Какая из приведенных пластмасс является термопластической

Из термопластичных пластмасс широкое применение находят полистирол, полиэтилен, фторопласт, органическое стекло, полиамиды (капрон, нейлон), винипласт и др. Все они в основном состоят из чистых смол и обладают высокой пластичностью при повышенных температурах.

Термопластичные пластмассы часто называют литьевыми, так как они перерабатываются в детали (изделия) преимущественно методом литья под давлением или экструзией.

Термопластичные пластмассы применяют для изготовления деталей различных приборов общего назначения, в электро- и радиотехнике и т. д. Для большинства термопластичных пластмасс характерен низкий температурный предел (60—80° С), при котором деталь (изделие), находясь под нагрузкой, сохраняет свою форму. Наряду с этим термопластичные пластмассы отличаются значительной ползучестью (хладотекучестью) под влиянием постоянно действующей нагрузки. Ползучесть повышается с увеличением нагрузки и повышением температуры.

К отрицательным свойствам термопластичных пластмасс относится резкое изменение механических свойств с изменением температуры даже в интервале температур, лежащих ниже температурного предела теплостойкости. Ниже дается краткое описание отдельных видов термопластичных пластмасс.

получается путем полимеризации стирола. Это прозрачный бесцветный полимер, легко окрашиваемый в различные цвета. Полистирол удачно сочетает в себе низкую плотность, свето- и радиопрозрачность, стойкость к агрессивным средам и твердость с высокими диэлектрическими характеристиками. Он обладает также высокой стойкостью к радиоактивному излучению. Недостатком полистирола является хрупкость, низкая теплостойкость (80° С), а также тенденция к растрескиванию. Это явление связано с наличием внутренних напряжений в материале, которые получаются в нем при формовании деталей (изделий) в результате быстрого изменения температур. Для снятия внутренних напряжений детали (изделия) рекомендуется подвергать отжигу при температуре 60 —70° С в течение 24 ч с последующим постепенным охлаждением.

Благодаря прекрасным диэлектрическим свойствам полистирол нашел широкое применение в высокочастотных установках в радиотехнике, в электроизмерительных приборах. Высокая химическая стойкость и прозрачность обусловили применение полистирола в химическом аппаратостроении.

получается путем полимеризации газообразного этилена. Промышленность выпускает полиэтилены высокого и низкого давлений, которые рознятся между собой по структуре и свойствам.

давления получается при температуре 150—250° С и давлении 100—120 Мн/м 2 (1000—1200 кГ/см 2 ).

давления получается при температуре 20—60° С и давлении 100—500 кн/м 2 (1—5 кГ/см 2 ). Полиэтилен низкого давления более прочен и теплостоек по сравнению с полиэтиленом высокого давления. Полиэтилен относится к наиболее легким термопластичным пластмассам: его плотность 920—950 кг/м 3 .

Особым свойством полиэтилена является химическая стойкость против кислот и высокая технологичность.

Полиэтилен широко применяется в производстве водопроводных и нефтепроводных труб, емкостей, работающих в контакте с агрессивными средами, пленочного упаковочного и защитного материала. Используется так же, как конструкционный материал (бесшумные зубчатые колеса в приборах и станках при малой нагрузке). Нетоксичность и инертность позволяют применять его в качестве небьющейся посуды.

Исходным сырьем для получения полипропилена служат нефтяные газы. Из них получают углеводород-пропилен, полимеризация которого дает полипропилен. Этот материал обладает высокой термостойкостью, прочностью и устойчивостью к действию различных реактивов: он сокращает стабильность размеров при температуре до 150° С.

Полипропилен широко применяется в производстве труб, тары для агрессивных сред, для электроизоляционных и радиотехнических изделий.

Фторопласты 3 и 4 —это продукты полимеризации фторопроизводных этилена. Фторопласт 4 совершенно не смачивается водой и не набухает; имеет высокие диэлектрические свойства особенно при высоких и сверхвысоких частотах, причем сохраняет эти свойства в интервале температур от —60 до +200° С. Обладает высокой химической стойкостью: по стойкости к агрессивным средам превосходит золото и платину. Обладает большой текучестью на холоде и невысокой твердостью. Используется как электроизоляционный материал в технике высоких и ультравысоких частот для изготовления химически стойких деталей.

В отличие от фторопласта 4 фторопласт 3 при нагреве размягчается и плавится при температуре 210° С. Текучесть на холоде отсутствует. При нормальной температуре более тверд. Обладает высокой химической стойкостью и водостойкостью. Применяется как диэлектрик в технике сильных токов для особо ответственных деталей, а также в качестве связующего материала для изготовления различных композиций материалов, идущих на изготовление сложных деталей (каркасы, катушки индуктивности и др.).

Полиамиды получаются путем поликонденсации органических кислот и диаминов, а также капроаминовой кислоты. Основным представителем полиамидов, получившим наибольшее распространение, является капрон—твердое вещество белого или светложелтого цвета.

К положительным свойствам капрона относятся следующие: высокая поверхностная твердость, высокая прочность на изгиб и удар, хорошее сопротивление износу и низкий коэффициент трения скольжения; капрон обладает хорошей стойкостью к действию жиров, масел и щелочей. Недостатком капрона является склонность к старению при повышенных температурах.

Как конструкционный материал капрон нашел применение для изготовления подшипников, зубчатых колес и других деталей, работающих на трение. Износостойкость капроновых подшипников выше, чем текстолитовых, чугунных и бронзовых.

Винипласты получают из полихлорвиниловой смолы. Винипласт — жесткий материал, стойкий по отношению к воде, спирту, минеральным маслам, почти ко всем щелочам и кислотам; обладает хорошими диэлектрическими свойствами, мало изменяющимися при увлажнении.

Недостатком винипласта являются склонность к ползучести при комнатной температуре, а также светочувствительность.

Винипласты широко применяются в химической, нефтяной, пищевой, фармацевтической промышленности. Из них изготовляют ёмкости для химического машиностроения, аккумуляторные баки, вентили, краны, клапаны для трубопроводов, детали насосов, вентиляторов и другие изделия.

Органическое стекло (полиметилметакрилат) получается при взаимодействии ацетона с цианистым натрием и метиловым спиртом. Это твердое, прозрачное вещество в 2 раза легче, чем обычное силикатное стекло; оно обладает стойкостью ко многим минеральным и органическим растворам, высокими диэлектрическими и антикоррозионными свойствами, имеет высокие технологические свойства. Недостатками органического стекла является низкая теплостойкость и невысокая механическая прочность.

Органическое стекло применяют для остекления приборов, изготовления химической аппаратуры, изготовления печатных схем в радиоприемниках, телевизорах и т. д.

— продукт полимеризации формальдегида представляет собой белый кристаллический порошок с температурой плавления 180° С. Детали (изделия) из полиформальдегида отличаются высокими прочностью и модулем упругости, жесткостью, красивым внешним видом, а также стабильностью размеров. Этот материал сохраняет жесткость и механическую прочность при повышении температуры до 120° С и является стойким к истиранию.

Полиформальдегид стоек к органическим растворителям и маслам. При комнатной температуре он не растворяется ни в одном из известных органических растворителей, однако разрушается концентрированными неорганическими кислотами и щелочами.

Полиформальдегид, обладая очень хорошими физико-механическими показателями, может быть использован как конструкционный материал для изготовления зубчатых колес, вкладышей подшипников скольжения, арматуры для водопроводов и других деталей.

— это полиэфир угольной кислоты и диоксисоединения жирного и ароматического рядов. Поликарбонат обладает ценными физико-механическими и диэлектрическими свойствами, мало изменяющимися в широком интервале температур. Он устойчив к действию разбавленных кислот, растворов минеральных солей, к смазочным маслам, бензинам, но разрушается в растворах щелочей и аммиаке.

Поликарбонат можно применять как конструкционный материал для изготовления зубчатых колес, деталей подшипников, различных электро- и радиодеталей. Пленка из поликарбоната находит широкое применение в электро- и радиопромышленности, а также в быту.

Пластма́ссы (пласти́ческие ма́ссы) или пла́стики — органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры). Исключительно широкое применение получили пластмассы на основе синтетических полимеров.

Название «пластмассы» означает, что эти материалы под действием нагревания и давления способны формироваться и сохранять заданную форму после охлаждения или отвердения. Процесс формования сопровождается переходом пластически деформируемого (вязко-текучего или высокоэластического) состояния в твёрдое состояние (стеклообразное или кристаллическое) [1] .

Содержание

История [ править | править код ]

Первая пластмасса была получена английским металлургом и изобретателем Александром Парксом в 1855 году [2] . Паркс назвал её паркезин (позже получило распространение другое название — целлулоид). Паркезин был впервые представлен на Большой Международной выставке в Лондоне в 1862 году. Развитие пластмасс началось с использования природных пластических материалов (жевательной резинки, шеллака), затем продолжилось с использованием химически модифицированных природных материалов (резина, нитроцеллюлоза, коллаген, галалит) и, наконец, пришло к полностью синтетическим молекулам (бакелит, эпоксидная смола, поливинилхлорид, полиэтилен и другие).

Паркезин являлся торговой маркой первого искусственного пластика и был сделан из целлюлозы, обработанной азотной кислотой и растворителем. Паркезин часто называли искусственной слоновой костью. В 1866 году Паркс создал фирму Parkesine Company для массового производства материала. Однако, в 1868 году компания разорилась из-за плохого качества продукции, так как Паркс пытался сократить расходы на производство. Преемником паркезина стал ксилонит (другое название того же материала), производившийся компанией Даниэля Спилла, бывшего сотрудника Паркса, и целлулоид, производившийся Джоном Весли Хайатом.

В России также велись работы по созданию пластических масс на основе фенола и формальдегида. В 1913-1914 годах на шелкоткацкой фабрике в деревне Дубровке в окрестностях г. Орехово-Зуево Г. С. Петров совместно В. И. Лисевым, и К. И. Тарасовым синтезирует первую русскую пластмассу — карболит [3] и организует её производство. Своё название карболит получил от карболовой кислоты, другого названия фенола. В дальнейшем Петров Григорий Семёнович продолжает работу по усовершенствованию пластмасс и разрабатывает текстолит. [4]

Типы пластмасс [ править | править код ]

В зависимости от природы полимера и характера его перехода из вязкотекучего в стеклообразное состояние при формовании изделий пластмассы делят на:

• Термопласты (термопластичные пластмассы) — при нагреве расплавляются, а при охлаждении возвращаются в исходное состояние;
• Реактопласты (термореактивные пластмассы) — в начальном состоянии имеют линейную структуру макромолекул, а при некоторой температуре отверждения приобретают сетчатую. После отверждения не могут переходить в вязко-текучее состояние. Рабочие температуры выше, но при нагреве разрушаются и при последующем охлаждении не восстанавливают своих исходных свойств;

Также газонаполненные пластмассы — вспененные пластические массы, обладающие малой плотностью;

Свойства [ править | править код ]

Основные механические характеристики пластмасс те же, что и для металлов.
Пластмассы характеризуются малой плотностью (0,85—1,8 г/см³), чрезвычайно низкими электрической и тепловой проводимостями, не очень большой механической прочностью. При нагревании (часто с предварительным размягчением) они разлагаются. Не чувствительны к влажности, устойчивы к действию сильных кислот и оснований, отношение к органическим растворителям различное (в зависимости от химической природы полимера). Физиологически почти безвредны. Свойства пластмасс можно модифицировать методами сополимеризации или стереоспецифической полимеризации, путём сочетания различных пластмасс друг с другом или с другими материалами, такими как стеклянное волокно, текстильная ткань, введением наполнителей и красителей, пластификаторов, тепло- и светостабилизаторов, облучения и др., а также варьированием сырья, например, использование соответствующих полиолов и диизоцианатов при получении полиуретанов.

Твёрдость пластмасс определяется по Бринеллю при нагрузках 50—250 кгс на шарик диаметром 5 мм.

Теплостойкость по Мартенсу — температура, при которой пластмассовый брусок с размерами 120 × 15 × 10 мм, изгибаемый при постоянном моменте, создающем наибольшее напряжение изгиба на гранях 120 × 15 мм, равное 50 кгс/см², разрушится или изогнётся так, что укреплённый на конце образца рычаг длиной 210 мм переместится на 6 мм.

Теплостойкость по Вика — температура, при которой цилиндрический стержень диаметром 1,13 мм под действием груза массой 5 кг (для мягких пластмасс 1 кг) углубится в пластмассу на 1 мм.

Температура хрупкости (морозостойкость) — температура, при которой пластичный или эластичный материал при ударе может разрушиться хрупко.

Для придания особых свойств пластмассе в неё добавляют пластификаторы (силикон, дибутилфталат, ПЭГ и т. п.), антипирены (дифенилбутансульфокислота), антиоксиданты (трифенилфосфит, непредельные углеводороды).

Получение [ править | править код ]

Производство синтетических пластмасс основано на реакциях полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения низкомолекулярных исходных веществ, выделяемых из угля, нефти или природного газа, таких, к примеру, как бензол, этилен, фенол, ацетилен и других мономеров. При этом образуются высокомолекулярные связи с большим числом исходных молекул (приставка «поли-» от греческого «много», например, этилен-полиэтилен).

Методы обработки [ править | править код ]

• Литьё/литьё под давлением
• Экструзия
• Прессование
• Виброформование
• Вспенивание
• Отливка
• Сварка
• Вакуумная формовка и пр.
• Механическая обработка

Пластические массы, по сравнению с металлами, обладают повышенной упругой деформацией, вследствие чего при обработке пластмасс применяют более высокие давления, чем при обработке металлов. Применять какую-либо смазку, как правило, не рекомендуют; только в некоторых случаях при окончательной обработке допускают применение минерального масла. Охлаждать изделие и инструмент следует струёй воздуха.

Пластические массы более хрупки, чем металлы, поэтому при обработке пластмасс режущими инструментами надо применить высокие скорости резания и уменьшать подачу. Износ инструмента при обработке пластмасс значительно больше, чем при обработке металлов, почему необходимо применять инструмент из высокоуглеродистой или быстрорежущей стали или же из твердых сплавов. Лезвия режущих инструментов надо затачивать, по возможности, более остро, пользуясь для этого мелкозернистыми кругами.

Пластмасса может быть обработана на токарном станке, может фрезероваться. Для распиливания могут применяться ленточные пилы, дисковые пилы и карборундовые круги.

Сварка [ править | править код ]

Соединение пластмасс между собой может осуществляться механически (с помощью фигурных профилей, болтов, заклепок и т.д.), химически (склеиванием, растворением с последующим высыханием), термически (сваркой). Из перечисленных способов соединения только при помощи сварки можно получить соединение без инородных материалов, а также соединение, которое по свойствам и составу будет максимально приближено к основному материалу. Поэтому сварка пластмасс нашла применение при изготовлении конструкций, к которым предъявляются повышенные требования к герметичности, прочности и другим свойствам.

Процесс сварки пластмасс состоит в образовании соединения за счёт контакта нагретых соединяемых поверхностей. Он может происходить при определённых условиях:

1. Повышенная температура. Её величина должна достигать температуры вязкотекучего состояния.
2. Плотный контакт свариваемых поверхностей.
3. Оптимальное время сварки — время выдержки.

Также следует отметить, что температурный коэффициент линейного расширения пластмасс в несколько раз больше, чем у металлов, поэтому в процессе сварки и охлаждения возникают остаточные напряжения и деформации, которые снижают прочность сварных соединений пластмасс.

На прочность сварных соединений пластмасс большое влияние оказывают химический состав, ориентация макромолекул, температура окружающей среды и другие факторы.

Применяются различные виды сварки пластмасс:

1. Сварка газовым теплоносителем с присадкой и без присадки
2. Сварка экструдируемой присадкой
3. Контактно-тепловая сварка оплавлением
4. Контактно-тепловая сварка проплавлением
5. Сварка в электрическом поле высокой частоты
6. Сварка термопластов ультразвуком
7. Сварка пластмасс трением
8. Сварка пластмасс излучением
9. Химическая сварка пластмасс

Как и при сварке металлов, при сварке пластмасс следует стремиться к тому, чтобы материал сварного шва и околошовной зоны по механическим и физическим свойствам мало отличался от основного материала. Сварка термопластов плавлением, как и другие методы их переработки, основана на переводе полимера сначала в высокоэластическое, а затем в вязкотекучее состояние и возможна лишь в том случае, если свариваемые поверхности материалов (или деталей) могут быть переведены в состояние вязкого расплава. При этом переход полимера в вязкотекучее состояние не должен сопровождаться разложением материала термодеструкцией.

При сварке многих пластмасс выделяются вредные пары и газы. Для каждого газа имеется строго определённая предельно доступная его концентрация в воздухе (ПДК). Например, для диоксида углерода ПДК равна 20, для ацетона — 200, а для этилового спирта — 1000 мг/м³.

Материалы на основе пластмасс [ править | править код ]

Мебельные пластмассы [ править | править код ]

Пластик, который используют для производства мебели, получают путём пропитки бумаги термореактивными смолами. Производство бумаги является наиболее энерго- и капиталоемким этапом во всем процессе производства пластика. Используется 2 типа бумаг: основой пластика является крафт-бумага (плотная и небеленая) и декоративная (для придания пластику рисунка). Смолы подразделяются на фенолформальдегидные, которые используются для пропитки крафт-бумаги, и меламиноформальдегидные, которые используются для пропитки декоративной бумаги. Меламиноформальдегидные смолы производят из меламина, поэтому они стоят дороже.

Мебельный пластик состоит из нескольких слоёв. Защитный слой — оверлей — практический прозрачный. Изготавливается из бумаги высокого качества, пропитывается меламиноформальдегидной смолой. Следующий слой — декоративный. Затем несколько слоев крафт-бумаги, которая является основой пластика. И последний слой — компенсирующий (крафт-бумага, пропитанная меламиноформальдегидными смолами). Этот слой присутствует только у американского мебельного пластика.

Готовый мебельный пластик представляет собой прочные тонированные листы толщиной 1-3 мм. По свойствам он близок к гетинаксу. В частности, он не плавится от прикосновения жалом паяльника, и, строго говоря, не является пластической массой, так как не может быть отлит в горячем состоянии, хотя и поддается изменению формы листа при нагреве. Мебельный пластик широко использовался в XX веке для отделки салонов вагонов метро.

Система маркировки пластика [ править | править код ]

Для обеспечения утилизации одноразовых предметов в 1988 году Обществом Пластмассовой Промышленности была разработана система маркировки для всех видов пластика и идентификационные коды. Маркировка пластика состоит из 3-х стрелок в форме треугольника, внутри которых находится число, обозначающее тип пластика. Часто при маркировке изделий под треугольником указывается буквенная маркировка (в скобках указана маркировка русскими буквами):

Международные универсальные коды переработки пластмасс

Значок	Англоязычное название	Русское название	Примечание
	PET или PETE	ПЭТ, ПЭТФ Полиэтилентерефталат (лавсан)	Обычно используется для производства тары для минеральной воды, безалкогольных напитков и фруктовых соков, упаковки, блистеров, обивки.
	PEHD или HDPE	ПЭНД Полиэтилен высокой плотности, полиэтилен низкого давления	Производство бутылок, фляг, полужёсткой упаковки. Считается безопасным для пищевого использования.
	PVC	ПВХ Поливинилхлорид	Используется для производства труб, трубок, садовой мебели, напольных покрытий, оконных профилей, жалюзи, изоленты, тары для моющих средств и клеёнки. Материал является потенциально опасным для пищевого использования, поскольку может содержать диоксины, бисфенол А, ртуть, кадмий [ источник не указан 571 день ]
	LDPE или PELD	ПЭВД Полиэтилен низкой плотности, полиэтилен высокого давления	Производство брезентов, мусорных мешков, пакетов, плёнки и гибких ёмкостей. Считается безопасным для пищевого использования.
	PP	ПП Полипропилен	Используется в автомобильной промышленности (оборудование, бамперы), при изготовлении игрушек, а также в пищевой промышленности, в основном при изготовлении упаковок. Распространены полипропиленовые трубы для водопроводов. Считается безопасным для пищевого использования.
	PS	ПС Полистирол	Используется при изготовлении плит теплоизоляции зданий, пищевых упаковок, столовых приборов и чашек, коробок CD и прочих упаковок (пищевой плёнки и пеноматериалов), игрушек, посуды, ручек и так далее. Материал является потенциально опасным, особенно в случае горения, поскольку содержит стирол.
	OTHER или О	Прочие	К этой группе относится любой другой пластик, который не может быть включен в предыдущие группы. В основном это поликарбонат. Поликарбонат может содержать опасный для человека бисфенол А [5] . Используется для изготовления твёрдых прозрачных изделий, как например детские рожки.

Пластиковые отходы и их переработка [ править | править код ]

Скопления отходов из пластмасс образуют в Мировом океане под воздействием течений особые мусорные пятна. На данный момент известны пять больших скоплений мусорных пятен — по два в Тихом и Атлантическом океанах, и одно — в Индийском океане. Данные мусорные круговороты в основном состоят из пластиковых отходов, образующихся в результате сбросов из густонаселённых прибрежных зон континентов. Руководитель морских исследований Кара Лавендер Ло из Ассоциации морского образования (англ. Sea Education Association; SEA ) возражает против термина «пятно», поскольку по своему характеру — это разрозненные мелкие куски пластика. Пластиковый мусор опасен тем, что морские животные, зачастую, могут не разглядеть прозрачные частицы, плавающие по поверхности, и токсичные отходы попадают им в желудок, часто становясь причиной летальных исходов [6] [7] . Взвесь пластиковых частиц напоминает зоопланктон, и медузы или рыбы могут принять их за пищу. Большое количество долговечного пластика (крышки и кольца от бутылок, одноразовые зажигалки) оказывается в желудках морских птиц и животных [8] , в частности, морских черепах и черноногих альбатросов [9] . Помимо прямого причинения вреда животным [10] , плавающие отходы могут впитывать из воды органические загрязнители, включая ПХБ (полихлорированные бифенилы), ДДТ (дихлордифенилтрихлорметилметан) и ПАУ (полиароматические углеводороды). Некоторые из этих веществ не только токсичны [11] — их структура сходна с гормоном эстрадиолом, что приводит к гормональному сбою у отравленного животного [12] .

Для борьбы с загрязнением окружающей среды полиэтиленовыми пакетами применяются различные меры, и уже около 40 стран ввели запрет или ограничение на продажу и(или) производство пластиковых пакетов.

Пластиковые отходы должны перерабатываться, поскольку при сжигании пластика выделяются токсичные вещества, а разлагается пластик за 100—300 лет [ источник не указан 823 дня ] .

Способы переработки пластика:

В декабре 2010 года Ян Байенс и его коллеги из университета Уорик предложили новую технологию переработки практически всех пластмассовых отходов. Машина с помощью пиролиза в реакторе с кипящим слоем при температуре около 500° С и без доступа кислорода разлагает куски пластмассового мусора, при этом многие полимеры распадаются на исходные мономеры. Далее смесь разделяется перегонкой. Конечным продуктом переработки являются воск, стирол, терефталевая кислота, метилметакрилат и углерод, которые являются сырьём для лёгкой промышленности. Применение этой технологии позволяет сэкономить средства, отказавшись от захоронения отходов, а с учётом получения сырья (в случае промышленного использования) является быстро окупаемым и коммерчески привлекательным способом утилизировать пластмассовые отходы [13] .

Пластики на основе фенольных смол, а также полистирол и полихлорированный бифенил могут разлагаться грибками белой гнили. Однако для утилизации отходов этот способ коммерчески неэффективен — процесс разрушения пластика на основе фенольных смол может длиться многие месяцы [14] .

Термопластичныепластмассы в отличие от реактивных нашли более широкое применение и производятся в больших количествах. Значительная часть термопластов перерабатывается в пленку, волокна, и изделия из волокна, которые трудно или вовсе невозможно изготовить из термореактивных полимеров.

К термопластам относят:

* —полиэтилен,может быть высокого и низкого давления, нерастворим ни в одном из известных растворителей. Применяется для изготовления труб, литых и прессованных несиловых деталей (вентили, контейнеры), полиэтиленовых пленок для изоляции проводов и кабелей, чехлов, остекления теплиц, он может служить покрытием на металлах для защиты от коррозии, влаги и т.д.

Недостатком является подверженность его старению

* полистирол — по диэлектрическим характеристикам близок к полиэтилену, удобен для механической обработки, легко окрашивается Из него изготавливают детали для радиотехники, телевидения , приборов, корпуса, ручки, сосуды для воды и химикатов

* поливинилхлорид — разновидность его — винипласт- имеет высокую механическую прочность и упругость. Из него изготавливают трубы для подачи агрессивных газов, жидкостей и воды, защитные покрытия для электропроводки, детали для вентиляционных установок, теплообменников. защитные покрытия для металлических емкостей. строительные облицовочные плитки.

* фторопласт-4- обладает очень низким коэффициентом трения, который

Не зависит от температуры. Его трудно перерабатывать из-за отсутствия пластичности. Из него изготавливают трубы для химикатов, вентили, краны, насосы, уплотнительные прокладки, антифрикционные покрытия на металлах.

Волокно и пленки из него не горят, химически стойки, применяются для емкостей, рукавов, спецодежды.

* полиамиды —это группа пластмасс с широко известными названиями — капрон, нейлон, анид, и др. Они стойки к щелочам, бензину, имеют низкий коэффициент трения, продолжительное время могут работать на истирание, способны поглощать вибрацию. К недостаткам можно отнести — гигроскопичность и подверженность старению из-за окисляемости.

* Из полиамидов изготавливают шестерни, втулки, подшипники, болты, гайки, шкивы, детали ткацких станков, буксирные канаты. Их используют в электротехнике. медицине. применяют их и как антифрикционные покрытия металлов.

* поликарбонат — выпускается под названием дифлон- по прочности на разрыв близок к винипласту, отличается высокой ударной вязкостью.

* Из него изготавливают шестерни, подшипники, автодетали. радиодетали, его используют в криогенной технике для работы в среде сжиженных газов. Дифлон применяют и в виде гибких прочных пленок.

* органическое стекло —прозрачный аморфный термопласт, называется иногда —полиметилметакрилат.Материал в два раза легче минеральных стекол, пропускает 75% ультрафиолетовых лучей ( минеральные — 0,5%). при 80оС оргстекло начинает размягчаться, при 105-150оС появляется пластичность, что позволяет формировать из него различные изделия. Критерием, определяющим пригодность органического стекла для эксплуатации, является не только их прочность, но и появления на поверхности и внутри материала мелких трещин — т.н. "серебра". Этот дефект снижает прозрачность и прочность стекла. Причиной появления "серебра" являются внутренние напряжения, возникающие в связи с низкой теплопроводностью и высоким температурным коэффициентом линейного расширения материала.

Оргстекло стойко к действию разбавленных кислот. щелочей, растворяется в эфирах. К недостатком — относят невысокую его поверхностную твердость.

Максимальная рабочая температура при неполном прогреве стекла — 100о

оргстекло используется в самолетостроении и автомобилестроении. светотехнические детали, оптические линзы, защитные щитки на металлорежущих станках.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ ПЛАСТМАСС

Термореактивные пластмассы (реактопласты) получают на основе эпоксидных, полиэфирных, полиуретановых, фенолоформальдегидных и кремнийорганических полимеров.

Пластмассы применяют в отвержденном виде. Они имеют сетчатую структуру и поэтому при нагреве не плавятся, устойчивы против старения и не взаимодействуют с топливом и смазочными материалами.

Реактопласты нерастворимы, способны лишь набухать в отдельных растворителях, водостойки и поглощают не более 0,1-0,5% воды. Эти пластмассы пригодны для изделий больших размеров.

Реактопласты после отверждения имеют низкую ударную вязкость и поэтому используются с наполнителями.

Преимущества наполненных термореактивных пластмасс:

* большая стабильность механических свойств

* относительно малая зависимость их от температуры, скорости деформирования, и длительности действия нагрузки.

* большая, чем у термопластов надежность

* лучшая несущая способность в рабочем интервале температур

Волокниты — это пластмассы, у которых наполнителем служат волокна, имеют повышенную прочность, а гласное ударную вязкость.

* Волокниты, наполненные асбестовым волокном, сочетают теплостойкость до 200° с высоким коэффициентом трения в паре со сталью и поэтому применяются в тормозных устройствах.

* Изделия из волокнитов прессуют при повышенных давлениях. из-за низкой текучести материала применение волокнитов ограничено изделиями простой формы.

* Слоистые пластики — представляют группу самых прочных и универсальных по применению конструкционных пластмасс. Листовые наполнители, уложенные слоями, придают материалам анизотропность.

По виду наполнителя слоистые пластики подразделяются на следующие виды:

* текстолиты — материалы с х/б тканями

* гетинаксы — с бумажным наполнителем

* древесно-слоистые пластики — с древесным шпоном

* стеклотекстолиты — с тканями из стеклянного волокна

Наименее прочными являются гетинаксы, максимальную прочность имеют стеклотекстолиты.

Из всех слоистых пластиков текстолиты отличаются самым прочным сцеплением между полимером и наполнителем и лучше поглощают вибрацию.

Обычно слоистый пластик имеет около 50% полимера , при меньшем его содержании материал более экономичный. но менее прочен и неводостоек.

* Гетинаксы-в зависимости от свойств составляющих применяются как электроизоляционные или строительно-декоротивные материалы, применяемые для облицовки производственных помещений, салонов самолетов, ж/д вагонов.

* Текстолиты- используют для разнообразных средненагруженных трущихся деталей, включая зубчатые колеса и кулачки. он хорошо сопротивляется износу, не схватывается со стальными деталями.

* Стеклотекстолиты — сочетают малую плотность (1,6-1,9) с высокой прочностью и жесткостью. Наивысшую прочность обеспечивает эпоксидная связка, минимальную — кремнийорганические полимеры.

* Стеклотекстолиты по способности поглощать вибрации превосходят стали, сплавы титана и алюминия, поэтому они имеют хорошую выносливость при переменных нагрузках. По тепловому расширению они близки к сталям.

* Слоистые пластики со стеклянным или полимерным волокном в течение десятков секунд выдерживают температуру свыше 3000о. В поверхностных слоях разрушается полимер, оплавляется наполнитель и образуется тугоплавкий кокс, который защищает более глубокие слои материала. эта особенность лежит в основе применения пластмасс в качестве теплозащитных материалов.

* Термореактивные полимеры используют в виде клеев, а также при изготовлении оболочковых форм для отливок, различной технологической оснастки, абразивного инструмента.

* Максимальную прочность обеспечивают фенолоформальдегидные клеи, теплостойкость — клеи на основе кремнийорганических полимеров. Склеивание производят там, где клеевая пленка работает на срез — при приклеивании тормозных обкладок, фиксации болтов и шпилек, закреплении вкладышей подшипников.

Газонаполненные пластмассы

Это легкие и сверхлегкие материалы, которые получают вспениваем эмульсии и раствора мономера (полимера) воздухом или газом. Либо вспениваем газообразными продуктами, образующимися в процессе отверждения полимера. Либо вспениванием размягченного полимера газом под давлением 10-25 Мпа при 140-160о

Структура их представляет твердый полимер, которое образует стенки элементарных ячеек или пор с распределеннной в них газовой фазой — наполнителем.

Такая структура обеспечивает чрезвычайно малую массу и высокие теплоизоляционные характеристики.

У пенопластов- микроскопические ячейки заполненные газом. не сообщаются между собой (плотность до 0,3мг/мз)

У поропластов — ячейки сообщаются между собой (плотность более 0,3мг/мз)

Газонаполненные пластмассы получили широкое распространение и широко применяются для теплоизоляции кабин, контейнеров. холодильников. в строительстве, являясь легким заполнителем, повышают прочность силовых конструкций. Мягкие пластичные поролоны используют для амортизаторов, губок.

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-25; Нарушение авторского права страницы