Пластические Массы

(пластмассы, пластики), полимерные материалы, формуемые в изделия в пластическом или вязкотекучем состоянии обычно при повыш. Т-ре и под давлением. В обычных условиях находятся в твердом стеклообразном или кристаллич. Состоянии. Помимо полимера могут содержать твердые или газообразные наполнители и разл. Модифицирующие добавки, улучшающие технол. И(или) эксплуатац. Св-ва, снижающие стоимость и изменяющие внеш. Вид изделий. В зависимости от природы твердого наполнителя различают асбопластики, боропластики, графи-топласты, металлополимеры, органопластики, стеклопластики, углепластики. П. М., содержащие твердые наполнители в виде дисперсных частиц разл. Формы (напр., сферической, игольчатой, волокнистой, пластинчатой, чешуйчатой) и размеров, распределенных в полимерной матрице (связующем), наз.

Дисперсно-наполненными. П. М., содержащие наполнители волокнистого типа в виде ткани, бумаги, жгута, ленты, нити и др., образующие прочную непрерывную фазу в полимерной матрице, наз. Армированными (см. Армированные пластики, Композиционные материалы). В П. М. Могут также сочетаться твердые дисперсные и(или) непрерывные наполнители одинаковой или разл. Природы (т. Наз. Гибридные, или комбинированные, наполнители). Содержание твердого наполнителя в дисперсно-наполненных П. М. Обычно изменяется в пределах 30-70% по объему, в армированных - от 50 до 80%. П. М., содержащие в качестве наполнителя газ или полые орг. Либо неорг. Частицы, относят к пенопластом, к-рые также м. Б. Дисперсно-наполненными или армированными. Модифицирующие добавки вводят в П.

М. В небольших кол-вах для регулирования состава, структуры и св-в полимерной фазы или границы раздела фаз полимер - наполнитель. Для регулирования вязкости на стадиях получения и переработки П. М. Используют инертные или активные р-рители, разбавители и загустители, для снижения т-р стеклования, текучести и хрупкости-пластификаторы, для повышения хим., термо- и светостойкости - антиоксиданты, термо- и светостабилизаторы, для снижения горючести- антипирены, для окрашивания - пигменты или красители, для снижения электризуемости - антистатики, для улучшения смачивания наполнителя и повышения адгезионного взаимодействия полимер - наполнитель используют ПАВ и аппретирующие ср-ва (см. Текстильно-вспомогательные вещества).

По типу полимерного компонента и характеру физ. И хим. Превращений, протекающих в нем при получении и переработке и определяющих способ и условия последних, П. М. Подразделяют на два принципиально различных класса - термопласты и реактопласты. Термопласты (ТП)-П. М. На основе линейных или разветвленных полимеров, сополимеров и их смесей (см. Также Высокомолекулярные соединения), обратимо переходящих при нагревании в пластическое или вязкотекучее состояние в результате плавления кристаллич. И(или) размягчения аморфной (стеклообразной) фаз. Наиб. Распространены ТП на основе гибкоцепных (гл. Обр. Карбоцепных) полимеров, сополимеров и их смесей-полиолефинов ( полиэтилена, полипропилена, поли-4-метил-1-пентена), поливинилхлорида, полистирола (см.

Также Полистирол ударопрочный, АБС-пластик), полиметилметакрилата, поливинилацеталей, производимых в больших объемах и имеющих сравнительно низкую стоимость. Они обладают низкими т-рами плавления и размягчения, тепло- и термостойкостью. Особое место среди П. М. На основе карбоцепных полимеров занимают фторопласты, для к-рых характерны высокие т-ры плавления и уникальные хим. Стойкость и термостойкость, антифрикц. Св-ва. В меньших масштабах используют ТП на основе гетероцепных полимеров, сополимеров и их смесей, напр. Гибкоцепных алифатических и жесткоцепных ароматических простых и сложных полиэфиров (см., напр., Пента-пласт, Полисульфоны, Полифениленоксиды, Полиэтилен-терефталат, Поликарбонаты, Полиарилаты), полиамидов (см.

Также Поли-e-капроамид, Полигексаметиленадипинамид, Поли-м-фениленизофталамид), полиацеталей (см. Поли-формальдегид), полиимидов и полиуретанов. По фазовому состоянию не содержащие наполнителей (ненаполненные) ТП м. Б. Одно- и двухфазными аморфными, аморфно-кристаллическими и жидкокристаллическими. К однофазным аморфным ТП относятся полистирол, поли-метакрилаты, Полифениленоксиды, к-рые эксплуатируются в стеклообразном состоянии и обладают высокой хрупкостью. По св-вам им близки стеклообразные аморфно-кристаллич. ТП, имеющие низкую степень кристалличности (менее 25%), напр. Поливинилхлорид, поликарбонаты, полиэтилентере-фталат, и двухфазные аморфные ТП на основе смесей полимеров и привитых сополимеров, напр.

Ударопрочный полистирол, АБС-пластики, состоящие из непрерывной стеклообразной и тонкодиспергир. Эластичной фаз. Деформац. Теплостойкость таких ТП определяет т-ра стеклования, лежащая в интервале 90-2200C. Кристаллич. ТП, имеющие высокую степень кристалличности (более 40-50%) и низкую т-ру стеклования, напр. Полиолефины, фторопласты, полиформальдегид, алифатич. Полиамиды, обычно эксплуатируют при т-рах выше т-р стеклования, когда аморфные области находятся в эластич. Состоянии. Их деформац. Теплостойкость определяет т-ра плавления, лежащая в интервале 110-3600C. ТП на основе термотропных жидкокристаллич. Полимеров (см. Жидкие кристаллы), напр. Нек-рых ароматич. Сложных полиэфиров и их сополимеров, состоят из изотропной и анизотропной (чаще всего нематической) фаз.

Анизотропная фаза характеризуется самопроизвольной ориентацией выпрямленных макромолекул или их участков и оказывает т. Наз. Эффект самоармирования. Их теплостойкость определяет т-ра плавления жидкокристаллич. Фазы, лежащая в пределах 200-2500C. Производят ТП в виде гранул или порошков. Для наполнения с целью снижения стоимости, повышения стабильности формы изделий и улучшения эксплуатац. Св-в чаще всего используют коротковолокнистые наполнители орг. Или неорг. Природы и минер. Порошки. Эти наполнители, а также модифицирующие добавки вводят чаще всего при переработке-гранулировании ТП, реже на стадии синтеза полимера (см. Полимеризация на наполнителях). При использовании непрерывных волокнистых наполнителей их пропитывают р-ром или расплавом полимера.

Применяют также методы пленочной, волоконной или порошковой технологии, в к-рых наполнитель сочетают с ТП, находящимся в форме пленки, волокна или порошка соотв. На стадии формования изделий из таких пластмасс ТП расплавляются и наполнитель пропитывается ими. В качестве газонаполненных ТП наиб. Распространены пенополистирол и пенополивинилхлорид, а также синтактические П. М. (наполнитель-полые частицы). Ненаполненные и дисперсно-наполненные ТП формуют в изделия и полуфабрикаты (напр., прутки, профили, листы) литьем под давлением и экструзией, реже прессованием или спеканием. Изделия из листовых заготовок ТП, в т. Ч. Армированных непрерывными наполнителями, изготовляют штамповкой, вакуумным и пневмоформованием.

Изделия. И полуфабрикаты из ТП можно подвергать мех. Обработке (напр., вырубке, резке), сварке, склеиванию и вторичной переработке. Для регулирования структуры ТП и остаточных напряжений в изделиях из них используют дополнит. Термообработку (отжиг или закалку). Для снижения ползучести (особенно при повыш. Т-рах) ТП подвергают также хим. Или радиац. Сшиванию, приводящему к образованию пространств. Сетки. Важный способ повышения деформационно-прочностных св-в ТП, особенно листовых и пленочных,-ориентац. Вытяжка (см. Ориентированное состояние полимеров). Реактопласты (РП)-П. М. На основе жидких или твердых, способных при нагревании переходить в вязкотекучее состояние, реакционноспособных олигомеров (смол), превращающихся в процессе отверждения при повыш.

Т-ре и(или) в присут. Отвердителей в густосетчатые стеклообразные полимеры, необратимо теряющие способность переходить в вязкотекучее состояние. По типу реакционноспособных олигомеров РП подразделяют на фенопласты (на основе фено-ло-формальд. Смол), аминопласты (на основе мочевино- и меламино-формальд. Смол), эпоксипласты (на основе эпок-сидных смол), эфиропласты (на основе олигомеров акриловых),имидопласты (на основе олигоимидов или смесей имидообразующих мономеров) и др. Мол. Масса олигомеров, тип и кол-во реакционноспособных групп в них, а также природа и кол-во отвердителя определяют св-ва РП на стадиях их получения, переработки в изделия (напр., условия, механизм и скорость отверждения, объемные усадки и выделение летучих в-в), а также эксплуатац.

Св-ва изделий. Для регулирования технол. Св-в РП наиб. Широко используют разбавители, загустители и смазки, а для модификации св-в в отвержденном состоянии - пластификаторы и эластифицирующие добавки (напр., жидкие каучуки, простые олигоэфиры), к-рые вводят в олигомер. // .