Глава IV. Полимерные материалы

§ 16. Общие сведения о пластмассах

Пластмассы представляют собой группу органических материалов, основу которых составляют синтетические или природные смолообразные высокомолекулярные вещества (полимеры), способные при нагревании и давлении формоваться, устойчиво сохраняя приданную им форму.

Пластмассы обладают средней плотностью от 15 до 2200 кг/м³ и значительной прочностью (предел прочности при сжатии 120 - 160 МПа, при изгибе 40 - 60 МПа), хорошими теплоизоляционными и электроизоляционными качествами, коррозийной стойкостью и долговечностью. Отдельные пластмассы характеризуются прозрачностью и высокой клеящей способностью, а также способностью образовывать тонкие пленки и защитные покрытия.

Пластмассы имеют исключительно важное значение как строительные материалы, часто применяемые в комбинации с вяжущими веществами, металлами и каменными материалами.

Пластмассы изготовляют из связующего вещества-полимера, наполнителя, пластификатора и ускорителя отверждения. При изготовлении цветных пластмасс в их состав вводят минеральные красители. При изготовлении пластмасс в качестве связующих веществ используют синтетические смолы, синтетические каучуки и производные целлюлозы, относящиеся к высокомолекулярным соединениям - полимерам.

Полимеры - это вещества, в которых каждая молекула представляет собой цепь из десятков или сотен тысяч последовательно соединенных одинаковых групп атомов, причем одна и та же группа атомов ритмически повторяется много раз.

Различают термопластичные и термореактивные полимеры.

Термопластичные полимеры способны много раз попеременно размягчаться при нагревании и отвердевать при охлаждении, легко набухать и растворяться в органических растворителях. Примером термопластичных полимеров могут служить полистирольные, полиэтиленовые и поливинилхлоридные (полихлорвиниловые) смолы и пластмассы.

Термореактивными называют полимеры, которые при нагревании переходят в нерастворимое твердое состояние и безвозвратно утрачивают свойство плавиться. К ним относятся фенолоформаль-дегидные и мочевиноформальдегидные, полиэфирные и эпоксидные смолы.

Таблица 20. Способы получения, краткая характеристика и область применения синтетических смол

Наполнителями при изготовлении пластмасс служат различные минеральные (кварцевая мука, мел, барит, тальк) и органические (древесная мука) порошки, асбестовые, древесные и стеклянные волокна, бумага, хлопчатобумажная и стеклянная ткани, асбестовый картон, древесный шпон и др. Наполнители снижают стоимость изделий, а также улучшают отдельные их свойства, например повышают прочность, твердость, теплостойкость, кислотостойкость, снижают хрупкость, увеличивают долговечность.

Пластификаторы (цинковая кислота, стеарат алюминия и др.) придают пластмассе большую пластичность. Они должны быть химически инертными, малолетучими и нетоксичными.

Катализаторы применяют для ускорения отверждения пластмасс. Например, для ускорения отверждения фенолоформальдегидного полимера ускорителем служит известь или уротропин.

Отдельные виды полимерных материалов под действием тепла, света и кислорода воздуха с течением времени изменяют свойства: теряют гибкость, эластичность, т. е. стареют. Процесс старения ускоряется при воздействии интенсивных и многократно повторяющихся нагрузок.

Для предотвращения старения применяют специальные стабилизаторы (антистарители), представляющие собой различные металлоорганические соединения свинца, бария, кадмия и др.

Например, в качестве светостабилизатора применяют тинувин П.

https://profecoskill.ru/