Лекция по худ. материаловедению: Пластмассы

Пластмассы

Пластическими массами (пластмассами, пластиками) называют многокомпонентные искусственные материалы на основе природных или синтетических высокомолекулярных органических веществ.

В состав пластмасс входят:

– высокомолекулярная основа-связка (синтетические смолы, эфиры, целлюлоза);

Некоторые пластмассы состоят только из одной связки – полиэтилен, фторопласты, органическое стекло.

– наполнители (повышают механические свойства, снижают усадку при прессовании полуфабриката, придают материалу необходимые свойства – порошкообразные, волокнистые, сетчатые вещества органического или неорганического происхождения),

– пластификаторы (для повышения эластичности и облегчения обработки – олеиновая кислота, стеарин, дибутилфторат) в количестве 5… 40 % по массе полимера,

– стабилизаторы – для сохранения свойств при эксплуатации,

– красители – для объемного окрашивания пластмасс,

– отвердители, катализаторы – для ускорения процесса отверждения полимеров и образования их структуры

– и другие специальные добавки (ингредиенты).

СВОЙСТВА пластмасс – малая плотность, низкая теплопроводность, большое тепловое расширение, хорошие электроизоляционные свойства, высокая химическая стойкость, хорошие технологические свойства.

КЛАССИФИКАЦИЯ пластмасс.

а) по типу связующего (полимера):

– фенопласты – пластики на основе фенольных и фенолоальдегидных смол;

– эпоксипласты – на основе эпоксидных смол;

– амидопласты – на основе полиамидных смол.

б) по виду наполнителя:

– пресс-порошки – с порошкообразным органическим (древесная мука, целлюлоза, графит) или минеральным наполнителем (тальк, кварцевая мука, микроасбест и др.);

– пресс-материалы:

– волокниты – с волокнистым наполнителем из очесов хлопка и льна;

– стекловолокниты – в виде стеклянных нитей;

– асбоволокниты – в виде нитей асбеста;

– слоистые пластики – с тканым и с листовым наполнителем, в том числе бумажные листы (гетинакс), хлопчатобумажные ткани (текстолит), стеклоткани (стеклотекстолит), асбестовые ткани (асботекстолит);

– газонаполненные пластики – с воздушным наполнителем (пенопласты, поропласты).

в) в зависимости от поведения смолы при нагреве:

– реактопласты

полимеры с сетчатой структурой макромолекул

Реактопласты (стеклопластики, текстолит и др.) при повышении температуры не размягчаются, но при достижении достаточно высокой температуры разрушаются. Реактопласты не растворимы и могут только набухать в растворителях

– термопласты

полимеры с линейной и разветвленной структурой макромолекул

Термопласты (полиэтилен, полистирол, капрон и др.) при нагреве расплавляются до высоковязкой жидкости, при охлаждении они восстанавливают свои свойства. Такое поведение объясняется тем, что при нагреве разрушаются слабые межмолекулярные связи, а ковалентные связи сохраняются. Это обстоятельство позволяет перерабатывать термопласты неоднократно. Однако повторный нагрев несколько ухудшает физико-механические свойства материала (за счет разложения и загрязнения его). Термопласты обладают повышенной пластичностью, но малой теплостойкостью, они растворимы в соответствующих растворителях.