Plasty

·         vznikají chemickými reakcemi

·         tvoří je makromolekuly s velkým počtem atomů

·         jsou pružné , pevné a houževnaté

 Historie plastů :

·         1869 – celuloid ( první plast )

·         1909 – bakelit

·         1930 – organické sklo

V polovině dvacátého století začal hromadný rozvoj plastů. Bylo již známo na 135 druhů plastů. Mezi nejznámější plasty patří – novodur, novoplast, teflon, umakart D, nylon, silon, tesil a další.

 

Rozdělení plastů a jejich průmyslové zpracování

 V laboratořích i v chemickém průmyslu lze připravovat plasty zcela určitých, předem stanovených vlastností, které přírodní látky nemají. Plasty se nevyskytují v přírodě, ale jsou výrobkem člověka. Dnes se vyrábí velké množství plastů. Můžeme hovořit o chemii plastů. Abychom se mohli orientovat v plastech, musíme si je rozdělit. Nejčastěji se plasty dělí podle chování při zahřívání. Z tohoto hlediska dělíme plasty na termoplasty a reaktroplasty:

 

Skupina	Změna vlastností	Příklad plastů	Využití
Termoplasty ( tepelně tvárné )	Působením tepla měknou a působením chladu opět tuhnou, mění se vratně	Polystyrén PVC Organické sklo	Spotřební průmysl
Reaktoplasty  ( tepelně tvrditelné )	Působením tepla dochází k chemické reakci a plasty se vytvrzují, mění se nevratně do netavitelného a nerozpustného stavu	Kartit Umakart Epoxidy Sklené lamináty Polyestery	Strojírenství Doprava Chemický průmysl

 

Při svém vzniku jsou plasty tekuté a dají se lehce formovat. V konečné podobě jsou za teploty – 20°C až + 39°C pevné. Většinu plastů můžeme opracovávat jako dřevo. Tohoto využíváme při výrobě v průmyslu.

V továrnách se plastické hmoty zpracovávají nejčastěji tvářením (lisování, vytlačování, válcování, vyfukování a tvarování). Uplatňuje se působení tlaku a tepla, popřípadě obojího.

1. Lisování – vyrábí se za působení tlaku a tepla. Nejčastěji se používá přímé lisování termoplastů v lisovacích formách. Forma je celá vyhřívaná. Tvárnice (1) se naplní plastickou hmotou (3). Potom se zavede tvárník (2), hmota se zalisuje. K vytvrzení dojde buď ohřevem (reaktoplast) nebo ochlazením (termoplast).

2. Válcování – zpracování termoplastů. Vyrábíme takto fólie, desky, podlahové krytiny a ubrusy. Plastická hmota je unášena válci, které jsou vyhřívané. Hmota teplem měkne, stává se stejnorodou a válcuje se na tloušťku, která je dána vzdáleností válců.

 

3. Vytlačování – zpracování termoplastů. Vyrábíme tyče, trubky a oplášťované vodiče. Z násypky (1) se přivádí termoplast (2) do vyhřívané tlakové komory (3). V ní měkne a je šnekem (4) dopravován k vytlačovací hlavě (5), jejímž otvorem vystupuje do volného prostoru, ochlazuje se a tuhne. Na konstrukčním řešení vytlačovací hlavy a na tvaru otvoru závisí druh technického polotovaru.

Vyfukování – zpracování termoplastů. Vyrábíme takto polyethylenové fólie. Chalvy (1) vtlačovacího stroje vychází měkká tenkostěnná trubka z termoset, do které vyúsťuje trubice (2) napojená na zdroj tlakového vzduchu. Tlakový vzduch vyfoukne trubku do tvaru neuzavřeného pytle (3), jehož obvod ( šířka fólie ) je vymezena kalibračním zařízením (4). Plastická hmota se vstupem do volného prostoru a proudem tlakového vzduchu ochlazuje a tuhne. Přes soustavu válečků se fólie odtahuje a navíjí do svitku.

 

Tažení – zpracování termoplastů. Vyrábíme mělké misky z polyethylenu, polystyrénu, PVC apod. Zahřátý list termoplastu (3) je pohyblivým tvárníkem (1) tažen do dutiny tvárnice (2). Nabývá tvaru tvárníku a po ochlazení sic ho ponechává.

 

Variantou tažení je vyfukování ze dvou fólií ve formě. Vyrábíme takto různé výrobky zejména z polyethylenu ( dětské hračky, láhve apod. ). Fólie (3) se ve formě nejprve prohřejí, čímž změknou, a pak se mezi ně foukne vzduch z čelní trysky (2). Tlakem vzduchu získávají fólie tvar formy (1). Tlakem na formu se současně zavaří postranní s¨švy. Po ochlazení si výrobek ponechá získaný tvar.

 

 

Vlastnosti plastů

Vlastnosti jsou rozhodující pro upotřebení plastů. Cennými vlastnosti plastů jsou především: tvrdost, pevnost, pružnost, lomivost, životnost a tvarová paměť.

Další cennou vlastností se váha plastů. Většina technických materiálu ( kromě dřeva ) je několikanásobně těžší než voda ( železo 7,8krát, olovo 11,3krát ). Plastické hmoty jsou pouze nepatrně těžší než voda ( 1,05krát až 1,5krát ). Můžeme ale vyrobit i plastické hmoty, které jsou lehčí než voda. Jedná se o tzv. lehčené plastické hmoty ( pěnový polystyrén ).

Další zajímavou vlastností plastů je odolnost proti různým chemikáliím, mořské vodě a povětrnostním vlivům.

 

Plasty ale mají i své záporné vlastnosti. Nejzákladnější je znečištění životního prostředí. Toto souvisí s odolností plastů. Plastické hmoty se sami nerozkládají a proto je jejich odstraňování velmi problematické.

 

Základní vlastnosti termoplastů a reaktoplast se velmi liší. Vezměme si jednoho zástupce z každé skupina popišme si jeho vlastnosti.

 

Termoplast PVC – jde o polvinylchlorid. Výrobky z PVC jsou známy pod  jményNovodur ( neměkčený PVC ) a Novoplast ( měkčený PVC ). Novodur je pevný, dosti křehký plast, použitelný do teplot 60°C. Při teplotách nad 80°C měkne a přechází do plastického stavu. Můžeme ho tedy tvarovat. Po vychladnutí zachovává tvar. Novoplast je ohebný, pod bodem mrazu křehne.

 

Reaktoplast bakelit – vyroben ze syntetické pryskyřice. Plnidlem je dřevěná moučka. Ma tmavou barvu a je výborným elektroizolátorem.

 

Základní tvary a formy se kterými se u platů setkáme :

·         vlákna , struny , vlasce , žíně

·         fólie

·         desky , trubky , profily , bloky

·         technické pryskyřice

·         lehčené hmoty

·         lisovací a vstřikovací hmoty

Vrtání , lepení

Vrtání– odřezávání třísek. Pro vrtání používáme vrtačku a v ní upnutý vrták.

Vrtačky :

·         ruční – dvourychlostní

·         strojní - stolní , sloupová , stojanová , radiální

Základní zásady pro vrtání :

·         vyznačíme si místa pro vrtání

·         ve středu otvoru si zhotovíme důlek

·         materiál dobře upneme do svěráku

·         zvolíme vhodnou rychlost vrtání

·         třísky neodstraňuje rukou , ale štětcem

·         elektrické vrtáčky používáme pouze pod dohledem učitele

·         chráníme si oči brýlemi

·         nesmíme mít volné části oděvu nebo obvazy na rukou

·         dlouhé vlasy chráníme čepicí

 

Lepeníje jeden ze způsobů spojení plastů. Vzniká tak spoje nerozebíratelný. Na pevnost má vliv správný výběr lepidla.

Syntetická lepidla– disperzní ( Herkules )

      – dvousložková ( Umakol )

      – epoxidová ( Lepox ) 

Klihy– laciné ( Firmus )

Lepidla– dvousložková na bázi epoxidových pryskyřic

                  jednosložková reaktivní lepidla na bázi cyankáli ( vteřinová )

                 lepidla obsahující rozpouštědla

Základní pokyny pro lepení :

·         postupuje podle návodu na lepidle

·         lepené plochy musí být čisté

·         chráníme si pokožku a oči

·         při práci s lepidly nejíme a nepijeme

·         zajistíme dobré větrání místnosti

 

Pozor – chránit pokožku , nejíst , nepít , umýt si ruce !!!

Tvarování teplem

Tvarování teplem– pouze termoplasty v rozmezí teplot 80°C až 150°C. Pozor na spálení plastů. Po zchladnutí zůstávají termoplasty v novém tvaru. Nejsou-li dobře vychladlé , snaží se vrátit do původního stavu ( tvarová paměť ). Optimální teplota tvarování záleží na druhu plastu, tloušťce desky a složitosti požadovaného tvaru. Zdrojem tepla mohou být elektrický gril, topné těleso elektrického vařiče, trouba, infražárovky nebo žehlička.

Nikdy nepoužívejte otevřený oheň nebo plamen!!!

Plasty můžeme  za tepla tvarovat lisováním, ražením, ohýbání, vytlačováním, vyfukováním podtlakovým způsobem.

Ražení– tvarujeme velmi mělké profily. Termoplast se zahřeje na teplotu 60°C až 80°C a profile vytvoří studeným razníkem. Takto vyrábíme např. mince, medaile a odznaky.

Ohýbání– jde o tvarování plastu bez použití forem. Tvarování se provádí pomocí trubek, přes hranu desky nebo volně rukou.

Povrchová úprava

Hladkého povrchu dosáhneme broušením a leštěním.

Broušení – používáme postupně brusné papíry stále vyšší zrnitosti, např. 150, 200 a 300 zrn. Číslice znamená počet zrnek připadajících na jedem cm². Čím víc zrnek připadá na 1cm², tím je brusný papír jemnější.

Leštění – je odstraňování i mikroskopických nerovností na povrchu materiálu Používáme kousek flanelu nebo měkkou látku, na kterou naneseme leštící pastu. Tu můžeme nahradit jemným pemzovým nebo i křídovým práškem smíchaným s olejem nebo zubní pastou.

Fáze ručního leštění :

·         Broušení nahrubo a najemno brusným papírem pro broušení zmokra

·         Předběžné leštění pomocí brusných past

·         Dolešťování leštícími prostředky

Vždy si dobře prostudujte pokyny výrobce použitého leštícího prostředku!!!

Matování – jde o opak leštění. Používá se u výrobků z organického skla, které se po úpravě stane neprůhledným. Provádí se brusným papírem zmokra. Výsledný efekt závisí na drsnosti použitého brusného papíru.

Spojování teplem a pomocí šroubů

Spojovat plasty teplem můžete pomocí svařování. Vzniká spoj nerozebíratelný.

Svařování– dosáhneme dobrého a rychlého spojení plastů. Používá se u PVC, organického skla a polystyrénu. Spojovatelé plasty se v místě spoje roztaví a spojí. Po vychladnutí vzniká pevný spoj.

Svařování horkým vzduchem – nejstarší způsob. K zahřívání používáme pistoli. Často se používá také přídavný materiál ( tyčinky z PVC ). Používá se při svařování podlahových krytin z PVC,a instalačních trubek z PVC.

Svařování třením – používá se při svařování plastových trubek a kulatin.vyžaduje složité strojní vybavení.

Spojení pomocí šroubů - vzniká rozebíratelný spoj. Používá se u výrobků, kde je rozebíratelnost spoje nutná. Dále pak u výrobků, kde spoj nelze vytvořit lepením nebo svařováním ( dva druhy plastů ).

a)       použití šroubů se zápustnou hlavou ke spojení dvou tlustostěnných součástí. Průchozí díra je pouze v jedné součásti.

b)       použití šroubů se zápustnou hlavou ke spojení tlustostěnné a tenkostěnné součástí. Průchozí díra je skrz obě součásti. Šroub je zajištěn podložkou a maticí.

c)       pokud nelze použít předchozí případy, musíme použít šroub s půlkulatou hlavou. Pod hlavu šroubu vložíme podložku. Průchozí díra je pouze v jedné součásti.

d)       pokud nelze použít předchozí případy, musíme použít šroub s půlkulatou hlavou. Pod hlavu šroubu vložíme podložku. Průchozí díra je skrz obě součásti. Šroub je zajištěn podložkou a maticí.