizare:
- articole electromenajere (aspiratoare, cafetiere, mixere, uscătoare de păr etc.);
- aparate electronice şi electrice (aparate de radio, casetofoane, videocasetofoane);
- aparatură medicală;
- industria de automobile (aparatură de bord, cutii, armături, piese de habitaclu);
- birotică şi calculatoare (carcase de calculatoare, maşini de scris, copiatoare);
- optică şi aparate foto (carcase, suporturi de film etc.);
- jucării, sport şi recreere.

www.homepc.ro

Polistiren rezistent la şoc (PAS)

           Istoric. Pentru a remedia fragilitatea polistirenului de uz general a fost dezvoltat
copolimerul polistiren rezistent la şoc.
 

          Obţinere. Polimerizarea se realizează în emulsie în prezenţa polibutadienei, care este
un elastomer. Se realizează astfel un copolimer grefat cu butadien stiren care se numeşte în
mod obişnuit polistiren rezistent la şoc sau polistiren antişoc. [15, 32].
 

          Prezentare generală. Se prezintă sub formă de granule cilindrice, opace sau diverscolorate.
 

          Proprietăţi fizice. Este un material opac. Temperatura de vitrifiere este aproximativ
95°C. Temperatura de tranziţie vitroasă a fazei butadienice (–80°C) permite polistirenului să
păstreze caracterul de cauciuc în domeniul (–40°C) la (+20°C) care-i conferă materialului o
bună rezistenţă la şoc în această plajă de temperatură.
           Prezenţa butadienei determină o scădere a rezistenţei termice a materialului în raport
cu polistirenul cristal.
 

              Comportare la ardere:
          - arderea e lentă şi după aprindere arde în continuare;
          - flacăra este strălucitoare şi galbenă;
          - are miros dulceag (tipic de stiren) şi de cauciuc.
 

              Proprietăţi chimice. Prezenţa butadienei limitează propagarea fisurilor; polistirenul
rezistent la şoc se deosebeşte din punct de vedere al rezistenţei chimice, la diferiţi agenţi:
       - stabil la acizi şi baze slabe;
       - stabilitate condiţionată la acizi concentraţi, baze concentrate, alcool, ulei sau unsori.
 

               Injectare. În general materialul nu se usucă. Uneori însă se poate apela la o uscare
timp de (1÷2) ore la temperatura de (50÷60)°C. Presiunea de injectare se alege între

 (60÷160) MPa, presiunea ulterioară (350÷900)MPa, iar contrapresiunea (40÷80) MPa.

 Condiţiile generale de injectare impun pe cilindrul maşinii de injectare o plajă de

 temperaturi între (160÷250)°C şi o temperatură a matriţei cuprinsă între (30÷60)°C.
               Melcul este asemănător ca geometrie cu cel utilizat la injectarea polistirenului. La
oprirea maşinii cilindrul nu necesită curăţire cu alt material.  Temperaturile cilindrului şi

 matriţei pentru polistirenul rezistent la şoc sunt prezentate în figura.

                 Piese injectate. Contracţia pieselor este de aproximativ (0,4÷0,6)%.
Piesele injectate se pot folosi până la maxim (60÷70)°C şi minim (–40°C) în absenţa
solicitărilor mecanice.

                 Reciclare. Piesele rebutate şi reţelele se pot macina uşor. Materialul măcinat

 se poate amesteca cu material nou în proporţie de până la 100%.

                Utilizare. Datorită însuşirilor sale, polistirenul rezistent la şoc se foloseşte la: piese
componente în diferite aparate electrocasnice (frigidere, mixere, cafetiere etc.), piese
componente de aparate electronice (televizoare, radio, casetofoane etc.), articole de uz casnic,
ambalaje diverse, jucării, articole de toaletă etc.

www.homepc.ro

Polistiren de uz general (PS)

       Istoric. Studiile de polimerizare a stirenului au început între anii 1910-1925, au fost
continuate între anii 1929-1935, iar producţia a început în anul 1935.

       Obţinere. Polistirenul rezistent la şoc a fost obţinut mai întâi prin procedeul de
polimerizare în masă, procedeu înlocuit astăzi de polimerizarea în suspensie. Această ultimă
metodă permite obţinerea unei greutăţi moleculare mai controlate, dar transparenţa este mai
puţin bună [14, 15, 40].

        Prezentare generală. Se prezintă sub formă de granule cilindrice, transparente sau
colorate.

        Proprietăţi fizice. Polistirenul de uz general este un material amorf şi transparent. Se
mai numeşte, de aceea, polistiren cristal. Permeabilitatea este mai ridicată decât la poliolefine,
 din cauza structurii amorfe. Polistirenul absoarbe foarte puţin apa. Este dur, rigid, fragil şi
casant şi rezistă puţin la abraziune.
          Polistirenul trebuie stabilizat deoarece nu rezistă la lumină (radiaţii ultraviolete).
Temperatura de vitrifiere a polistirenului amorf este situată în jurul temperaturii de
100°C, iar temperatura de descompunere (320÷350)°C.
          Polistirenul este un polimer nonpolar fiind un excelent izolator într-o largă gamă de
frecvenţă (de la (50÷106) Hz).  Are rezistivitatea volumică importantă şi în consecinţă
este foarte electrostatic. Având  valori mici de pierderi dielectrice este interzisă sudarea
 prin curenţi de înaltă frecvenţă.
        Comportare la ardere:
                     - arde lent, iar după aprindere arderea continuă;
                     - flacăra este strălucitoare şi galbenă;
                     - fumul este negru;
                     - are miros dulceag (tipic de stiren);
                     - degajă CO, CO2 şi H2O.
       
             Proprietăţi chimice. Polistirenul are caracteristicile:
             - rezistă bine la: acizi diluaţi, la soluţii saline apoase, la baze;
             - este atacat de acizii oxidanţi. Din cauza structurii amorfe, polistirenul este foarte
sensibil la acţiunea numeroşilor agenţi chimici care creează fisuri şi care distrug piesa
injectată. Cei mai agresivi agenţi sunt: acetona, izopropinatul, benzenul, toluenul,
cloroformul, clorura de metilen, tricloretilena, tetraclorura de carbon, benzina;
             - polistirenul se umflă şi se dizolvă în medii organice, acest lucru permiţând şi lipirea.
Materiale auxiliare. Polistirenul se colorează uşor rezultând culori vii.
Stabilizarea la radiaţiile ultraviolete este necesară în cazul pieselor injectate expuse la
razele solare. Există sorturi de polistiren cu adaosuri care diminuează efectul electrostatic
natural.  Se poate arma cu fibră de sticlă până la 30%. Există şi sorturi de polistiren care conţin
agenţi de diminuare la flacără.

             Injectare. Materialul se injectează în bune condiţii; în general nu este necesară
preuscarea, dar uneori se apelează la uscarea materialului timp de o oră la 50°C pentru a evita
urmele lăsate de o eventuală condensare a apei.
Condiţiile generale de injectare impun o plajă de temperaturi pe cilindrul maşinii între (160÷230)°C
 şi o temperatură a matriţei între (30÷50)°C. Presiunea de injectare se alege între (60÷160) MPa,
 presiunea ulterioară (35÷90) MPa, iar contrapresiunea (4÷8) MPa. Viteza de injectare trebuie
să fie mare. La oprirea maşinii nu este necesar să se facă purjarea cu alt material.

 

             Piese injectate. Contracţia pieselor este de aproximativ (0,4÷0,7)%, iar postcontracţia

se poate neglija, ceea ce determină o stabilitate dimensională foarte bună. Temperatura maximă

de utilizare pentru piese injectate este aproximativ 70°C. Piesele din polistiren de uz general se

 lipesc uşor folosind 3 metode:

          - cu un solvent al polistirenului: acetonă, toluen, tricloretilenă etc., dar cu riscuri de
fisurare;
          - prin dizolvarea de polistiren (10÷20)% într-un solvent;
          - printr-un adeziv (de exemplu, adeziv epoxidic etc.).
         Polistirenul de uz general se poate prelucra mecanic fără probleme. Sudarea pieselor se
poate realiza cu ajutorul ultrasunetelor şi prin frecare. Rigiditatea polistirenului permite şi
realizarea de asamblări elastice. Decorarea pieselor se poate realiza prin serigrafie, tampografie.

Piesele se pot metaliza în vid.

             Reciclare. Piesele rebutate şi reţelele se pot măcina uşor. Materialul măcinat se poate
amesteca cu material nou în proporţie de până la 100%

             Utilizare. Graţie proprietăţilor sale polistirenul poate fi utilizat în diverse domenii:
articole de uz casnic, articole de birotică, articole electromenajere, piese izolatoare în industria
electrotehnică, aparate electronice, jucării etc.

www.homepc.ro

Acetopropionat de celuloză (CAP)

       Este un material asemănător ca proprietăţi cu acetatul de celuloză. Se vor prezenta în
cele ce urmează acele proprietăţi care sunt deosebite.

          Istoric. Încă din 1913 s-au făcut încercări de către cercetătorul Stein. În 1925 firmele
KODAK şi RHONE POULENC au făcut studii pentru producţia industrială. În 1943 Kodak a
început producţia acetopropinatului de celuloză (TENITE).

          Obţinere. Acetopropinatul de celuloză rezultă din tratarea celulozei cu acid acetic şi
acid propionic sau cu anhidridele respective în prezenţa acidului sulfuric.

          Prezentare generală. Se prezintă sub formă de granule cilindrice, transparente sau
divers colorate.

          Proprietăţi fizice. Există proprietăţi care îl deosebesc de celelalte materiale
celulozice.

          Comportare la ardere:
              - arderea e lentă;
              - flacăra este albă;
              - se înmoaie, picură;
              - mirosul degajat este înţepător.

           Proprietăţi chimice. Acetopropionatul de celuloză este:
                        - stabil faţă de apă, benzină, uleiuri minerale, grăsimi, acizi slabi şi baze slabe;
                        - instabil la acizi concentraţi;
                        - stabil, dar gonflează la tetraclorură de carbon, percloretilenă, eter şi formol;
                        - instabil, gonflează la alcooli, tricloretilenă, xilen, acid sulfuric concentrat;
                        - solubil în clorură de metilen, acetat de etil, acetonă şi ortoclorfenol.
           
          Materiale auxiliare. Se menţin aceleaşi date ca la acetatul de celuloză.

          Injectare. În vederea injectării materialul se supune uscării în etuve la (60÷80)°C timp
de două ore. Este un material sensibil termic la injectare. Condiţiile generale de injectare impun o
plajă de temperaturi pe cilindrul maşinii între (160÷190)°C şi temperatura matriţei de
(60÷80)°C. Presiunea de injectare se alege între (65÷135) MPa, presiunea ulterioară
(40÷100)MPa, iar contrapresiunea (4÷8) MPa. Viteza de injectare trebuie să fie lentă pentru
piesele cu pereţi groşi şi rapidă pentru piesele cu pereţi subţiri. La oprirea maşinii se întrerupe
încălzirea, se plastifiază fără contrapresiune şi se purjează. Operaţia se repetă de mai multe ori
[15].

 

               Piese injectate. Piesele injectate din acetopropinat de celuloză au aceleaşi însuşiri ca
şi celelalte materiale celulozice.
 

               Reciclare. Se păstrează aceleaşi considerente amintite la acetatul de celuloză.
 

               Utilizare. Datorită proprietăţilor mecanice deosebite, calităţilor dielectrice şi de
transparenţă, piesele din acetopropinat de celuloză se pot folosi la: rame de ochelari, mânere
la scule de mână, în industria electrotehnică şi telecomunicaţii (piese componente pentru
aparate diverse), corpuri de iluminat, instrumente de desen, industria cosmetică (ambalaje,
mânere, perii de dinţi, piepteni etc.), industria farmaceutică (ambalaje) etc.

           

 Acetatul de celuloză (CA)

Istoric. În 1865 Schutzenberger, P. şi Nandin, G., V. au încercat să esterifice celuloza
cu acid acetic; în 1908 firma BAYER a iniţiat producerea acestui material plastic (CELLIT).
În 1921 Eichengrun şi Bucholz au proiectat o maşină de injectat pentru acetat de celuloză.

Obţinere. Acetatul de celuloză rezultă din reacţia celulozei cu acid acetic sau
anhidrida acetică în prezenţa acidului sulfuric.

Prezentare generală. Se prezintă sub formă de granule cilindrice, transparente sau
divers colorate.

Proprietăţi fizice. Acetatul de celuloză este un material amorf şi clar transparent. Este
un material cu rezistenţă mecanică mare. Proprietăţile mecanice ale materialului nu sunt
influenţate de umiditate, abstracţie făcând rigiditatea şi duritatea care se modifică în mică
măsură. Acetatul de celuloză are calităţi de transparenţă bune, gradul de transparenţă având
valoarea de 90%. Indicele de refracţie măsurat la 20°C are valori cuprinse între (1,47÷1,50).
Are proprietăţi dielectrice foarte bune. Este puţin sensibil la praf datorită disipării rapide pe
suprafaţă a sarcinilor electrostatice. Este foarte rezistent la deformare în regim de temperatură
ridicată. Prezintă inerţie acustică remarcabilă.

Comportare la ardere. La ardere se comportă astfel:
- după aprindere arde lent şi continuu;
- fumul este slab şi de culoare neagră;
- cenuşa rezultată este brună închis;
- flacăra are culoare verde - gălbuie cu formare de scântei;
- se înmoaie şi picură;
- are miros de acid acetic (înţepător) şi de hârtie arsă

Proprietăţi chimice. Acetatul de celuloză este :
-rezistent la benzine, ulei mineral, unsori, apă, benzen, eter, tetra-clorură de carbon,
tricloretilenă etc.;
-instabil la acizi concentraţi;
-stabil, dar gonflează la acid sulfuric;
-instabil şi gonflează la alcool şi formol;
-solubil în acetat de etil, clorură de metilen, acetonă;
-stabil la transpiraţia mâinilor.

Materiale auxiliare. Acetatul de celuloză se colorează uşor rezultând culori vii. Prin
colorare, în funcţie de cantitatea de colorant, materialul îşi pierde transparenţa devenind
translucid şi chiar opac. Trebuie să se acorde atenţie naturii plastifianţilor folosiţi care au
tendinţa de a migra la suprafaţă. Se poate arma cu fibră de sticlă.

Injectare. În vederea injectării materialul se supune uscării în etuve la (60÷80)°C timp
de două ore. Este un material sensibil termic.
Condiţiile generale de injectare impun o plajă de temperaturi pe cilindrul maşinii între
(180÷225)°C şi temperatura matriţei (60÷80)°C. Presiunea de injectare se alege între
(65÷135) MPa, presiunea ulterioară (40÷100) MPa, iar contrapresiunea (4÷8) MPa. Viteza de
injectare trebuie să fie lentă pentru piesele cu pereţi groşi şi rapidă pentru piesele cu pereţi
subţiri. La oprirea maşinii se întrerupe încălzirea, se plastifiază fără contrapresiune şi se
purjează. Operaţia se repetă de mai multe ori

Piese injectate. Contracţia pieselor injectate este de aproximativ 0,4% în direcţia
curgerii şi (0,6÷0,7)% în direcţie transversală curgerii.
        Postcontracţia este foarte mică şi poate fi neglijată. Folosirea pieselor se poate realiza
până la maximum 70°C.
      Sudarea pieselor se poate realiza prin procedeele obişnuite. Piesele injectate se pot lipi
cu ajutorul solvenţilor: acetat de etil, clorură de metilen, acetonă.
       Asamblarea demontabilă a pieselor injectate se poate realiza prin şuruburi sau
asamblări cu elemente elastice.
       Prelucrarea mecanică se poate realiza prin: tăiere, găurire, frezare, decupare etc.
       Ornamentarea pieselor se poate realiza prin metalizare, serigrafie, marcare la cald.

         Reciclare. Piesele rebutate şi reţelele se pot macina şi se pot amesteca cu material
virgin în proporţie de până la 50%. Materialul reciclat este preferabil să fie folosit pentru
piesele opace.
         
        Utilizare. Datorită transparenţei, insensibilităţii la fisurare şi rezistenţei mecanice
ridicate se poate folosi în diferite domenii de activitate: mânere de scule de mână, corpuri de
iluminat diverse, în domeniul cosmetic (mânere de perii, periuţe de dinţi), ambalaje
transparente.