Полимерные материалы. Классификация. Преимущества и недостатки материалов на основе полимеров.
Полимерные материалы. получают из пластических масс. (пластмассы) -называют материалы, основным связующим компонентом которых является полимер как синтетическое высокомолекулярное вещество. На стадии изготовления материалов пластмассы обладают способностью легко формоваться при определенной температуре и давлении. Синтетические полимеры Это кожа, меха, шерсть, шелк, хлопок и т.п., используемые для изготовления одежды, различные связующие (цемент, известь, глина) Классификация полимеров Хим. Состав: органические, элементоорганические, неорганические.Органические (смолы и каучуки). Элементоорганические. В природе их нет. Неорганические. (керамика, слюда, асбест).По форме: линейные, разветвленные, ленточные, пространственные, плоские. По полярности:полярные и неполярные..Термопластичные (полиэтилен) Термореактивные
Пластмассы. Классификация. Свойства
Пластмассами называют материалы на основе полимеров, обладающие пластичностью (текучестью) и способные при нагревании под давлением принимать заданную форму и устойчиво сохранять ее после охлаждения.
Пластмассы, получаемые на основе термопластичных полимеров, называют термопластичными, или термопластами, а получаемые на основе термореактивных полимеров — реактопластами. В строительстве широко применяют термопласты на основе поливинилхлорида — декоративные пленки, линолеумы для покрытия полов, трубы и т. д.; полиэтилена — трубы, пленки, соединительные детали; полипропилена — ручки для окон и дверей, декоративные и вентиляционные решетки, корпуса для различных изделий. В качестве реактопластов используют бумажно-слоистые и древесно-слоистые пластики на основе фенолоформальдегидных и мочевиноформальдегидных смол.
По композиционному составу различают два вида пластмасс; ненаполненные и наполненные.
Ненаполненные пластмассы состоят только из полимера и некоторых специальных добавок. К ним относятся полиэтиленовая пленка, полистирольные изделия и др.
Наполненные пластмассы содержат кроме полимера наполнители, стабилизаторы, пигменты. К наполненным пластмассам относятся различные виды линолеума и погонажные изделия из поливинилхлорида, бумажно-слоистые пластики и др.
В зависимости от физико-механических свойств при нормальной температуре, в основе которых лежит модуль упругости, пластмассы делят на жесткие, полужесткие, мягкие и эластичные.
Жесткие пластмассы — твердые упругие материалы аморфной структуры. Характеризуются незначительным удлинением, хрупким разрушением при разрыве. Примерами жестких пластмасс служат фенопласты и аминопласты.
Полужесткие пластмассы — твердые вязкоупругие материалы кристаллической структуры. Характеризуются высоким относительным удлинением при разрыве. К таким пластмассам относятся полипропиленовые трубы, полиамидные пластики.
Мягкие пластмассы обладают высоким относительным удлинением
при разрыве и низким модулем упругости. К ним относятся полиэтиленовая пленка, трубы, поливинилацетатные пленки.
Эластичные пластмассы — мягкие, гибкие материалы, характеризующиеся большими деформациями при растяжении. Примером эластичных пластмасс служат каучуковые резины.
По назначению и отличительным признакам пластмассы бывают
общего назначения, высокопрочные, антикоррозионные, прозрачные, морозо- и теплостойкие, электроизоляционные.
Пластмассы общего назначения — материалы, к показателям физико-механических и химических свойств которых не предъявляют особых требований. К этим материалам относятся отделочные, декоративные, упаковочные, хозяйственно-бытовые и другие изделия из пластмасс (поливинилхлорида, полипропилена, фенопластов и др.).
Высокопрочные пластмассы — полиформальдегид, полиэфирные пластики, поликарбонаты — характеризуются высоким пределом прочности при сжатии и изгибе, большой износостойкостью и высоким коэффициентом трения (фрикционные свойства). Эти материалы способны заменить бронзу и баббит, например, в подшипниках, втулках; их используют для изготовления труб, зубчатых колес, гребных винтов.
Антикоррозионные пластмассы — каучуки, полиизобутилен, эпоксипласты — обладают высокой химической стойкостью к воде, кислотам, растворам солей и органическим растворителям. Эти материалы используют вместо металлических деталей в оборудовании и конструкциях, эксплуатирующихся в агрессивных средах, из них
изготовляют контейнеры-цистерны жидкого топлива.
Прозрачные пластмассы — полиметилметакрилат, полистирол — пропускают лучи света в широком диапазоне волн, и в частности ультрафиолетовую часть спектра, благодаря чему они не уступают по своим оптическим свойствам лучшим сортам стекла и хрусталя и значительно превосходят в этом силикатное стекло. Из таких пластмасс изготовляют оптические системы осветительной арматуры.
Морозостойкие пластмассы — полиизобутилен, этилцеллюлоза, поликарбонат — сохраняют эластичные свойства и гибкость при низких (минусовых) температурах. Изделия и конструкции, изготовленные из таких пластмасс, можно эксплуатировать в атмосферных условиях.
Теплостойкие пластмассы — полиорганосилоксаны, политрихлор-этилен, фенопласты — обладают способностью не размягчаться при повышении температуры. Такие пластмассы широко применяют в промышленности и быту, в отдельных случаях они заменяют металл
и керамику.
Электроизоляционные пластмассы — полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол — характеризуются низкой диэлектрической постоянной, высокой электрической прочностью, высоким объемными поверхностным сопротивлением. Их применяют для изоляции проводов и электрооборудования в электротехнике, для замены эбонита.
Теплоизоляционные пластмассы — поливинилхлорид, полистирол, полиуретан, фенопласты — отличаются низкой теплопроводностью. К таким пластмассам относятся пористые газонаполненные материалы — пено и поропласты, применяемые для теплоизоляции холодильных приборов и установок, жилых помещений, многослойных
стеновых панелей и т. п.
Свойства: пластмасс является их относительная легкость(для большой группы поропластов средняя плотность 15...400 кг/м3). Большинство пластмасс (особенно с листовыми наполнителями) обладают высокими механическими свойствами. Они хорошо сопротивляются сжимающим, растягивающим, изгибающим, истирающим и ударным воздействиям. Предел прочности большинства пластмасс с порошкообразными и волокнистыми наполнителями составляет при сжатии 120... 160,0 МПа, а при изгибе 40,0... 60,0 МПа и более. коэффициент конструктивного качества(1,0...2,0). «+» пластмасс является их малая теплопроводность и водопоглощение. высокая хим стойкость к воздействию растворов кислот, щелочей, органических растворителей, высокую коррозионную стойкость и механическую прочность.«+»способность прокрашиваться на всю толщину изделия и легко поддаваться технологической обработке —сверлиться, обтачиваться и свариваться в струе горячего воздуха. Отдельные виды пластмасс (органические стекла)- выс. Прозрачность. «-» малая поверхностная твердость, низкая теплостойкость, горючесть, токсичность. декоративные свойства: гладкая, не требующая полировки поверхность, четко выраженный колер — выгодно отличают эти изделия от других видов отделочных материалов.
