Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2025-06-25 Происхождение:Работает
В мире материаловедения термины пластмассы и полимеры часто используются взаимозаменяемо. Хотя они тесно связаны, они не идентичны. Эта путаница проистекает из того факта, что пластмассы являются типом полимера, но не все полимеры являются пластмассами. Понимание различия между ними имеет решающее значение для тех, кто работает в производстве, инженерии, химии, экологической науке или дизайне продукта. В этой статье подробно исследуется, что такое пластмассы и полимеры, как они отличаются и почему различие имеет значение в разных отраслях.
Слово полимер происходит от греческих слов поли (значение 'много ') и меро (значение 'Части '). Полимер представляет собой большую молекулу или макромолекулу, состоящую из многих повторяющихся субъединиц, называемых мономерами. Эти мономеры связаны вместе с помощью химических реакций, образуя длинные молекулярные цепи.
Полимеры могут быть широко классифицированы на две основные категории: натуральные и синтетические.
А. Природные полимеры
Они встречаются в природе и имеют основополагающее значение для биологической жизни.
Целлюлоза : обнаружена в клеточных стенках растений.
Белки : полимеры аминокислот, которые выполняют различные функции в организмах.
ДНК/РНК : генетические материалы, состоящие из нуклеотидных мономеров.
Натуральный каучук : получен из латекса резиновых деревьев.
Б. Синтетические полимеры
Они сделаны искусственными и часто предназначены для конкретных механических, термических или химических свойств.
Полиэтилен (PE)
Полистирол (PS)
Поливинилхлорид (ПВХ)
Нейлон
Тефлон (PTFE)
Синтетические полимеры широко используются в производственных отраслях из -за их универсальности, прочности и долговечности.
Полимеры также могут быть классифицированы по их молекулярной структуре:
Линейные полимеры : состоят из длинных прямых цепей (например, полиэтилен высокой плотности).
Разветвленные полимеры : имеют боковые цепи, прикрепленные к основной основе (например, полиэтилен с низкой плотностью).
Сшитые полимеры : цепи взаимосвязаны, образуя трехмерную сеть (например, вулканизированная резина).
Пластмассы представляют собой подмножество синтетических полимеров , которые могут быть сформированы в различные формы и образуются при нагревании или подверженности давлению. Они в основном получены из нефтехимических веществ и разработаны для конкретных практических применений.
Легкие : пластмассы значительно легче металла или стекла.
Долгое : большинство пластмассы сопротивляются коррозии, влаге и химическим веществам.
Плесени : их можно легко сформировать с помощью литья, экструзии или термоформы.
Эффективно : как правило, недорого производить в больших количествах.
Изоляция : отличные электрические и теплоизоляционные свойства.
Пластмассы обычно делятся на две категории:
А. Термопластики
Они смягчаются при нагревании и затвердевают при охлаждении. Этот цикл можно повторить несколько раз.
Примеры:
Полиэтилен (PE)
Полипропилен (стр.)
Полистирол (PS)
Поликарбонат (ПК)
Акрилонитрил бутадиен стирол (АБС)
B. Термореологические пластмассы
После излечения через тепло или химическую реакцию они не могут быть переоборудованы или изменены.
Примеры:
Эпоксидная смола
Меламин
Фенольная смола
Мочевина-формальдегид
Давайте разберем различия между пластиками и полимерами более подробно по различным критериям:
Аспект | Полимеры | Пластмассы |
Определение | Большие молекулы, образованные повторяющимися мономерными единицами | Подмножество полимеров, предназначенных для формируемых и практичных |
Источник | Может быть естественным (например, целлюлоза, белки) или синтетические | Исключительно синтетический |
Примеры | ДНК, целлюлоза, нейлон, белки | ПВХ, ПЭТ, АБС, ПС |
Функция | Варьируется - биологические, механические, структурные | В основном структурные и функциональные в потребительских и промышленных продуктах |
Обрабатываемость | Некоторые не являются формируемыми или пригодными для использования в качестве материалов | Специально разработано, чтобы быть обработанным |
Тепловое поведение | Варьируется по типу - некоторое ухудшение с теплом | Классифицируется как термопластика или терморективы на основе тепловых свойств |
Воздействие на окружающую среду | Зависит от типа полимера - многие являются биоразлагаемыми | Большинство не являются биоразлагаемыми; Позировать экологические проблемы |
Общее использование | Медицина, сельское хозяйство, текстиль, электроника | Упаковка, контейнеры, автомобиль, мебель, бытовая техника |
В то время как пластмассы и полимеры связаны, понимание их различий имеет решающее значение по нескольким причинам:
Инженеры и дизайнеры должны знать разницу, чтобы выбрать правильный материал. Полимер может иметь высокую прочность на растяжение, но не может быть формируется в форму, необходимую для пластикового продукта.
Не все полимеры пригодны для переработки. Например, терморезорный пластик не может быть переоборудован и реформирован. Понимание того, какие материалы являются термопластиками, может помочь улучшить процессы переработки.
Поиск более устойчивых материалов подтолкнул ученых создать новые виды биоразлагаемых полимеров, которые еще не могут рассматриваться «пластмассы », но предлагают аналогичные результаты. Например, полилактивная кислота (PLA) представляет собой биоразлагаемый полимер, используемый в упаковке, но не всегда классифицируется вместе с традиционными пластиками.
Правительства и организации, стремящиеся к сокращению пластического загрязнения, должны понимать более широкую категорию полимеров для эффективного регулирования материалов. Например, запрет на одноразовый пластик требует ясности в отношении того, что составляет 'Пластиковые ' против других полимеров, таких как биополимеры или резина.
Пластиковые пленки, такие как полиэтилен и полипропилен, широко используются для упаковки продуктов питания и товаров. В то время как это полимеры, только определенные типы с правой молекулярной структурой и способностью обрабатывать используются для пластиковых пакетов или сжатых обертков.
Полимеры, такие как полилактивная кислота (PLA) и поликапролактон (PCL), используются для растворяемых швов и систем доставки лекарств. Эти материалы могут быть классифицированы как пластмассы, потому что они предназначены не для формования или формирования, а скорее для биоразлагаемости и взаимодействия с биологическими системами.
Высокопроизводительные полимеры, такие как кевлар и полиэфирный эфирный кетон (PEEK), обеспечивают превосходное соотношение прочности к весу и термостойкость. Они часто не помечены как 'пластики ' в обычном смысле, но они полимеры.
Пейзаж материалов быстро меняется. Инновации в химии и устойчивости раздвигают границы того, что мы считаем полимерами и пластмассами.
Получен из натуральных источников, таких как кукурузный крахмал или сахарный тростник.
Используется для изготовления компостируемой упаковки и посуды.
Смеси PLA, PHA и крахмала набирают популярность.
Ответьте на стимулы окружающей среды, такие как температура, pH или свет.
Используется в доставке лекарств, материалах самовосстановления и адаптивных тканях.
Традиционно, терморективы не могут быть переработаны, но исследователи разрабатывают новые типы сшивания, которые можно изменить.
Миф 1: Все полимеры вредны для окружающей среды.
Реальность : многие природные полимеры биоразлагаемые и экологически чистые. Воздействие на окружающую среду зависит от метода источника, жизненного цикла и утилизации.
Миф 2: Все пластмассы одинаковы.
Реальность : пластики сильно различаются с точки зрения свойств и использования. Некоторые из них мягкие и гибкие, в то время как другие твердые и устойчивы к воздействию.
Миф 3: Биопластики всегда биоразлагаемые.
Реальность : не все биопластики являются биоразлагаемыми. Некоторые изготавливаются из биологических источников, но не ломаются естественным путем.
Инъекционное формование является одним из наиболее широко используемых производственных процессов для производства деталей из термопластичных и терморезонных полимеров. Тем не менее, понимание разницы между общими полимерными приложениями и конкретными пластическими приложениями в этом контексте жизненно важно для эффективной продукции и материалов.
Пластмассы, используемые в литье под давлением, должны иметь ключевые характеристики, такие как:
Высокая потока при расплавлении
Быстрое охлаждение и затвердевание
Размерная стабильность
Механическая прочность
Экономическая эффективность
Общие пластиковые материалы для литья под давлением:
Полипропилен (PP): легкий, устойчивый к химическим вопросам, используется в колпачках, петлях и контейнерах.
Акрилонитрил бутадиен стирол (ABS): жесткий, глянцевый, используемый в автомобильных и электронных корпусах.
Полиэтилен (PE): прочный и устойчивый к влажности, используется для контейнеров и трубопроводов.
Полистирол (PS): жесткий и экономичный, используемый для упаковки и одноразовых предметов.
Поликарбонат (ПК): прозрачный и устойчивый к воздействию, используется в линзах и защите безопасности.
Эти материалы предназначены для легкой обработки, надежных производительности и масштабируемости - заседания успешного литья пластиковой инъекции.
В то время как пластмассы доминируют в литье под давлением, не все полимеры формируются с использованием этого метода. Некоторые полимеры, особенно натуральные и сшитые типы, либо:
Слишком термически чувствительный (например, белки, ДНК)
Негибкий при обработке (например, терморевные полимеры, которые не могут быть переплачено)
Или не предназначен для формирования формы на основе плесени
Примеры непластичных полимеров, которые обычно не используются в литье под давлением:
Эпоксидные смолы (используются в литье, но не литье в инъекции)
Натуральный каучук (по -разному обрабатывается посредством вулканизации)
Биополимеры, такие как целлюлоза или крахмал (нуждаются в модификации для формируемости)
Кроме того, полимеры, такие как тефлон (PTFE), имеют высокие точки плавления и низкие характеристики потока, что затрудняет формование без специализированных методов.
В высокопроизводительных приложениях, таких как аэрокосмическая, автомобильная и медицинская устройства, инженеры используют специальные полимеры, некоторые из которых не подпадают под типичные пластики.
Примеры включают:
Peek (полиэфирный эфирный кетон): предлагает высокотемпературную сопротивление и прочность.
LCP (жидкокристаллические полимеры): идеально подходит для микро компонентов в электронике.
Эти материалы ведут себя скорее как высокопроизводительные полимеры, чем на обычные пластмассы. Они могут потребовать передового инъекционного оборудования для литья, более высоких температур обработки и более точных параметров управления.
Поскольку устойчивость становится растущей проблемой, биоразлагаемые полимеры, такие как PLA (полилактная кислота), адаптируются для литья под давлением.
Плюсы:
Возобновляемый источник (кукурузный крахмал или сахарный тростник)
Компостируется в промышленных условиях
Проблемы:
Нижняя термостойкость, чем традиционные пластмассы
Хрупкий по сравнению с полимерами на основе нефти
Таким образом, хотя биополимеры по-прежнему являются полимерами, только некоторые из них квалифицируются как эффективные пластмассы для инъекций, что еще больше подчеркивает различие.
Критерии | Пластик (инъекция формована) | Полимер (более широкая категория) |
Формозность | Специально разработано для литья под давлением | Только некоторые формируют; другие нет |
Тепловое поведение | Термопластики смягчаются и легко переворачиваются | Варьируется - некоторое разгрузка или затвердевание навсегда |
Примеры применения | Потребительские товары, автомобильные детали, электроника | Клей, покрытия, биомедицинские каркасы |
Обработка оборудования | Стандартные формованные машины для инъекций | Может потребовать литья, экструзии или пользовательских процессов |
Стоимость и скорость | Большой объем, недорогая продукция | Зависит от сложности материала |
Термины пластмассы и полимеры тесно связаны, но различны по значению и применению. Полимер - это широкий класс макромолекул, изготовленных из повторяющихся мономерных единиц, которые могут быть естественными или синтетическими. Пластмасс, с другой стороны, представляют собой специфическую группу синтетических полимеров, предназначенных для формируемых и практичных для промышленного и коммерческого использования.
Понимание этой разницы помогает сделать осознанный выбор в отношении использования материалов, устойчивости, переработки и инноваций. По мере развития технологий и экологической осведомленности, способ разрабатывать и классифицировать такие материалы, как пластмассы и полимеры, будут продолжать меняться, предлагая новые возможности для более умного, более устойчивого будущего.