Введение

Дисциплина «Технология и оборудование переработки полимеров и эластомеров» читается студентам специальности 6.091612 – Технология переработки полимеров дневной и заочной форм обучения.

Согласно учебному плану общий объем дисциплины составляет 432 часа, из них количество лекций для студентов дневной формы обучения – 98 часов, количество практических занятий – 84 часа; для студентов заочной формы обучения, соответственно, – 18 и 20 часов. Учебным планом дисциплины предусмотрена самостоятельная работа студентов: соответственно, 250 и 394 часов для дневной и заочной форм обучения.

Изучение дисциплины осуществляется в течение двух семестров, при этом общий объем дисциплины распределен по семестрам следующим образом: 166 и 266 часов, соответственно.

В настоящее время ускоренно развивается производство различных синтетических материалов, в том числе, пластических масс и эластомеров Соответственно расширяется производство изделий на их основе, которые теперь используются везде, где это технически целесообразно и экономически выгодно. Изделия из пластических масс и эластомеров применяют во всех отраслях народного хозяйства – в машиностроительной, химической, авиационной, автомобильной промышленности, в сельском хозяйстве, в огромном количестве они используются для бытовых целей.

Переработкой полимеров в изделия занято большое число специализированных заводов и цехов во всех отраслях промышленности. Развитие промышленности требует непрерывного увеличения числа квалифицированных специалистов по производству синтетических смол и пластических масс, а также по их переработке в изделия.

Целью изложения дисциплины «Технология и оборудование переработки полимеров и эластомеров» является подготовка студентов к практическому освоению своей специальности – Технология переработки полимеров, а именно: дать студентам знания о физико-химических закономерностях переработки пластических масс и эластомеров в изделия, о сущности и способах промышленного осуществления технологических процессов изготовления полимерных изделий различной конструкции.

В лекциях рассматриваются основные технологические процессы переработки полимеров в изделия (каландрование, экструзия, литье под давлением, прессование РТИ с последующей вулканизацией), перспективные режимы их осуществления, а также принципы действия и строение основного технологического оборудования, используемого для осуществления различных процессов переработки полимеров в изделия.

Лекционный материал позволяет получить навыки экономического анализа использования того или иного метода переработки, выбора наиболее оптимального вида полимерной композиции, а также типа оборудования для ее переработки.

Излагаемый курс базируется практически на всех химических, фундаментальных и инженерно-технических дисциплинах и, в свою очередь, является основой для последующего изучения курсов «Спецтехнология переработки эластомеров», «Расчеты и конструирование изделий из пластмасс и эластомеров», для курсового и дипломного проектирования.

Целью выполнения самостоятельной работы является получение навыков работы с литературой, умение самостоятельно овладевать знаниями для дальнейшего решения практических задач.

Текущий контроль осуществляется в форме активизирующих вопросов на лекциях, контрольных работ по темам и индивидуального опрашивания. Для дневной формы обучения предусмотрено проведения модульного контроля.

Контроль самостоятельной работы осуществляется в форме защиты рефератов.

Итоговый контроль осуществляется в форме экзамена - 7 семестр (дневная и заочная формы обучения), зачета – 8 семестр (дневная и заочная формы обучения), тестового государственного экзамена - 8 семестр (дневная и заочная формы обучения).

Лекция №1

Вводная лекция

Основные виды полимерных материалов

К полимерным материалам относятся: пластические массы, эластомеры (каучуки и резины), искусственные волокна, лакокрасочные материалы.

Пластические массы – это твердые в условиях эксплуатации полимеры, используемые как конструкционные материалы в различных отраслях хозяйственной деятельности: в строительстве, машиностроении и пр.

Эластомеры – полимеры, обладающие в широком интервале температур, соответствующем условиям их эксплуатации, высокоэластическими свойствами, то есть способностью подвергаться значительным (до 1000 и более %) обратимым деформациям при малых значениях напряжений, вызывающих эти деформации.

Волокнообразующие полимеры – это полимеры, способные в определенных условиях переработки (расплавы или растворы) образовывать нити, пригодные для изготовления текстильных материалов.

Лакокрасочные полимерные материалы, содержащие пленкообразующие полимеры, способны образовывать прочные пленки и разнообразные покрытия на металлических, бетонных, деревянных и прочих поверхностях [1].

Полимерные материалы находят применение в различных отраслях народного хозяйства в виде изделий (например, деталей ап-

паратов и машин) и полуфабрикатов – труб, пленок, листов и пр.

Использование полимерных материалов вместо традиционных позволяет добиться значительной экономии. Например, трудоемкость изготовления большинства изделий из пластических масс в среднем в 2,5-4 раза меньше, чем трудоемкость изготовления аналогичных изделий из металлов. При изготовлении изделий из современных пластмасс электроэнергии потребляется в 3-5 раз меньше, чем при производстве этих же изделий из черных металлов и примерно в 1,2-1,3 раза меньше, чем из древесины и пиломатериалов.

Переработка пластмасс в изделия и полуфабрикаты состоит из следующих этапов:

• приготовление пластмасс – полимерных композиций с комплексом свойств, заданных условиями эксплуатации;

• перевод их в состояние, в котором они легко принимают задаваемую форму;

• придание пластмассе формы изделия или полуфабриката;

• фиксирование конечной формы изделия или полуфабриката.