Лекция 3 Тема. Пластические массы (пластмассы ) План.

1. Определение. Свойства пластмасс.

2. Состав. Характеристика связующих и наполнителей.

3. Классификация.

4. Область применения пластмасс.

5. Неполярные термопластичные пластики: полиэтилен, полипропилен, полистирол, фторопласт – 4.

1. Пластическими массами (пластмассами) обычно называют неметаллические материалы, перерабатываемые в изделия методами пластической деформации (прессование, экструзия, литье под давлением и т.д.), обладающие пластическими свойствами в условиях переработки и не обладающие этими свойствами в условиях эксплуатации, так как эти материалы способны при нагреве размягчаться, становится пластичными, и тогда под давлением им можно придать заданную форму, которая потом сохраняется. Таким образом, при обычных температурах пластмассы представляют собой твердые, упругие тела.

Свойства пластмасс.

Чтобы лучше представить себе некоторые механические свойства пластмасс, сравним эти свойства с аналогичными свойствами некоторых металлов.

Плотность различных пластмасс колеблется от 0,9 до 2,2 г/см³; имеются особые типы пластмасс (пенопласты) с плотностью 0,02 – 0,1 г/см³.

В среднем пластмассы примерно в 2 раза легче алюминия и в 5-8 раз легче стали, меди и других металлов, а некоторые сорта пенопластов более чем в 10 раз легче пробки.

Прочность некоторых видов пластмасс даже превосходит прочность некоторых марок стали, чугуна, дюралюминия и др.

По химической стойкости пластмассы не имеют себе равных среди металлов. Они устойчивы не только к действию влаги воздуха, но и таких сильнодействующих химических веществ, как кислоты и щелочи.

Обычно пластмассы являются диэлектриками. Отдельные сорта пластмасс представляют собой лучшие диэлектрики из всех известных в современной технике.

В настоящее время известен целый ряд пластмасс, обладающих значительной тепло- и морозостойкостью, что позволяет применять их для изготовления изделий, работающих в широком интервале температур.

По своим антифрикционным свойствам многие пластмассы значительно превосходят лучшие антифрикционные сплавы металлов. Многие типы пластмасс при использовании их для подшипников не требуют смазки, другие же могут «смазываться» просто водой.

Наряду с большой механической прочностью некоторые виды пластмасс обладают прекрасными оптическими свойствами.

Обычно пластмассы имеют твердую, блестящую поверхность, не нуждающуюся в полировке, лакировке или поверхностной окраске. Внешний вид их не изменяется от обычных атмосферных воздействий.

По методам переработки пластмассы имеют значительное преимущество перед многими другими материалами. Благодаря изготовлению изделий из пластмасс методами прессования, литья под давлением, формования, экструзии и другими методами устраняются отходы производства (стружки), появляется возможность широкой автоматизации производства.

Наконец, большим преимуществом пластических масс перед другими материалами является неограниченность и доступность сырьевой базы (нефтяные газы, нефть, уголь, отходы лесотехнической промышленности, сельского хозяйства и др.).

Таким образом:

Особенностями пластмасс являются:

-малая плотность (1000 – 2000 кг/м³);

-низкая теплопроводность 0,1 – 0,3 Вт/(м*К);

-значительное тепловое расширение, в 10 – 30 раз больше, чем у стали

(15 –100) 10^{-6 о} С^{- 1};

• хорошие электроизоляционные свойства;

• высокая химическая стойкость ;

• фрикционные и антифрикционные свойства.

Недостатками пластмасс являются:

• невысокая теплоемкость;

• низкие модуль упругости и ударная вязкость (по сравнению с металлами и сплавами);

• для некоторых (склонность к старению).

Свойства пластмасс зависят от состава отдельных компонентов, их сочетания и количественного соотношения. Что позволяет изменять характеристики пластиков в достаточно широких пределах.

Пластмассы - это искусственные материалы, которые получают на основе органических полимерных связующих веществ. В зависимости от природы связующего переход отформованной массы в твердое состояние совершается или при дальнейшем ее нагреве, или при последующем охлаждении.

Обязательным компонентом пластмассявляетсясвязующее термореактивное или термопластичное. Для большинства пластмасс – это синтетические смолы, реже применяют эфиры, целлюлозы. Многие пластмассы (термопластичные) состоят из одного связующего: (полиэтилен, органические стекла).

Другим важным компонентом пластмассявляютсянаполнители.

Наполнителибывают порошкообразные, газообразные или волокнистые вещества как органического, так и неорганического происхождения. Наполнители повышают механические свойства, снижают усадку при прессовании и придают материалу те или иные спецсвойства.

Пластификаторы- повышают эластичность и облегчают обработку (Олеиновая кислота, стеарин, дибутилфталат).

Отвердители – (амины) или катализаторы (перекисные соединения) процесса отверждения термореактивных связующих,

ингибиторы, предохраняющие полуфабрикат от самопроизвольного отверждения,

красители.