Värt att veta om plast, Del 2 - Volymplaster
Verkstäderna fortsätter här serien om totalt 10 artiklar som kallas "Värt att veta om plast". Här kommer att ges grundläggande information om de vanligaste plasterna. Informationen kommer att delas upp i volymplaster, konstruktionsplaster, avancerade plaster och s.k. bioplaster. De vanligaste bearbetningsmetoderna för termoplaster kommer också att förklaras i denna artikelserie.
I denna artikel behandlas några av de vanligaste volymplasterna eller basplasterna, som de också kallas, d.v.s. polyeten, polypropen och polyvinylklorid eller PVC.
I nästa artikel behandlas polystyren, ABS och PMMA.
Polyeten
Polyeten är en delkristallin volym-plast. Polyeten betecknas med PE (engelska: "polyethylene" eller "polyethene"). Det är den vanligaste plasten och den tillverkas i mer än 60 miljoner ton varje år över hela världen. I Sverige tillverkas den av Borealis i Stenungsund. "Low density" polyeten (LDPE) lanserades på marknaden av den engelska kemikoncernen ICI 1939.
Klassificering
Man klassificerar polyeten i olika grupper beroende på dess densitet och sidogrenar på polymer-kedjorna:
* UHMWPE - Ultra high molecular weight
* HDPE - High density
* MDPE - Medium density
* LLDPE - Linjär low density
* LDPE - Low density
* PEX - Tvärbunden PE
Egenskaper hos polyeten:
+ Lågt materialpris och densitet
+ Utmärkt kemikaliebeständighet
+ Försumbar fuktabsorption
+ Kan fås livsmedelsgodkänd
+ Hög elasticitet ned till - 50°
+ Extremt hög brottöjning (800%)
+ Utmärkt nötningsbeständighet
(för UHMWPE)
+ Lätt att infärga
- Styvhet och draghållfasthet
- Klarar ej temperaturer > 80 °C
- Svår att lackera
De mekaniska egenskaperna beror till stor del på förekomsten av sidogrenar, kristallinitet och densitet d.v.s. typen av polyeten.
Återvinning
Tyvärr är väl polyeten det plastmaterial som står för den mesta nedskräpningen i naturen trots att den är lätt att återvinna antingen som material i nya produkter eller som och energi. Energiinnehållet är i klass med olja och polyeten är mijövänligt att bränna.
När det gäller materialåtervinning använder man följande kodning:
Användningsområden
1) UHMWPE bearbetas främst genom extrudering till rör, film eller skivor.
2) HDPE används både vid formsprutning, formblåsning, extrudering, filmblåsning och rotationsgjutning.
En stor del av all polyeten som tillverkas används till filmblåsning. Om filmen är mjuk och flexibel är den antingen gjord i LDPE eller LLDPE. Om den prasslar som i gratispåsarna i livsmedelsbutiken är den med troligen gjord i HDPE. LLDPE används även för att förbättra segheten hos LDPE-film.
3) LDPE används till filmblåsning och extrudering.
4) PEX
Tvärbunden polyeten används främst vid extrudering av rör. Förnätningen ger förbättrad kryphållfasthet och bättre högtemperaturegenskaper.
Man kan även sampolymerisera eten med polära monomerer och få allt ifrån klibbiga produkter (t.ex smältlim) till sega filmer eller slagsega hårda skal (golfbollar).
En vanligt förekommande sampolymer är EVA. EVA betyder: Eten-Vinyl-Acetat.
Genom att variera halten av vinylacetat (VA) från 2,5 - 95% kan man styra egenskaperna och få fram en mängd olika typer. Ökad VA-halt medför högre transparens och seghet. Lim, mattunderlag, kabelisolering, bärare till färgmasterbatcher, sträckfilm och beläggningsfilm för kartong och papper är typiska användningsområden för EVA.
Polypropen
Polypropen är en delkristallin volymplast. Polypropen betecknas med PP, vilken den också kallas i dagligt tal. På engelska kallas den "polypropylene". Det är den näst största plasten efter LDPE på marknaden.
Polymeren polypropen tillverkas av Borealis i Norge och flera svenska compounderare har polypropen i sitt sortiment.
Polypropen upptäcktes 1954, nästan samtidigt av de två oberoende forskarna Ziegler och Natta, som sedan fick dela Nobelpriset 1963.
Den italienska kemikoncernen Montecatini lanserade materialet på marknaden 1957.
Vid polymerisering av polypropen kan man styra både kristallinitet och molmassa. Man kan också sampolymerisera polypropen med andra monomerer (t.ex. eten). Polypropen förekommer som homopolymer, "random" eller "block" copolymer" beroende på polymeringsmetod. Man kan också blanda polypropen med elastomerer (t.ex. EPDM), fylla den med talk (krita) eller armera den med glasfiber. På så sätt kan man få fram fler kvalitéer, med vitt skilda egenskaper, än hos någon annan plast. Vissa kvalitéer av polypropen klarar 140 °C kortvarig topp- och 100 °C kontinuerlig temperatur och kan därför klassas som konstruktionsplaster.
Egenskaper hos polypropen:
+ Lågt materialpris och densitet
+ Utmärkt kemikaliebeständighet
+ Absorberar inte fukt
+ Kan fås livsmedelsgodkänd
+ Utmattningsbeständighet
- Dålig UV-beständighet
- Spröd i kyla (omodifierad)
- Dålig reptålighet
Återvinning
Polypropen är ett material som går utmärkt att återvinna. Man använder följande
Polyvinylklorid
Polyvinylklorid är en amorf volymplast. Polyvinylklorid betecknas med PVC, vilken den också kallas i dagligt tal. På engelska kallas den "polyvinyl chloride". Det är den tredje största plasten med mer än 20 miljoner ton/år. PVC tillverkas av Ineos Sverige AB (f.d. Hydro Polymers) i Stenungsund.
PVC upptäcktes redan på 1800-talet, men kom inte i kommersiell tillverkning förrän 1936 då Union Carbide i USA lanserade materialet som ersättning av gummi vid kabeltillverkning.
Vid tillverkning av PVC kan man använda olika polymeriseringsmetoder och vid compounderingen kan materialets egenskaper påverkas mer än hos någon annan plast från mycket mjuk (t.ex. trädgårdsslang) till styv och hård (t.ex. avloppsrör). Vi skiljer vanligen mellan tre olika typer: Styv eller mjukgjord eller latex PVC.
Egenskaper hos PVC:
+ Lågt materialpris och densitet
+ Utmärkt kemikaliebeständighet
+ Absorberar inte fukt
+ Resistent mot mikroorganismer
+ Bra långtidshållfasthet
+ Kan fås livsmedelsgodkänd
+ Självslocknande (ej mjukgjord)
- Dålig UV-beständighet
- Saltsyra bildas vid nedbrytning
Miljöaspekter:
Polyvinyl har fått ett dåligt rykte p.g.a. att monomeren är cancerogen, ohälsosamma mjukgörare (t.ex. DOP) kan frigöras samt att dioxin och saltsyra kan frigöras vid förbränning. Ingen plast har studerats så noga som PVC och den senaste utvecklingen av PVC-compound har eliminerat en del av problemen. Miljöforskarna har numera även börjat ifrågasätta de första farhågorna om materialets negativa miljöpåverkan.
Utförlig information om PVC kan fås på: www.pvc.se
Återvinning
PVC är ett material som går utmärkt att återvinna. Material- återvinning rekommenderas i första hand, energiåtervinning i andra och deponi i sista hand.
Av Ulf Bruder
