Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Основи Металознавства.docx
Скачиваний:
228
Добавлен:
14.02.2016
Размер:
420.35 Кб
Скачать

1.8.2. Пластмаси, їх властивості, структура, застосування.

    Пластмасами називають   матеріали,   основу    яких    становлять синтетичні або природні високомолекулярні сполуки,  здатні під впливом нагрівання і тиску формуватися і при охолодженні зберігати надану  їм форму. Заміна  металів  і  сплавів  пластмасами  приводить до економії собівартості виробів від 2 до 10 разів.

         Полімери -  це  речовини,  які  утворюються  за допомогою синтезу (сполучення) простих органічних речовин.

         Прикладом такої  простої речовини може бути етилен С2Н4 (Н2=СН2).  У результаті полімеризації етилену  одержують  синтетичний  продукт  - поліетилен (-СН2-).

         Полімери можуть  бути  кристалічної  і   аморфної   будови.   Під кристалічною будовою   розуміють паралельне  розташування  ланцюгових молекул у  полімері,  аморфна  будова   надає   полімерам   хаотичного розташування ланцюгів.

         Щодо нагрівання полімери розділяють на три групи: термореактивні, термопластичні і термостабільні.

         Термореактивні полімери при нагріванні переходять у вязкотекучий стан, а   потім  при  тій  самій температурі  у  результаті  хімічної взаємодії твердіють і стають нерозчинними.

         Термопластичні полімери при нагріванні набувають пластичності,  а при охолодженні знову переходять у пружно-твердий стан.

Термостабільні полімери    при    нагріванні    зберігають   свої фізико-механічні властивості   аж   до  температури   їх   термічного розпадання.

         За складом пластмаси поділяють на прості і композиційні.

Прості пластмаси   складаються  тільки  з  полімеру  (поліетилен, полістирол та ін.).  Композиційні пластмаси  -  багато полімерні:  крім полімеру вони містять наповнювачі, пластифікатори, барвники.

         Наповнювачі. За складом їх поділяють на органічні і  неорганічні, а за структурою на волокнисті та зернисті.

Наповнювачами служать:  деревне борошно, целюлоза, деревний шпон, бавовняні начоси,   бавовняні тканини  -  це  органічні  наповнювачі; азбестове волокно і  тканина,  скляне  волокно,  склотканина,  каолін, слюда, кварц, тальк, вапно тощо - неорганічні наповнювачі. Наповнювачі покращують механічні властивості пластмас і  знижують їх вартість.

         Пластифікатори (складні  ефіри,  хлоровані  вуглеводи   та   ін.) знижують температуру розм'якшення і склоутворення полімеру, тобто переходу із склоподібного стану у в’язкотекучий.

         Поліетилен термопластичний  і  є  твердою,  білою,  злегка прозорою, жирною на дотик речовиною. Поліетилен  використовують:  як ізолятор, для  виготовлення  радіо- і телевізійних установок,  деталей хімічної апаратури, труб, цистерн, плівки тощо.

    Вироби з поліетилену на повітрі стійкі при температурах від + 333 0 до – 333 0К.

Поліпропілен -  продукт  полімеризації  пропілену  СН3-СН = СН2, який добувають при розкладанні нафтопродуктів.

         Вироби з  пропілену  міцні  і стійкі проти нагрівання (до 423 0К), проте не дуже морозостійкі (до 308 0К). З  пропілену  виготовляють труби для гарячої води, плівку, синтетичне волокно тощо.

         Поліізобутилен - продукт полімеризації ізобутилену СН2 = С(СН3)2. Він легкий та еластичний,  як гума, дуже стійкий проти кислот і лугів.  У промисловості його використовують,  як ізоляцію і покриттів хімічної апаратури.

         Полістирол - продукт полімеризації стиролу С6Н5-СН = СН2.  Він водостійкий, має  добрі  діелектричні властивості,  хімічно інертний.  Його використовують для виготовлення деталей радіо і електроапаратури, хімічної апаратури і хімічного посуду.

         Фторопласти -  похідні  етилену,  де  усі  атоми  водню  замінені галогенами. Наприклад,  при заміні водню фтором утворюється сполука

СF2 = CF2  тетрафторетилен.   Полімеризацією   тетрафторетилену   одержують фторопласт. Фторопласти використовують  для  виготовлення сальникових прокладок, втулок, манжетів, деталей хімічної та радіоапаратури.

    Фторопласт -  біла речовина із слизькою поверхнею,  не змочується водою, діелектрик,  хімічно стійкий (перевищує всі відомі  матеріали), може довго витримувати температуру до 523 0К.

Вініпласт -  одержують  при  обробці  поліхлорвінілового   порошку (ПХВ). Поліхлорвініл  одержують полімеризацією хлорвінілу.  Вініпласт використовують для виготовлення акумуляторів  та  електролізних  ванн, для захисних покриттів хімічної апаратури.

         Органічне скло - це блочний полімер на основі акрилової  кислоти, добутий способом  блочної полімеризації.  Цей полімер термопластичний, міцний, легший від скла,  тому з нього виготовляють  вікна літаків  і кораблів, оптичні скельця.

         Поліформальдегід добувають  полімеризацією  формальдегіду  СН2О.  Він міцний, має   підвищену  ударну   в'язкість,   пружність,   водо-   і морозостійкість, малий коефіцієнт тертя.  З нього виготовляють деталі для хімічного машинобудування, зубчасті колеса, вкладиші, труби тощо.

         Фенопласти. Фенопластами називають пластмаси,  добуті  на  основі фенол альдегідних смол,  частіше з наповнювачами. У залежності від виду наповнювача розрізняють порошкові фенопласти і волокнити.

         Бавовняні волокнити  використовують  для  виготовлення  корпусних виробів.

         Азбестові волокнити мають високі фрикційні властивості і термічну стійкість. Їх використовують для виготовлення гальмівних колодок тощо.

         Скловолокнити -  міцні  діелектрики.  З  них  виготовляють деталі кузовів автомобілів, корпуси човнів тощо.

         До шаруватих фенопластів відносяться:

     - гетинакс (наповнювач папір),  текстоліт  (наповнювач  бавовняна тканина), азбестотекстоліт    (наповнювач    -    азбестова    тканина), склотекстоліт (наповнювач   склотканина),   деревошаруваті   пластики (наповнювач - деревний шпон).

         Гетинакс використовують       для       виготовлення       панелей, електроізоляторів, ізоляційних шайб, прокладок тощо.

         Текстоліт використовують   для   виготовлення    зубчатих    коліс, вкладишів, ізоляторів.

         Азбестотекстоліт служить для виготовлення деталей, які труться,  дисків зчеплення і гальмівних колодок.

         Склотекстоліт - надзвичайно міцний діелектрик,  використовується як ізолятор.

    Амінопласти. Амінопластами   називають   пластмаси   на основі карбомідних смол,  які добувають поліконденсацією карбаміду (сечовини) СО(NН2)2 або меламіну С3Н6N6  з  формальдегідом.  Їх  застосовують в основному для   виробництва   шаруватих   амінопластів,  а  також  для прес-порошків, поропластів  і   клеїв.  Із   порошкових   амінопластів виготовляють телефонні та радіодеталі, автомобільну арматуру тощо.

         Целулоїд - є найстарішою пластмасою і являє собою твердий  розчин нітрату целюлози у камфорі. Целулоїд випускають технічний (прозорий) і галантерейний. Технічний целулоїд використовують для виготовлення  шкал вимірювальних приладів,   лінійок,   кутників,   кінострічок  і  т.п., галантерейний - для галантереї та іграшок.

         Галаліт -  виготовляють  на  основі  казеїну,  який  є  продуктом  зсідання  знежиреного  молока  під  дією спеціальних   ферментів  або   кислот.   Галаліт   іде   на виготовлення ґудзиків та інших галантерейних виробів.

         Асфальтопекові пластмаси.   Такі   пластмаси    найбільш    дешеві.  Звязуючими при  їх  виробництві  є бітуми і кам'яновугільний пек,  а наповнювачами -  бавовняні  начоси,  інфузорна  земля  та  ін.  З  них виготовляють акумуляторні   баки,   кислототривкі   труби  і  ємності, теплоізолятори та ін.