Пластиковые ёмкости — это термин, которым обозначают широкий спектр изделий: от разных типов тарной продукции (регламентируется ГОСТ Р 51760-2001 «Тара потребительская полимерная» и частично ГОСТ 28116-95 «Емкости функциональные для предприятий общественного питания») до огромных сооружений. Объединяет эти ёмкости пластмассовая природа материала: это может быть стеклопластик, полиэтилен, полипропилен или другие материалы.
С точки зрения структуры выделяют два типа пластиковых ёмкостей — однослойные многослойные. Для создания материала могут применяться гофрированная оболочка и композитная структура: в состав материала включают полимеры и другие синтетические или неорганические материалы. Это помогает сформировать защитную оболочку и таким образом продлить срок эксплуатации изделия и улучшить его эксплуатационные качества.
Конструктивные особенности (и, соответственно, цена) ёмкостей зависят от их конкретного применения: среды эксплуатации, химических сред, целей применения и нюансов техпроцессов. Резервуары могут быть подземными или надземными, простыми или модульными, располагаться вертикально или горизонтально, иметь разную форму и строение.
- поликонденсация (соединение молекул низкомолекулярного вещества мономера с активным центром)
- полимеризация (взаимодействие поли- или бифункциональных олигомеров и/или мономеров с выделением низкомолекулярных свойств материала)
- аддиционная поликонденсация (миграционная полимеризация (полиприсоединение) без выделения низкомолекулярных веществ)
- термопластические смолы (термопласты);
- термореактивные смолы (реактопласты);
- синтетические каучуки (эластомеры).
Несмотря на разнообразие групп пластмасс, чаще всего для изготовления ёмкостей используют термопласты: это обусловлено их ценой, практичностью и исключительными эксплуатационными характеристиками: лёгкостью, долговечностью, практичностью, диэлектрическими свойствами, низкой теплопроводностью, возможностью обеспечения герметичности.
Термопласты номинально делят на две подгруппы — аморфные (ветви макромолекул расположены хаотично) и кристаллические (сориентированы по направлениям). В действительности чистой структуры нет ни у одного пластика, поэтому актуальным делением является другое:
- полукристаллические (кристалличность более 40-50%): больше структурно ориентированных цепочек макромолекул;
- аморфно-кристаллические (степень кристалличности менее 25%): больше беспорядочно расположенных цепочек.
Полукристаллические термопласты отличаются более низкими прочностью, твердостью, температурой плавления, модулем Юнга, но более высокой ударной вязкостью, теплостойкостью и относительным удлинением при температурном расширении. Таким образом при эксплуатации это даёт полукристаллическим пластикам преимущества при изготовлении и эксплуатации. К ним относятся полиэфины (например, полиэтилен и полипропилен), полиамиды и полиформальдегид, а также фторопласты.
В числе аморфно-кристаллических термопластов: поликарбонаты, поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилентерефталат и другие.
От типа кристаллической решётки материала зависит способ, которым его удобнее всего соединять. Для полукристаллических это сплавка (сварка — физико-химическое сплавление), а для аморфно-кристаллических — химическое склеивание. Склейка и обеспечение качественного клеевого соединения сложны и затраты, поэтому для создания ёмкостей больших размеров чаще используют полукристаллические термопласты: полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП) и другие. Применение этих материалов гарантирует надёжные соединения с большим запасом прочности и сроком службы.
Двухслойные ламинаты — композитные вещества. Их основной материал — пластик (пластическая масса). За формирование защитного слоя отвечает стеклопластик, который называется Glass Reinforced Plastic или просто GRP. Этот материал создаётся на основе стекловолокна и винилэфирных (иногда изофталевых) полиэфирных смол, поэтому предпочтительнее производить его из пластика аморфно-кристаллического типа.
При армировании с использованием GRP материалы связывают смолами и полиэфирного, и эпоксидного типа. В случае с ламинатами из смол, стекловолокна и полукристаллических термопластов армируемая поверхность подготавливается заранее, для этого используют стекловолоконную подложку или впрессованную ткань.
И в двухслойных, и в однородных материалах с внешней средой соприкасается основной материал, то есть термопласт. При этом выбор пластика зависит от применения ёмкости и веществ, которые будут в ней храниться.
Одно из важнейших свойств полимерных ёмкостей — инертность (невосприимчивость) к слабоагрессивным средам. В случае взаимодействия с сильными и едкими агрессивными средами для производства ёмкостей рекомендуется применять двухслойные ламинаты.