Пластмаси общео призначення. Класифікація. Властивості. Області

30.08.2015

/ Реферати / Пластмаси общео призначення — miracle — 2007 / Пластмаси общео призначення. Класифікація. Властивості. Області застосування
1.Введення

Одним з найбільш поширених штучних, відсутніх у природі і тому одержуваних у процесі хімічної обробки матеріалів є полімери, пластмаси, поява яких відноситься до 20 століття, століття бурхливого розвитку нових технологій. Їх поширеність, застосування обумовлено рядом їх специфічних властивостей, таких як мала щільність при задовільній технологічної міцності, висока хімічна корозійна стійкість, хороші електроізоляційні властивості та інше.

Їх широке застосування в машинобудуванні, промисловості дозволяє економити витрату дорогих кольорових металів, знижувати масу виробів, підвищувати їх довговічність, знизити трудомісткість продукції. Однією з переваг є також можливість поділу процесів виготовлення продукції шляхом суміщення процесів формоутворення заготовки та отримання готових деталей. Процес обробки є високо автоматизованим, з незначним рівнем механічної доопрацювання.

2. Пластичні маси.

Пластичними масами або просто пластмасами називають композиційні матеріали на основі полімерів, що володіють текучістю (пластичність) і здатні при нагріванні під тиском приймати задану форму і стійко зберігати її після охолодження, тобто володіють пластичними властивостями в умовах переробки і не володіють цими властивостями в умовах експлуатації. Таким чином, при звичайних температурах пластмаси являють собою тверді, пружні тіла.

Щоб краще уявити собі деякі механічні властивості пластмас, порівняємо ці властивості з аналогічними властивостями деяких металів. Щільність різних пластмас коливається від 0,9 до 2,2 г/см3; є особливі типи пластмас (пінопласти) з щільністю 0,02 – 0,1 г/см3. У середньому, пластмаси приблизно в 2 рази легше алюмінію, в 5 – 8 разів легше сталі, міді та інших металів, а деякі сорти пінопластів більш ніж в 10 разів легше пробки. Міцність деяких видів пластмас навіть перевершує міцність деяких марок сталі, чавуну, дюралюмінію та ін.

По хімічній стійкості пластмаси не мають собі рівних серед металів. Вони не тільки стійкі до дії вологи повітря, але і таких сильнодіючих хімічних речовин, як кислоти і луги.

Зазвичай пластмаси є діелектриками. Окремі сорти пластмас являють собою кращі діелектрики з усіх відомих у сучасній техніці.

В даний час відомий цілий ряд пластмас, що володіють значною тепло — і морозостійкістю, що дозволяє застосовувати їх для виготовлення виробів, що працюють в широкому інтервалі температур.

За своїм антифрикційними властивостями багато пластмаси значно перевершують кращі антифрикційні сплави металів. Багато типи пластмас при використанні їх для підшипників не вимагають мастила, інші ж можуть «змазуватися» просто водою.

Поряд з великою механічною міцністю деякі види пластмас володіють чудовими оптичними властивостями.

Зазвичай пластмаси мають тверду, блискучу поверхню, не потребує шліфування, лакування або поверхневої забарвленням. Зовнішній вигляд їх не змінюється від звичайних атмосферних впливів.

3. Склад пластмас.

Пластмаси являють собою суміші полімерів з іншими речовинами.

Отримання полімерів засноване на реакціях полімеризації, поліконденсації і обмінного взаємодії полімерів з іншими речовинами.

Спосіб виробництва полімеру визначає його будова молекул, середню молекулярну масу М, кількість залишкових домішок і таким чином впливає на комплекс властивостей матеріалу.

Полімери — основа пластмаси. Полімерами називають речовини високої відносної молекулярної маси (молекулярного ваги). Вони складаються з повторюваних груп атомів, ланок вихідної речовини – мономеру. Ланки утворюються і послідовно з’єднуються один з одним у процесах одержання полімерів. Вони утворюють лінійні ланцюгові молекули (табл.1), довжина яких в тисячі разів перевищує довжину неполимерных сполук, такі молекули називають макромолекулами. Чим більше ланок у макромолекуле полімеру (більше ступінь полімеризації), тим більш міцний матеріал і більш стійкий до дії нагріву і розчинників. Якщо макромолекули об’єднані різні ланки, то полімер називається сополімером. Кополімеризація аналогічна легированию в сплавах і змінює властивості матеріалу. З-за неможливості ефективної переробки мало-плавкого і важко-розчинної полімеру в ряді випадків отримують спочатку напівфабрикати — полімери з порівняно низькою молекулярною масою — олігомери, легко доводимые до високо молекулярного рівня при додатковій тепловій обробці одночасно з виготовленням виробу.

Наповнювачі додають в кількості 40-70% (по масі) для підвищення механічних властивостей, зниження вартості і зміни інших властивостей. Наповнювачі — це органічні й неорганічні речовини у вигляді порошків (деревне борошно, сажа, слюда,SiO?, тальк,TiO?, графіт), волокон (бавовняні, скляні, азбестові, полімерні), аркушів (папір, тканини з різних волокон, деревний шпон).

Стабілізатори — різні органічні речовини, які вводять в кількості декількох відсотків для уповільнення старіння, що стабілізує властивості і подовжує термін експлуатації. Старіння представляє необоротне зміна властивостей пластмаси під впливом середовища. В основі старіння лежать зміни структури молекул полімеру.

Пластифікатори додають в кількості 10-29% для зменшення крихкості і збільшення формування. Пластифікаторами є речовини, які зменшують міжмолекулярне взаємодія і добре поєднуються з полімерами. Часто пластифікаторами служать ефіри, а іноді і полімери з гнучкими молекулами.

Отверджувачі вводять в кількості декількох відсотків реактопласти для з’єднання полімерних молекул хімічними зв’язками. В результаті утворюється просторова молекулярна сітка (сітчаста структура), а молекули затверджувача стають частинами цієї сітки. В якості затверджувачів використовують сірку ( в каучуках), органічні перекиси та інші сполуки.

Спеціальні добавки — мастила, барвники, добавки для зменшення статистичних зарядів, для зменшення горючості, для захисту від цвілі, прискорювачі і сповільнювачі затвердіння і інші — служать для зміни чи посилення якої-небудь властивості.

4. Структура полімерів

В залежності від складу розрізняють групи полімерних сполук:

омополимеры — полімери, що складаються з однакових ланок мономерів;

сополимгеры — полімери, що складаються з різних вихідних ланок мономерів;

элементоорганические — з’єднання з введеними в головну ланцюг або бічні ланцюги атомами кремнію (кремнійорганічні сполуки), бору, алюмінію та ін Ці сполуки мають підвищену теплостійкість.

Короткий опис статті: пластмаси

Джерело: Пластмаси общео призначення. Класифікація. Властивості. Області застосування

Також ви можете прочитати