Menu Zamknij

Rodzaje tworzywa sztucznego wykorzystywane w przemyśle

wałek i płyta z tworzywa sztucznego

Materiały syntetyczne dokonały w XX wieku prawdziwej rewolucji w światowym przemyśle. Dziesiątki opracowanych w tym okresie rodzajów tworzyw sztucznych do dzisiaj powszechnie stosuje się niemal we wszystkich branżach. Funkcjonalne właściwości poliamidu, poliwęglanu, polietylenu czy teflonu zmieniły ogromną liczbę branż. Choć poszczególne materiały z tworzyw sztucznych różnią się ze względu na specyfikę i parametry, to wszystkie łączy je fakt, że pod pewnymi względami przewyższają one surowce naturalne. 

Najczęściej przewagą materiałów syntetycznych jest niższa cena, łatwość obróbki oraz przydatne właściwości (fizyczne i chemiczne). Trudno wyobrazić sobie nowoczesne budownictwo, medycynę lub elektrotechnikę bez produktów wytwarzanych z tworzyw sztucznych. 

Co to są tworzywa sztuczne i dlaczego występują pod tyloma nazwami? 

Tworzywa sztuczne to ogólna nazwa grupy materiałów syntetycznych lub półsyntetycznych, których podstawowym składnikiem są polimery. Większość materiałów syntetycznych z tej grupy charakteryzuje się plastycznością, która ułatwia ich stosowanie w przemyśle.

Łatwość obróbki za pomocą formowania, wytłaczania, wycinania albo prasowania sprawia, że wykorzystuje się je we wszystkich dziedzinach. „Plastyczność” tworzyw sztucznych wpłynęła także na to, że w materiały syntetyczne określa się często w życiu codziennym po prostu plastikiem (ang. plastics), bez rozróżniania jego konkretnych odmian. 

Rozpoznawanie konkretnych rodzajów materiałów komplikuje także fakt, że poszczególne tworzywa sztuczne w handlu występują pod różnymi nazwami własnymi. Przykładowo popularny Teflon to w nic innego, jak Politetrafluoroetylen (PTFE), mogący występować także jako Tecaflona, Boraflon oraz Murflor. Teflon był po prostu nazwą handlową stosowaną przez DuPont, czyli firmę, która jako pierwsza zsyntetyzowała PTFE.

Różne nazwy tworzyw sztucznych często mają związek wyłącznie z pochodzeniem materiału, a konkretniej, przedsiębiorstwem odpowiadającym za jego wyprodukowanie. Właściwości surowca są bardzo podobne.  

Inne przykłady tworzywa sztucznego występującymi pod różnymi nazwami to:

Poliacetal POM C – ertacetal, tecaform, derlin boracetal

Poliamidnylon, tarnamid, ertalon, boramid, nylatron, tecamid.

Poliwęglanlexan, durolon, ekonol, xantar,

Jakie są rodzaje tworzyw sztucznych – różne klasyfikacje

Materiały polimerowe można podzielić ze względu na różne sposoby. Najpopularniejsze klasyfikacje materiałów sztucznych dotyczą:

  • właściwości przetwórczych – termoplastyczne i reaktywne
  • zastosowania – konstrukcyjne, porowate, powłokotwórcze, adhezyjne, włóknotwórcze, specjalne 
  • właściwości fizycznych i chemicznych – plastometry i elastometry
  • dodatków – napełniacze, antystatyki, stabilizatory, barwniki, zmniejszające palność i inne. 

Najpopularniejsze tworzywa sztuczne

Liczba dostępnych na rynku tworzyw sztucznych jest ogromna. Dlatego skupimy się wyłącznie na tych najpopularniejszych, które są na tyle powszechne, że spotyka się je na każdym kroku i w wielu zróżnicowanych dziedzinach.

Poliacetal POM C

Poliacetal to tworzywo sztuczne, które ze względu na swoje parametry stosuje się przede wszystkim jako materiał konstrukcyjny. POM C jest tani i łatwy w obróbce, dlatego wytwarza się z niego na przykład elementy maszyn – części ślizgowe, łożyska, izolatory koła zębate, korpusy i inne. 

Najważniejsze cechy tworzywa sztucznego POMC:

  • Nieabsorbowanie wilgoci.
  • Dopuszczenie do kontaktu z żywnością. 
  • Wysoka odporność temperaturowa.
  • Łatwość obróbki przez wytłaczanie oraz wtryskiwanie.
  • Wytrzymałość mechaniczna.
  • Doskonały stosunek ceny do jakości. 
zielone rury z tworzywa sztucznego

Polietylen

Polietylen to podobnie jak POM C tworzywo sztuczne konstrukcyjne. Także jest materiałem raczej tanim oraz łatwo dostępnym. Dzięki dobrym właściwościom ślizgowym wykorzystuje się je do transportowania wielu substancji i materiałów (węgla, żwiru, piasku, cementu). Z PE wytwarza się także wiele wymagających dużej precyzji wymiarowej elementów maszyn lub aparatur. 

Najważniejsze parametry polietylenu:

  • Odporność na wilgoć.
  • Właściwości elektroizolacyjne.
  • Stabilność wymiarowa.
  • Brak reakcji z większością chemikaliów.
  • Niski współczynnik tarcia i wolna ścieralność. 

Polipropylen PP

Polipropylen to rodzaj termoplastycznego tworzywa sztucznego, które na skalę przemysłową stosuje się niemal w każdej branży. Szczególnie często można z tym materiałem syntetycznym zetknąć się w życiu codziennym, ponieważ produkowane z niego opakowania wypełniają półki sklepowe. Oprócz przemysłu spożywczego PP stosuje się także w sprzęcie elektronicznym, medycznym oraz aparaturze chemicznej.

Właściwości Polipropylenu PP

  • Dopuszczenie do kontaktu z żywnością.
  • Bezbarwność i bezbarwność.
  • Wytrzymałość fizyczna.
  • Odporność na wiele agresywnych środków  chemicznych.
  • Możliwość długotrwałego stosowania w wilgotnym środowisku. 
  • Sztywność.
  • Właściwości izolacyjne

Poliamid 

Jednym z najpopularniejszych tworzyw sztucznych w handlu światowym jest Poliamid. W zależności od konkretnej odmiany, ten syntetyczny materiał znajduje tak różne zastosowanie jak produkcja sprzętu sportowego i elementów mechanicznych do maszyn przemysłowych, a także części okien czy mebli.

Właściwości poliamidu

  • Odporność na silne promieniowania (gamma, UV, X)
  • Elastyczność.
  • Izolowanie elektryczności.
  • Odporność mechaniczna.
  • Wytrzymałość na ściskanie i stabilność wymiarowa.
  • Wysoka odporność termiczna

Teflon naturalny 

Teflon okazuje się tworzywem sztucznych bezkonkurencyjnym pod dwoma względami: właściwości ślizgowych oraz odporności na bardzo wysokie temperatury. Inne materiały syntetyczne oraz naturalne nie mogą się jego parametrami równać (z wyjątkiem PEEK), dlatego PTFE jest niezastąpionym tworzywem w specjalistycznych dziedzinach. Prostym przykładem takiej zastosowania mogą być powłoki na patelniach i garnkach w naszych kuchniach. Co ważniejsze, teflon usprawnia działanie wielu dziedzin ciężkiego przemysłu. Wykonuje się z niego elementy narażone na tarcie oraz wysokie temperatury – np. części łożysk.

Najważniejsze parametry teflonu PTFE:

  • Odporność na skrajnie wysokie temperatury (powyżej 300 stopni C)
  • Brak smaku i zapachu.
  • Bardzo niski współczynnik tarcia.
  • Dopuszczenie do kontaktu z żywnością.
  • Neutralność chemiczna.
  • Cechy elektroizolacyjne. 

Tworzywa konstrukcyjne PEEK

Peek to polimer termoplastyczny o właściwościach zbliżonych do teflonu. Cechuje go odporność termiczna, chemiczna, a także co wyróżnia go od PTFE – wytrzymałość mechaniczna. Jego obróbka wymaga zastosowania zaawansowanych procesów – ciągłego formowania lub ekstruzji. Z polieteroeteroketonu wytwarza się przede wszystkim elementy maszyn poddawane największym obciążeniom termicznym, chemicznym i fizycznym. 

Najważniejsze atuty tworzywa sztucznego PEEK:

  • Odporność temperaturowa do 260 stopni C. 
  • Wytrzymałość fizyczna – twardość, sztywność i niski współczynnik tarcia.
  • Odporność na silne środki chemiczne.
  • Obojętność fizyczna.
  • Trudnopalność.

Poliwęglan PC

Poliwęglan to przezroczyste tworzywo sztuczne o dobrej wytrzymałości mechanicznej. Tak wyjątkowe połączenie parametrów sprawia, że PC zastępuje szkło, czyli materiał zdecydowanie bardziej podatny na uszkodzenia. Poliwęglan można stosować zarówno w pomieszczeniach, jak i w otwartych przestrzeniach, ponieważ jest odporne na działanie promieni słonecznych czy wilgoci. Poliwęglan jest materiałem szczególnie istotnym dla branży optycznej. 

Cechy poliwęglanu:

  • Przezroczystość. 
  • Wysoka twardość i odporność na ściskanie. (parametry zbliżone do aluminium)
  • Stabilność wymiarowa.
  • Neutralność chemiczna, brak reakcji z większością substancji.
  • Łatwa obróbka termiczna lub mechaniczna.
  • Możliwość pracy w bardzo szerokim zakresie 
tworzywa konstrukcyjne

Podobne wpisy

Szybki kontakt