5.1.1. Класифікація пластичних мас

В основу класифікації пластичних мас покладені такі ознаки:

• природа зв'язувальної речовини;

• тип реакцій, що лежить в основі одержання синтетичних смол;

• фізико-механічні властивості речовини;

• відношення пластмас до нагрівання (термічні властивості);

• характер макроструктури (однорідності).

За природою зв'язувальної речовини пластмаси поділяють на два класи:

• пластичні маси на основі синтетичних полімерів;

• пластичні маси на основі природних модифікованих (видозмінених) полімерів.

За типом хімічних реакцій, що лежать в основі одержання синте­тичних смол, пластмаси поділяють на дві групи:

I. пластмаси на основі полімеризаційних смол, які одержують реакцією полімеризації, взаємодії ненасичених мономерів (полівінілхлорид, поліетилен, поліпропілен, фторопласти);

II. пластмаси на основі поліконденсаційних смол, які одержують реакцією поліконденсації (фенопласти, амінопласти, поліаміди, поліефіри), взаємодії полімерів, що мають хімічно активні групи. і За фізико-механічними властивостями пластмаси умовно поділя­ють, на жорсткі (фенопласти, амінопласти, полістирол та ін.), полужорсткі (поліетилен, поліпропілен, поліаміди) і м'які (пенополіуретан, полівінілхлоридний пластикат та ін.).

Стосовно нагрівання розрізняють термопластичні (термопласти) і термореактивні (реактопласти) пластмаси.

Термопласти при нагріванні розм'якшуються, а при охолодженні знову затвердівають, зберігаючи при цьому старі властивості. У зв'язку з цим термопласти можна переробляти у вироби декілька разів. До термопластів належать поліетилен, поліпропілен, полістирол, полівінілхлориду, целулоїд та ін.

Термореактивними називають пластмаси, що розм'якшуються, пе­реходять у в'язкотекучий стан лише в початковій стадії формування виробу і при подальшому нагріванні остаточно затвердівають, тобто пе­реходять у неплавкий і нерозчинний стан. До реактопластів відносять фено-, аміно-, ефіропласти та ін.

За характером макроструктури пластмаси поділяють на однорідні (ненаповнені) і неоднорідні (наповнені).

Однорідні пластмаси складаються з однієї зв'язувальної речовини, тоб­то їх виготовляють із чистих смол (іноді виходять пластифікатори і барвники). До них належать поліметилметакрилат, поліпропілен та ін.

Неоднорідні або композиційні пластмаси містять зв'язувальну ре­човину, наповнювачі, пластифікатори та інші компоненти. У залежності від типу застосовуваного наповнювача неоднорідні пластмаси поділя­ють на прес-порошкові, шаруваті, волокнисті і газонаповнені.

5.1.2. Склад пластичних мас і вимоги до функціональних властивостей

Пластичні маси звичайно складаються з декількох взаємосумісних компонентів, що не сполучаються. При цьому до складу пластичної маси входять:

• сполучна основа (смоли, ефіри, целюлози, каучуки та ін.);

• наповнювачі (деревна мука, азбест, відходи бавовни та ін.);

• пластифікатори і барвники.

Основною речовиною, що утворює пластмасу, є синтетична смола (полімери). Для виробництва пластмас застосовують два типи смол: термопластичні і термореактивні. Пластичні маси можуть бути однофазними (гомогенними) або багатофазними (гетерогенними, композиційними) матеріалами.

У гомогенних пластмасах полімер є основним компонентом, що визначає властивості матеріалу. Інші компоненти розчинені в полімері.

У гетерогенних пластмасах полімер виконує функцію дисперсійного середовища (що зв'язує) стосовно диспергованих у ньому компонентів, що складають самостійні фази.

Методи переробки полімерних матеріалів засновані на їх спроможності при порівняно високій температурі приймати в'язкотекучий стан. Для переробки у вироби вихідний матеріал застосовують у вигляді готових композицій: прес-порошків і таблеток на основі термореактив­них смол, гранул із термопластичних матеріалів.

Основними методами переробки служать пресування (формуван­ня), лиття під тиском, екструзія.

Переробка термопластичних матеріалів здійснюється частіше у сво­го під тиском на спеціальних машинах, що називаються ливарними. Цей метод продуктивний.

Деякі пластмаси можна склеювати і зварювати. Зварювання здійснюють звичайно за допомогою термічних, ультразвукових та інших ме­тодів. Склеювання виконують за допомогою клеєння полімерних матері­алів (наприклад, епоксидних).

Основними вимогами, які ставляться до полімерів і матеріалів на їхній основі які використовуються у виробництві виробів медичного призначення, є:

• підвищена хімічна стійкість, що обумовлює стабільність виробів під впливом рідких середовищ, у тому числі рідин;

• мінімальне утримання низькомолекулярних домішок, стабіліза­торів та інших добавок;

• відсутність запаху;

• спроможність витримувати теплову (у тому числі автоклавування), хімічну і радіаційну стерилізації;

• забезпечувати стабільність складу рідких препаратів, що знахо­дяться в контакті з полімерним матеріалом.