12. Минералы и изделия из пластических масс.

Пластмассами называют обширную группу органических материалов, основу которых составляют искусственные или природные высокомоле­кулярные соединения — полимеры, способные при нагревании и давлении формоваться и устойчиво сохранять приданную им форму. Главными компонентами пластмасс являются: связующее вещество - полимер; наполнители в виде органических или минеральных порошков, волокон, нитей, тканей, листов; пластификаторы; стабилизаторы, отвердители и красители.

Одной из основных особенностей пластмасс является их способность в процессе переработки переходить в пластическое состояние под действием внешних сил и принимать заданную форму с последующим её сохранением.

12.1. Основные компоненты пластических масс.

Различные связующие вещества (полимеры, эфиры, целлюлоза, наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, катализаторы, красители и порообразователи.

Наполнителями служат различные, как органические, так и минеральные материалы. Применение наполнителей позволяет не только снизить стоимость материалов из пластмасс (наполнители всегда дешевле), но и получать комплекс физико-механических свойств. Например слюда, асбест или стекловолокно дают возможность строительные материалы из пластмасс. Асбест повышает теплостойкость пластических масс.

Волокнистые наполнители - асбестовое, древесное и стеклянное волокно - широко используют в произ­водстве пластмасс; они повышают прочность и снижают хрупкость, по­вышают теплостойкость и ударную вязкость пластмасс.

Пластичность полимеров и пластмасс на их основе можно существенно повышать путём введения в их состав пластификаторов. Пластификаторы применяют для придания пластмассе большей плас­тичности при нормальной температуре, облегчают переработку их, снижая температуру перехода полимера в вязкотекучее состояние (например, гли­церин, диокрилфталат). Количество пластификатора в пластмассе может достигать 30—50% от массы полимера. Они должны быть химически инерт­ными, малолетучими и нетоксичными веществами.

В производстве полимеров и пластмасс применяют стабилизаторы и от-вердители; первые способствуют сохранению свойств пластмасс во вре­мени, а вторые сокращают время отверждения пластмасс, что важно в тех­нологии производства изделий.

Катализаторы вводят для сокращения времени отверждения пластмасс, например для фенолоформальдегидного полимера ускорителем являются известь и уротропин.

Стабилизаторы. Их введение в пластмассы связано со стабильностью физико-механических свойств пластмасс.

Классификация пластических масс по виду вяжущих веществ:

1. На основе полимеризации ионных полимеров (это химический процесс образования высокомолекулярных соединений из низкомолекулярных соединений – мономеров, при этом образующиеся полимеры имеют тот же химических состав, что и исходные мономеры).

2. На основе поликонденсационных полимеров (поликонденсацией называется химический процесс образования высокомолекулярных соединений из низкомолекулярных веществ). В отличие от полимеризации, химический состав получаемых полимеров при поликонденсации отличается от состава исходных мономеров, вследствие выделения побочных продуктов (H₂O).

3. На основе химически модифицированных природных элементов.

4. На основе природных нефтяных асфальтов и битумов.

Основные свойства пластмасс.

Объёмная масса пластмасс изменяется в весьма широких пределах. Объёмная масса - Ценное свойство пластмасс.

Изделия из пенопласта имеют объёмную массу 30-300 кг/м³; а прочный стеклопластик 1800 кг/м³.

Прочностные характеристики пластмасс.

Плотность пластмасс составляет 10—2200 кг/м .Пластмассы обладают высокими механическими показателями. Так, пластмассы с порошкообразными и волокнистыми наполнителями имеют предел прочности при сжатии до 120—200 МПа, а предел прочности при из­гибе — до 200 МПа. Прочность пластмасс на растяжение с листообразными наполнителями достигает 150 МПа, а стекловолокнистого анизотропного материала (СВАМ) - 480-950 МПа.

Пластмассы хорошо окрашиваются в любые цвета и долго сохраняют цвет.

Водопоглощение пластмасс очень низкое — у плотных материалов оно не превышает 1%.

На основе полимеров изготовляют клеи для склеивания как пластмас­совых изделий между собой, так и с другими материалами - древесиной, металлом, стеклом, тканями. Клеи могут применяться для горячего и холод­ного отверждения.

Ценным свойством пластмасс является их химическая стойкость.