ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

 

К технико-экономическим свойствам относятся стоимость сырья, доступность и надежность поставок сырья, эффективность и производительность, себестоимость изделия. При этом такие параметры, как эффективность и производительность, характеризуются той частью себестоимости изделия, которая остается за вычетом стоимости материала; доступность и надежность поставок сырья находит, в конечном итоге, отражение в стоимости этого сырья.

Если при выборе пластмассы по заданным требованиям к технологическим и эксплуатационным свойствам изделия выясняется, что подходит несколько видов или марок пластмасс, то окончательный выбор пластмассы целесообразно произвести по заданным требованиям именно к технико-экономическим свойствам изделия.

КЛАССИФИКАЦИИ ПЛАСТМАСС

Многообразие промышленных пластмасс, разнообразие способов их переработки, специфичность требований, предъявляемых к изделиям в разных областях техники – все это затрудняет классифицирование пластмасс по какому-либо одному или нескольким признакам. Поэтому используют различные способы классификации пластмасс: по методам получения основных компонентов (полимеров), химической структуре, технологическим свойствам, областям применения и т. д.

По химической структуре различают термопластичные и термореактивные материалы. Для технологических и материаловедческих целей наиболее подходят классификации по эксплуатационному назначению, в частности — по эксплуатационным показателям; в основе таких классификаций лежат свойства пластмасс, определяющие основные области и технико-экономические показатели их применения, способы переработки и др.

 

ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ И ТЕРМОРЕАКТИВНЫЕ

МАТЕРИАЛЫ

 

Термопластичные материалы (термопласты) состоят из макромолекул цепного строения, которые образуют между собой только физические связи (т. е. связи притяжения — отталкивания, имеющие электрическую природу) и не образуют между собой химические связи. Таким образом, макромолекулы термопласта, образовавшись в ходе его синтеза, остаются как при переработке полимера в изделие, так и при эксплуатации изделия в основном неизменными (в основном — потому, что в результате деструкции полимера и его старения некоторые макромолекулы все-таки разрушаются).

В само название «термопласт» вложен тот смысл, что с ростом температуры («термо») материал размягчается («пластичность»). Поскольку в результате нагревания новые химические связи между макромолекулами не образуются, то при понижении температуры происходит процесс, обратный нагреванию, — материал отвердевает.

Термореактивные материалы (реактопласты) с точки зрения переработки в изделия являются более «оригинальными», чем термопласты. Дело в том, что «жизнь» реактопласта как бы делится на два этапа — до переработки в изделие и после.

До переработки в изделие реактопласт представляет из себя олигомер, или мономер, или их смесь — и имеет особое название: синтетическая смола.

В процессе переработки в изделие молекулы синтетической смолы вступают между собой в химические связи (это — так называемая реакция отверждения). Образуется полимер трехмерной структуры — т. е. как бы одна «гигантская» макромолекула, причем участки макромолекулы между сшивками (т. е. химическими связями, образованными при отверждении) достаточно коротки — настолько, что гибкость таких участков очень мала.

В само название «термореактивный материал» вложен тот смысл, что с ростом температуры («термо») в материале протекает реакция («реактивный»). Поскольку в результате отверждения между молекулами синтетической смолы образуются новые химические связи, то отвержденный реактопласт «вновь сделать» синтетической смолой уже невозможно.

 

Основная группа промышленных пластмасс (до 80 %) — это материалы на основе термопластичных полимеров. В мире в настоящее время производится более 4000 марок пластмасс на основе приблизительно 15 видов промышленных термопластов [Крыж].

 

Кроме того, несмотря на снижение потребительского спроса и объемов производства термореактивных полимерных материалов в последние годы, связанное с ужесточением экологических требований к технологическим процессам их синтеза и переработки, эти материалы по-прежнему успешно применяются в различных отраслях техники, строительстве, производстве товаров бытового назначения; из них изготавливают детали наиболее массовых изделий электротехнического назначения, различных конструкционных изделий для машиностроения, транспорта и т. д.

В качестве основ в производстве термореактивных пресс-материалов наибольшее распространение получили фенольные, карбамидные, эпоксидные, полиэфирные и кремнийорганические олигомеры; на их базе изготавливается широкий ассортимент пресс-материалов, которые в зависимости от области применения делятся на материалы общего назначения, ударопрочные, электроизоляционные, влагостойкие, жаростойкие и антифрикционные.

Среди реактопластов особое место занимают стеклопластики — материалы, в которых наполнителем является стеклянное волокно; их основная сфера применения — конструкционные и электротехнические изделия. Для формования крупногабаритных изделий стеклопластики выпускаются в виде премиксов и препрегов, в которых в качестве связующих используются низковязкие олигомеры на основе ненасыщенных полиэфиров.

Марочный ассортимент реактопластов составляет около 150 наименований, однако в больших объемах производится ограниченное число наиболее распространенных марок. Остальные материалы могут производится предприятиями-изготовителями по специальным заказам. В зависимости от состава пресс-материалов и объемов выпуска стоимость отдельных марок может различаться в десятки раз.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛАСТМАСС