6.13 Пластмассы

Пластмассами называют материалы на основе полимеров, обладающие пластичностью при переработке в изделия. Пластмассы бывают ненаполненные и наполненные. Ненаполненные состоят только из полимера и некоторых специальных добавок. К таким пластмассам относятся органические стекла, пленочные полимерные материалы, фторопласты и др. К наполненным относятся сложные композиции, состоящие из нескольких веществ. В них входят кроме полимера, который выполняет роль связующего, наполнители, пластификаторы, красящие вещества, стабилизаторы, модификаторы и др. Примером наполненных пластмасс могут служить слоистые пластики, фенопласты, волокниты, пластикаты и др.

Наполнители, обусловливают повышенную прочность пластмасс, увеличивают их теплостойкость, уменьшают объемную усадку пластмасс, удешевляют их. Используются волокнистые, порошкообразные и листовые наполнители. Неорганические наполнители по сравнению с органическими повышают теплостойкость и нагревостойкость пластмассы.

В качестве органических волокнистых материалов часто применяется древесная мука, древесная целлюлоза, хлопковые очесы и рубленная ткань.

Из неорганических волокнистых используют асбестовое и стеклянное волокно. Они придают пластмассам высокие механические свойства и повышенную нагревостойкость. Стеклянные волокна делают ее еще и менее гигроскопичной.

Порошкообразными минеральными наполнителями служат кварцевая мука, молотая слюда, тальк, мел, каолин, алюминиевая пудра, графит, сажа, двуокись титана и др. Порошкообразный минеральный наполнитель увеличивает твердость изделий, уменьшает усадку при охлаждении деталей после высокотемпературного прессования.

Из листовых наполнителей чаще всего применяют бумагу, древесный шпон, стеклянные, синтетические и хлопчатобумажные ткани. Они значительно повышают механическую прочность материала.

Тесты для самоконтроля

1. Полимерные материалы относятся к

А) высокомолекулярным соединениям

Б) низкомолекулярным соединениям

2. Все полимеры делятся

А) на органические и неорганические

Б) элементоорганические и неорганические

В) на органические, элементоорганические и неорганические

3. В зависимости от чего линейные полимеры могут находиться в трех состояниях

А) температуры

Б) размера

В) свойства

4. Полиэтилен устойчив к действию

А) воды, сильных кислот и щелочей, а также органических растворителей

Б) воды, огня, сильных кислот и щелочей, а также органических растворителей

В) только воды

5. Благодаря высокому содержанию хлора поливинилхлорид

А) не растворяется

Б) не воспламеняется и практически не горит

В) становится пластичным

6. Из фторопласта производят

А) изделия бытового назначения

Б) порошковые покрытия

В) электроизоляционные пленки

7. Тройные сополимеры стирола с бутадиенстирольным каучуком и акрилонитрилом называются

А) пластиками АБФ

Б) пластиками АБС

В) пластиками АДС

8. Основным недостатком полипропилена является его невысокая морозостойкость

А) до -30 °С

Б) до -40 °С

В) до -20 °С

9. Фенолоформальдегидные прессовочные массы, называют

А) феномассами

Б) феноформами

В) фенопластами

10. Пластмассы бывают

А) перенаполненные и ненаполненные

Б) ненаполненные и наполненные

В) только наполненные

БЛОК 7. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И БЕТОНЫ

7.1. Композиционные материалы

Композиционные материалы (композиты) – многокомпонентные материалы, состоящие, как правило, из пластичной основы (матрицы), армированной наполнителями, обладающими высокой прочностью, жесткостью и т.д. Сочетание разнородных веществ приводит к созданию нового материала, свойства которого количественно и качественно отличаются от свойств каждого из его составляющих. Варьируя состав матрицы и наполнителя, их соотношение, ориентацию наполнителя, получают широкий спектр материалов с требуемым набором свойств. Многие композиты превосходят традиционные материалы и сплавы по своим механическим свойствам и в то же время они легче. Использование композитов обычно позволяет уменьшить массу конструкции при сохранении или улучшении ее механических характеристик.

Компонентами композитов являются самые разнообразные материалы – металлы, керамика, стекла, пластмассы, углерод и т.п. Известны многокомпонентные композиционные материалы – полиматричные, когда в одном материале сочетают несколько матриц, или гибридные, включающие в себя разные наполнители. Наполнитель определяет прочность, жесткость и деформируемость материала, а матрица обеспечивает монолитность материала, передачу напряжения в наполнителе и стойкость к различным внешним воздействиям.