Unit 5 processing of polymers

Упражнение 1. Прочитайте текст вслух.

Processing is the source of much of the variability in properties of synthetic polymers. Different processing conditions determine the difference between a milk jug and, to a great extent, high strength PE fibers (ultra oriented). Processing is one component of a series of steps that lead to a plastic product or component from raw feed stocks. Although each commodity polymer has a somewhat different sequence of industrial stages involved in bringing it to market, a simple and fairly exemplary case is a polyethylene bottle of shampoo.

The various grades polymers are partly composed of blends of different branch content, molecular weight and density from different synthetic reaction conditions. For example, a film blowing grade of polyethylene might contain a blend of linear low density polyethylene, branch content metallocene polyethylene and low density polyethylene.

Polymers offer certain unique problems in processing. They are viscoelastic fluids which display high viscosity and broad transition temperatures. Machinery is large and involves a significant energy input. Polymers degrade (chain breakup) resulting in a loss of properties with exposure to high temperatures and stress for an extended period of time.

Some basic processing operations and machinery are extrusion, screw extruder, fiber drawing, injection molding, blow molding, dip coating, calendering, mixing/dispersion, melting, modification, and introduction of additives.

Упражнение 2. Подберите из текста английские эквиваленты к следующим словосочетаниям и выучите их наизусть.

условия переработки
последовательность промышленных процессов
марка полимерного материала
оборудование
разрушение полимера
воздействие высоких температур
воздействие нагрузок
экструзия
вытягивание волокна
литье под давлением
нанесение покрытия погружением
диспергирование
модификация
сверхвысокоориентированный
вывод на рынок

Упражнение 3. Подберите русские эквиваленты к следующим словосочетаниям и выучите их наизусть.

variability in properties
to a great extent
raw feed stock
commodity polymer
exemplary case
blends
branch content metallocene polyethylene
significant energy input
loss of properties
processing operations
screw extruder
fiber drawing
blow molding
calendering
additives

Упражнение 4. Передайте на английском языке основное содержание текста упражнения 1.

Упражнение 5. Передайте устно на английском языке основное содержание текста.

Экструзия — это непрерывный технологический процесс, заключающийся в продавливании материала, обладающего высокой вязкостью в жидком состоянии, через формующий инструмент (экструзионную головку, фильеру), с целью получения изделия с поперечным сечением нужной формы.

В промышленности переработки полимеров методом экструзии изготавливают различные изделия, такие, как трубы, листы, пленки, оболочки кабелей и т.д. Основным технологическим оборудованием для переработки полимеров в изделия методом экструзии являются одночервячные и двухчервячные экструдеры. Главным требованием, предъявляемым к червячным машинам, является гомогенизация расплава (равномерное перемешивание и распределение различных добавок, равномерность температурного поля) при высокой производительности.

По характеру протекающих в канале червяка экструдера процессов можно условно разделить червяк на несколько зон:

- зона питания или транспортировки твердого материала

- зона плавления или пластикации

- зона дозирования или транспортирования расплава.

Упражнение 6. Переведите на русский язык следующий отрывок:

Polymer processing is of importance to a variety of parts of a fairly intricate industrial complex. Understanding some of the features of polymer processing can be an asset in dealing with production problems encountered not only in the polymer and plastics industry but in almost every area of manufacturing ranging from biomedical devices to micro-electronics.

Following the motives of other chemical engineering disciplines, polymer processing can be categorized according to type of equipment used (unit operations): extrusion, injection molding, blow molding, calendering, mixing/dispersion, rotational molding. The unit operations approach is a historic approach and was largely given up in the chemical engineering field with the rapid advent of new and diverse operations.

The modern chemical engineering approach is to study the elementary steps (or physical stages) of all unit operations in a single focal area and to then demonstrate how these elementary steps fit into each of the typical unit operations. For example, elementary steps of polymer processing may include: particulate solids processing, melting, pressurization and pumping, mixing, molding, devolitilization and etc.

Упражнение 7. Переведите на слух по предложению следующий отрывок.

Additives are used in polymers to prevent polymer degradation, resulting from exposure to heat, shear and light. They broaden the property and application range by providing higher functionality and enhanced performance.

Synergistic antioxidant blends, comprising phosphites or phosphonites and phenols, are used to ensure thermal and processing stability during pelletization, processing and end-use.

Ultraviolet light, the same type that causes skin to sunburn, can initiate chemical reactions in polymers, resulting in polymer chain destruction and loss of chemical and physical properties. The light stabilizers can improve the light stability of polypropylene. These are, for example, ultraviolet light absorbers or hindered amine/amide light stabilizers.

Besides additives for thermal, processing and light stability, other additives, such as nucleating agents, antistats, slip agents and colorants may also have to be added to achieve the desired property portfolio of a given polymer grade.

Упражнение 8. Переведите письменно на русский язык следующие определения:

1. Because of its simplicity and ability to deliver high shear rates the screw extruder is a crucial component of almost every polymer processing operation.

2. Injection molding is a manufacturingtechnique for making parts from both thermoplastic and thermosetting plastic materials inproduction.

3. Typically, HDPE grades for blow molding are pelletized under high shear and high temperatures (often above 260 °C).

4. Extrusion is a manufacturingprocess used to create long objects of a fixed cross-sectional profile.

5. Vacuum forming is a process where a sheet of plasticis heated to a forming temperature, stretched onto or into a single-surfacemold, and held against the mold by applyingvacuumbetween the mold surface and the sheet.

6. Molten plastic is injected at high pressureinto amold, which is the inverse of the product’s shape.

7. Thermoforming is a manufacturingprocess forthermoplasticsheet or film. The sheet or film is heated betweeninfrared, natural gas, or other heaters to its forming temperature.

8. Casting is a manufacturing process by which a liquid material such as a polymer melt is introduced into a mould, allowed to solidify within the mould, and then ejected or broken out to make a fabricated part.

9. Blow molding or blow forming is a manufacturing process by which hollow plasticparts are formed.

10. In extrusion blow molding, plastic is melted and extruded into a hollow tube that is then captured by closing it into a cooled metal mold.

Упражнение 9. Переведите письменно на английский язык следующие предложения.

1. В широком смысле переработку полимеров можно рассматривать как некую инженерную специальность, занимающуюся превращением исходных полимерных материалов в требуемые конечные продукты.

2. В настоящее время имеется множество процессов и методов переработки полимеров, основными из них являются каландрование, литье, прессование, литье под давлением, экструзия и т.д.

3. Процесс введения в полимер модифицирующих добавок называется компаудированием.

4. Полимеры, полученные путем полимеризации, обычно представляют собой мелкие гранулы или порошок и должны быть подготовлены к дальнейшей переработке.

5. В расплав или раствор полимера перед переработкой вводят такие компоненты, как пластификаторы, стабилизаторы, наполнители и т.д.

6. Процесс каландрования обычно применяют для производства непрерывных пленок и листов.

7. Полые изделия, такие, как мячи и куклы, получают в процессе, называемом «ротационное литье».

8. Наиболее удобным процессом для производства изделий из термопластичных полимеров является процесс литья под давлением.

9. Метод прямого прессования широко используется для производства изделий из термореактивных материалов.

10. Вспенивание является простым методом получения пенообразных и губкообразных материалов.

Упражнение 10. Переведите на слух в быстром темпе следующие словосочетания

условия переработки — fiber drawing — воздействие нагрузок — blends — вытягивание волокна — разрушение полимера — commodity polymer — диспергирование — variability in properties — raw feed stock — марка полимерного материала — последовательность промышленных процессов — loss of properties — calendering — screw extruder — нанесение покрытия погружением — to a great extent — сверхвысокоориентированный — processing operations — воздействие высоких температур — exemplary case — литье под давлением — модификация — branch content metallocene polyethylene — экструзия — вывод на рынок — significant energy input — оборудование

Упражнение 11. Ответьте на вопросы по содержанию текстов данного урока.

1. What are the main stages of polymer processing?

2. What is the typical machinery for polymer processing?

3. How do we call the stage when additives are introduced into a polymer melt?

4. Describe a unit for production of polymer films.

5. Can we just take a polyethylene out of the reactor and make a shampoo bottle?

Упражнение 12. Передайте основное содержание текстов урока на русском и английском языках