Загальні відомості про пластмаси

Неметалеві конструкційні матеріали

Тема 4.1. Пластичні маси.

Пластичною масою називають матеріал, основою якого є полімер, що перебуває під час формування виробу у в’язкорідинному чи високо- еластичному стані.

Сировиною, з якої отримують синтетичні високомолекулярні матеріали, є нафта, природний газ, кам'яне вугілля, сланці. Основні позитивні властивості пластмас: простота виготовлення з них виробів, низька густина, значна стійкість проти агресивних середовищ, добрі діелектричні та теплоізоляційні властивості, а також задовільні міцність і жорсткість. Залежно від кількості компонентів пластмаси поділяють на однокомпонентні та композитні.

Однокомпонентні пластмасискладаються з одного компонента — високомолекулярної сполуки (наприклад, поліетилену, поліпропілену, полівінілхлориду, полістиролу тощо).

Композитні(складні) пластмаси,крім високомолекулярної сполуки, містять ще й інші компоненти (пластифікатори, зміцнювальні та мастильні речовини, каталізатори, барвники, стабілізатори, антипірени, антистатики, пороутворювачі) сумарною кількістю 20...80 % за об'ємом.

Високомолекулярні сполукив полімерних композитних матеріалах виконують роль матриці, тобто зв'язувальної речовини, їх отримують внаслідок реакції полімеризації або поліконденсації.

Полімеризація — утворення високомолекулярної сполуки (полімера) із низькомолекулярних сполук (мономерів), під час якого не виділяються побічні продукти реакції. Прикладом реакції полімеризації може бути утворення твердої високомолекулярної речовини поліетилену (–СН₂–СН₂–)_n з n-ної кількості молекул мономера у вигляді газу етилену СН₂= СН₂ при підвищених тиску й температурі.

Отже, молекули мономера послідовно з'єднуються між собою, утворюючи довгі ланцюгові макромолекули нової речовини такого самого складу, як і мономер. Знак „–" означає ковалентний зв'язок, при якому два електрони стають спільними для сусідніх атомів. Кількість молекул мономера в одній макромолекулі полімера становить 10³... 10⁵.

Поліконденсація — утворення високомолекулярної сполуки (полімера) із низькомолекулярних сполук (мономерів), яке супроводжується здебільш виділенням побічних речовин (Н₂О, НС1, NН₃ та ін.). Внаслідок поліконденсації, наприклад, утворюється смола з фенолу і формальдегіду.

Зміцнювальні компоненти (наповнювачі) — органічні й неорганічні речовини у вигляді порошків, волокон або листів, що додаються для підвищення міцності, жорсткості, теплостійкості, зменшення усадки, а також зниження вартості пластмаси.

Пластифікатори підвищують пластичність й полегшують переробку пластмас у вироби. Водночас пластифікатори зменшують міцність і жорсткість пластмаси. До них належать малолеткі органічні речовини типу гліцерину та касторової олії, які проникають у пластмасу, зменшуючи взаємодію між молекулами.

Мастильні речовини (стеарин, олеїнова кислота та ін.) усувають прилипання матеріалу до прес-форми та збільшують його текучість, зменшуючи тертя між частинками композиції.

Каталізатори (уротропін, оксиди металів) прискорюють твердіння пластмаси.

Барвники (пігменти, природні лаки) надають пластмасовим виробам естетичного вигляду.

Стабілізатори (нафталін, сажа, антрацен) — речовини, що сповільнюють атмосферне старіння пластмас під дією світла, теплоти, кисню та озону. Старіння супроводжується поступовою зміною структури і погіршенням властивостей матеріалу.

Антипірени (ізоціаніти, сполуки стибію) зменшують горючість полімерів.

Антистатики перешкоджають виникненню й нагромадженню статичного електричного заряду у виробах з полімерних матеріалів.

Види компонентів та їх кількісне співвідношення впливають на властивості пластмас.

Пороутворювачі — речовини, які розпадаються під час нагрівання, виділяючи гази, що спінюють смолу, внаслідок чого утворюється пориста структура в поро- та пінопластах.

За формою макромолекул розрізняють полімери лінійної, розгалуженої, сітчастої та просторової будови.

Залежно від поведінки під час нагрівання та твердіння пластмаси поділяють на термопластичні й термореактивні.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Технологічний процес паяння	\|	Термопластичні пластмаси

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.