Синтетик давирхай: үйлдвэрлэл, найрлага, бүтэц, хамрах хүрээ

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Химийн бодисыг үйлдвэрлэлийн үйл явцын янз бүрийн үе шат, өдөр тутмын амьдралд ашигладаг. Эдгээр сортуудын нэг нь синтетик давирхай юм. Эдгээр бодисууд нь найрлага, хамрах хүрээгээрээ ялгаатай байдаг. Хиймэл давирхайн зорилго нь маш олон янз байж болно. Үйлдвэрлэлийн арга, найрлагаас хамааран тэдгээрийн үндсэн шинж чанарыг тодорхойлдог. Хиймэл давирхайг цаашид авч үзэх болно.

Ерөнхий тайлбар

Синтетик давирхайн үйлдвэрлэл өнгөрсөн зууны эхээр идэвхтэй эхэлсэн. Хиймэл полимер нь байгалийн сортуудаас хэд хэдэн онцлог шинж чанартай байдаг. Хүний бүтээсэн найрлага нь онцгой шинж чанартай байдаг нь баримт юм. Тэдгээрийг үйлдвэрлэлийн үе шатанд тохируулж болно. Найрлага нь ихээхэн ялгаатай байж болох бөгөөд энэ нь хамрах хүрээг тодорхойлдог.

Өнөөдөр дэлхий дээр жил бүр 5 тонн орчим хиймэл полимер үйлдвэрлэгдэж байна. Нийлэг давирхай ба хуванцарыг нүүрс, газрын тос, хий эсвэл бусад байгалийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг боловсруулах замаар олж авдаг. Ийм аргаар гаргаж авсан химийн нэгдлүүд нь бага молекул жинтэй байдаг. Түүнээс гадна тэдгээрийг зөвхөн наалдамхай зузаан хольц хэлбэрээр үйлдвэрлэж болно. Мөн нунтаг эсвэл мөхлөгт бодис байж болно.

Синтетик болон байгалийн давирхай нь хатуурч, янз бүрийн материалд өндөр чанартай наалддаг. Полимер найрлагад энэ шинж чанар нь илүү тод илэрдэг. Хиймэл давирхай хатуурах үед энэ нь бетон, металл, шил болон бусад барилгын материалд маш сайн наалддаг. Энэ тохиолдолд хатууруулах процесс нь өндөр температур эсвэл катализаторын нөлөөн дор явагддаг. Зарим тохиолдолд өндөр чанартай холболт үүсгэх явцад дарах нь нэмэлт хэрэглэгддэг.

Зарим хиймэл нэгдлүүдийг эмчлэхэд л хугацаа хэрэгтэй. Үр дүн нь температурын өөрчлөлт, механик нөлөөллөөс айдаггүй янз бүрийн сөрөг нөхцөл байдалд тэсвэртэй бодис юм. Тэдгээрийг ус, шүлт, хүчил, бензин, тосоор устгадаггүй.

Ийм шинж чанарууд нь танилцуулсан найрлагын цар хүрээг тодорхойлдог. Эдгээр нь тогтвортой, байгалийн аналогиас ялгаатай нь өндөр гүйцэтгэлээр тодорхойлогддог. Тэдний хэрэглээний хамрах хүрээ өргөн.

Үйлдвэрлэлийн онцлог

Синтетик давирхай нь тодорхой химийн урвалын явцад олж авдаг полимер юм. Үүний үр дүнд өгөгдсөн багцаар өндөр молекулын нэгдэл үүсдэгчанарууд. Хиймэл гарал үүслийн давирхайг поликонденсац эсвэл полимержилтын үр дүнд олж авдаг. Эдгээр хоёр процесс нь өөр өөр зарчим дээр суурилдаг.

Полимержих нь өгөгдсөн тооны энгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг цогц молекул болгон нэгтгэх цуврал урвал юм. Энэ тохиолдолд дайвар бүтээгдэхүүн үүсэхгүй.

Поликонденсаци гэдэг нь энгийн молекулуудыг нарийн төвөгтэй нэгдэл болгон хувиргаж, органик бодис үүсгэх процесс юм. Энэ нь бусад атомуудтай нүүрстөрөгчийн шинэ холбоо үүсгэснээр тохиолддог.

Өнөөдөр хоёр төрлийн давирхайг хүний үйл ажиллагааны янз бүрийн салбарт ашиглаж байна. Материалын төрлийг сонгох нь гүйцэтгэсэн ажлын үр дүнд тавигдах шаардлагаас хамаарна. Синтетик давирхай, хуванцар үйлдвэрлэх явцад хоёр төрлийн нэгдлүүдийг олж авдаг:

• термоактив;
• термопластик.

Хиймэл гарал үүсэлтэй термостат давирхай нь зөвхөн тодорхой температурт хайлж чаддаг бодис юм. Хэрэв орчин нь өгөгдсөн хүрээтэй тохирохгүй бол бодис нь уусдаггүй, уусдаггүй болдог. Түүгээр ч зогсохгүй, тогтоосон хязгаараас дээш температур нэмэгдэж, буурах үед ижил төстэй шинж чанар илэрдэг.

Хиймэл гарал үүсэлтэй термопластик давирхай нь ямар ч нөхцөлд уян хатан чанар, уян хатан чанарыг хадгалдаг. Түүхий материалын төрлөөс хамааран үйлдвэрлэлийн арга, эмульс, нунтаг, мөхлөг, блок эсвэл полимер материалын хуудас авч болно.

Програм

Синтетик болон байгалийн давирхайг хүний үйл ажиллагааны янз бүрийн салбарт ашигладаг. Гэхдээ хиймэл сонголтууд нь онцгой шинж чанаруудын улмаас илүү өргөн тархсан. Ийм бодис хэрэглэдэггүй газруудыг жагсаах нь эсрэгээрээ илүү хялбар байдаг. Тэдний хэрэглээний хамрах хүрээ өргөн.

Синтетик давирхайн хэрэглээний нэг гол зүйл бол лак, будаг, цавуу, зүлгүүр үйлдвэрлэх явдал юм. Полимержих чадвартай тул ийм бодисууд нь хиймэл чулуу, хуванцар, PVC үйлдвэрлэхэд шаардлагатай онцгой шинж чанартай байдаг.

Давирхай нь сайн наалддаг тул бетон, металл, шил болон бусад материалын бүхэл бүтэн жагсаалттай чанарын холбоог үүсгэдэг. Хиймэл полимер нэгдлүүд нь янз бүрийн сөрөг нөхцөл байдалд тэсвэртэй.

Синтетик давирхай дээр суурилсан олон материал байдаг. Өнөөдөр хиймэл чулууг полимерээр хийдэг. Үүнээс цонхны тавцан, угаалтуур, ширээний тавцан, төрөл бүрийн тавилга гэх мэт төрөл бүрийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг.

Ийм материалаар цул шалны хучилт хийдэг. Мод боловсруулахад синтетик давирхайг бас ашигладаг. Эдгээр нь байгалийн материалын өндөр чанартай бүрээсийг бий болгох боломжийг танд олгоно. Барилгад үйлдвэрлэлийн янз бүрийн салбарууд, хиймэл гарал үүсэлтэй олон төрлийн давирхайг ашигладаг. Анагаах ухаан, гоо сайхны салбарт ч ийм нэгдлүүд хэрэглээгээ олсон.

Эпокси давирхай

Өнөөдөр олон төрлийн синтетик давирхайг үйлдвэрлэж байна. Хамгийн алдартай, өргөн хэрэглэгддэг полимер найрлагыг илүү нарийвчлан авч үзэх хэрэгтэй.

Хамгийн алдартай сортуудын нэг бол эпокси давирхай юм. Энэ найрлага нь шингэн тууштай эсвэл хатуу хэлбэрээр үйлдвэрлэгдэж болно. Энэ бодис нь өнгөгүй. Эпокси давирхай нь хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд хатууруулагч ашиглахыг шаарддаг. Катализаторгүй бол найрлага нь хатуурахгүй. Илүү хурдан полимержихийн тулд та давирхайн температурыг нэмэгдүүлэх хэрэгтэй.

Эпокси нь наалдац сайтай. Энэ нь керамик, металл, фаянс болон бусад хэд хэдэн материалыг бэхлэх боломжийг олгодог. Хамгийн цэвэр хэлбэрээрээ эпокси нь зөгийн балтай төстэй.

Энэ бодисыг фенол ба эпилхлоридриныг поликонденсацлах явцад гаргаж авдаг. Амин ба спиртүүд мөн урвалд оролцдог. Энэ ангилалд чанараараа бага зэрэг ялгаатай хэд хэдэн бодис байдаг. Тиймээс полиэпоксид нь бага нягтралтай бөгөөд металл, чулуутай сайн наалддаг. Үүний зэрэгцээ материал нь бараг агшихгүй, хүчилд тэсвэртэй.

Хатуурдаггүй эпокси дианс нь термостат нийлэг давирхай юм. Тэд шараас хүрэн өнгөтэй байж болно. Зуурамтгай чанар өөр байж болно. Эдгээр нь шингэн эсвэл хатуу байж болох материал юм. Эпокси-Дианы давирхай нь диоксан, эфирт уусдаг.

Этгэрсэн эпокси давирхай нь уусдаггүй. Полиамид, фенол формальдегид гэх мэтийг катализатор болгон ашиглаж болно.

Эпокси давирхайг наалдамхай бодис үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь байгалийн чулуу, бетон, керамик зэрэг хооронд бат бөх холбоос үүсгэхэд ашиглагддаг.

Полиэфир ба нийлэг давирхай

Синтетик давирхай болон хуванцар үйлдвэрлэлд полиэфирийн нэгдлүүд зэрэг төрөл бүрийн зүйл онцгой байр эзэлдэг. Энэ материалыг согтууруулах ундаа боловсруулах явцад бий болгодог. Ийм давирхай нь эпокси нэгдлээс бага бат бөх холболт үүсгэх боломжийг олгодог. Гэхдээ үйлдвэрлэлийн онцлогоос шалтгаалан полиэстр материалтай сортууд хямд байдаг. Үүний зэрэгцээ эдгээр давирхайтай ажиллахад илүү хялбар байдаг.

Энэ төрлийн бүтээгдэхүүний хамгийн том хэрэглэгчид нь автомашины болон усан онгоцны үйлдвэрлэл, гэрэлтүүлгийн тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэл юм. Полиэфир давирхай нь хуваалт, шүршүүр, цонхны тавцан үйлдвэрлэхэд шаардлагатай байдаг. Үзүүлсэн материалыг хатуурсны дараа нугалахад хялбар, тохирох нэгдлээр будаж болно.

Акрилийн синтетик давирхайг хуванцар, мозайк, хиймэл чулуу үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Түүнчлэн, ийм найрлагыг угаалгын өрөө, шүршүүр, усан оргилуур, шүршүүр болон бусад зүйлд барилгын болон засварын ажилд өргөн ашигладаг. Нийлэг давирхай нь хурдан хатуурдаг. Энэ материал нь өмнө нь жагсаасан найрлагаас бага хоруу чанартай.

Нийлэг давирхайг бие даасан материал болгон эсвэл бусад найрлагыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Тэд элс, гантиг чипс, түүнчлэн янз бүрийн пигментүүдийг нэмдэг. Тиймээс акрил нь янз бүрийн сүүдэртэй байж болно. Энэ давирхайд дээд тал нь 50% нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэмж болно.

Акрил нь хатууруулагч шаарддаг. Полимержих процессын дараа найрлага нь бүрэн сүвэрхэг биш бөгөөд энэ нь гүйцэтгэлийг ихээхэн сайжруулдаг. Энэ нь материалын хамрах хүрээг ихээхэн өргөжүүлдэг. Найрлагад нүх сүв байхгүй тул өнгөт бодис гадаргуу руу ороход бүтээгдэхүүнийг будахгүй. Хэрэв countertop нь акрилаар хийгдсэн бол манжингийн шүүс нь ул мөр үлдээхгүй. Материал нь 70 ºС хүртэл халалтыг тэсвэрлэх чадвартай. Ийм бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх хэвийг гипс, силикон эсвэл шилээр хийдэг.

Полиэтилен, полипропилен, поливинилхлоридын давирхай

Байгалийн болон синтетик давирхайг харьцуулахдаа сүүлийнх нь илүү эерэг үзүүлэлттэй байдаг. Энэ ангилалд бусад олон төрлийн найруулга багтана.

Орчин үеийн үйлдвэрлэлд ихэвчлэн полиэтилен давирхайг хийж, ашигладаг. Тэд өндөр уян хатан чанартай байдаг бөгөөд энэ нь температур мэдэгдэхүйц буурсан (-60 ºС хүртэл) ч хадгалагддаг. Полиэтилен давирхайгаар хийсэн материал нь түрэмгий химийн бодисын сөрөг нөлөөнд автдаггүй, ус нэвтэрдэггүй. Тиймээс танилцуулсан олон төрлийн давирхайг ус үл нэвтрэх хальс, түүнчлэн сантехникийн харилцаа холбоог бий болгоход ашигладаг. Полиэтилен давирхайг химийн идэвхит бодис дамжуулах хоолой, түүнчлэн эмнэлгийн, ариун цэврийн болон эрүүл ахуйн тоног төхөөрөмжийн эд зүйлс хийхэд ашигладаг.

Өнөөдөр алдартай өөр нэг төрөл бол полипропилен давирхай юм. Тэдгээрийг пропиленийг полимержих явцад олж авдаг. Энэ бол бүтээгдэхүүнийг хагалах явцад гаргаж авдаг хий юм.газрын тос боловсруулах үйлдвэр. Синтетик давирхайд суурилсан полипропилен нь хоолой, гоёл чимэглэлийн материал, хий үл нэвтрэх хальс, түүнчлэн химийн тоног төхөөрөмжийн эд анги үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.

Орчин үеийн үйлдвэрлэлд танигдсан өөр нэг төрлийн давирхай бол поливинил хлорид юм. Үүнийг полимержих явцад олж авдаг. Уг процесст эфирийн үнэртэй, өнгөгүй винил хлоридыг ашигладаг.

PVC давирхайг мөхлөг хэлбэрээр үйлдвэрлэдэг. Материал нь өндөр температурт тэсвэртэй, хүйтэнд чанараа алддаггүй. Энэ нь мөн диэлектрик шинж чанартай байдаг. Энэ материалыг ус үл нэвтрэх, хулдаас, сунгах таазны хальс, гоёл чимэглэлийн материал зэрэгт өргөн ашигладаг.

Полизобутил, полистирол, винил ацетат

Полиизобутил давирхайг орчин үеийн үйлдвэрлэлд өргөнөөр ашигладаг бөгөөд тэдгээрийг 100ºС-ийн температурт полимержих явцад олж авдаг. Энэ материал нь гадаад төрхөөрөө резинтэй төстэй. Энэ нь уян хатан, зэврэлтээс хамгаалах бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашигладаг. Энэ нь усыг нэвтрүүлэхийг зөвшөөрдөггүй тул метал гадаргууг исэлдэлтийн урвалаас найдвартай хамгаалдаг. Лак болон мастикуудыг полиизобутиленээр хийдэг.

Полистирол синтетик давирхайг полимержих процессоор гаргаж авдаг. Үүний үр дүнд паалан, латекс, ус үл нэвтрэх хальс үйлдвэрлэхэд ашигладаг өнгөгүй давирхай юм. Тусгаарлагч материалыг мөн полимерээр хийдэг.

Поливинил ацетат давирхай ньцууны хүчил ба винил спиртийн эфирээс үүссэн полимерууд. Энэ нь өндөр хөдөлгөөнтэй өнгөгүй шингэн юм.

Материал нь шүлт болон хүчилд тэсвэртэй биш. Поливинил ацетат нь усанд бага зэрэг хавагнадаг. Энэ нь эфир, спирт, түүнчлэн үнэрт нүүрсустөрөгчид уусдаг.

Материал нь чулуу, шилний бат бөх холболт үүсгэх боломжийг олгодог. Тиймээс поливинил ацетат нь лак, цавуу үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Барилгын дотоод засал чимэглэлд эдгээр материалыг мөн өргөн ашигладаг.

Полиакрилат давирхай

Нийлэг давирхайн үндсэн дээр полиакрилатын нэгдлүүдийг гаргаж, үйлдвэрлэлийн явцад метакрилийн хүчил нэмдэг. Энэ бол янз бүрийн хальс, уусмал үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг шилэн тунгалаг масс юм. Жишээ нь, полиакрилатыг ус зэвүүн болгохын тулд бетон дээр бүрсэн материалыг бий болгоход ашигладаг. Мөн дотоод засал чимэглэлийн зориулалттай төрөл бүрийн праймер хийхэд ашигладаг.

Поликонденсацын полимерийг тусгай аргаар үйлдвэрлэдэг. Ийм үйл явцын явцад ижил буюу өөр төрлийн олон тооны молекулуудыг нэгтгэснээр өндөр молекулт бодис үүсдэг. Үүний тулд бага молекул жинтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холино. Ус, аммиак, устөрөгчийн хлорид ялгарснаар урвал явагдана.

Формалдегидийн бүлэг

Синтетик давирхайн сортуудыг харгалзан формальдегидийн бүлэгт анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй. Ийм бодисуудын нэг нь фенол формальдегид юм. Энэдавирхайг янз бүрийн фенол болон формальдегидийг нэгтгэн гаргаж авдаг.

Үр дүнд нь маш бат бөх, өндөр температурт тэсвэртэй бодис гарна. Энэ материалыг шилэн хавтан, чип хавтан үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Тэрээр мөн ламинат, цавуу, мастик, лак үйлдвэрлэлд оролцдог.

Фенол-формальдегидийн давирхайд суурилсан хамгийн алдартай материал бол бакелит лак, полимер В. Энэхүү материал нь янз бүрийн барилгын материалыг холбохдоо асбест цементийг халуун холбоход ашигладаг химийн тэсвэртэй бүрээсийг бий болгох боломжийг олгодог.

Аминоформальдегидийн нэгдлүүдийг меламин ба формальдегидийг мочевинтай поликонденсацлах замаар гаргаж авдаг. Үүний зэрэгцээ хатуу зохицуулалттай нөхцлийг бүрдүүлдэг. Үүний үр дүнд харьцангуй хямд өнгөгүй бодис гарч ирдэг. Энэ нь дулаан тусгаарлагч, цавуу, ламинат хийхэд хэрэглэгддэг.

Полиуретан давирхай

Полиуретан давирхай нь талст хэлбэрийн полимер юм. Эдгээр нь хайлах өндөр чанараар тодорхойлогддог. Эдгээр давирхайг диизокнанат ба олон атомт спиртийн урвалаар олж авдаг. Энэ бодис нь бага температурт хайлдаг, бага зэрэг гигроскопитой байдаг. Полиуретан давирхай нь цаг агаар, хүчилтөрөгч, озон, шүлт, хүчилд тэсвэртэй.

Полиуретаныг цавуу үүсгэхэд ашигладаг. Эдгээр нь чулуун хавтан, бусад наалтанд ашиглагддагбарилгын материал.

Олон полимерийг барилга, мод боловсруулах, инженерчлэл болон орчин үеийн үйлдвэрлэлийн бусад салбарт ашигладаг. Эдгээр нь бат бөх, бат бөх холболтыг бий болгож, ус нэвтэрдэггүй бүрээсийг бий болгож, шаардлагатай чанаруудтай.