Виды пластмасс и сферы их применения. Применение пластмасс

Области применения пластмасс

Пластические массы в судостроении очень разнообразны, а перспективы использования практически неограничены. Их применяют для изготовления корпусов судов и корпусных конструкций (главным образом стеклопластики), в производстве деталей судовых механизмов, приборов, для отделки помещений, их тепло-, звукои гидроизоляции.

В автомобилестроении особенно большую перспективу имеет применение пластических масс для изготовления кабин, кузовов и их крупногабаритных деталей, т.к. на долю кузова приходится около половины массы автомобиля и ~ 40% его стоимости. Кузова из Пластические массы более надёжны и долговечны, чем металлические, а их ремонт дешевле и проще. Однако Пластические массы не получили ещё большого распространения в производстве крупногабаритных деталей автомобиля, главным образом из-за недостаточной жёсткости и сравнительно невысокой атмосферостойкости. Наиболее широко Пластические массы применяют для внутренней отделки салона автомобиля. Из них изготовляют также детали двигателя, трансмиссии, шасси. Огромное значение, которое Пластические массы играют в электротехнике, определяется тем, что они являются основой или обязательным компонентом всех элементов изоляции электрических машин, аппаратов и кабельных изделий. Пластические массы часто применяют и для защиты изоляции от механических воздействий и агрессивных сред, для изготовления конструкционных материалов и др.

Тенденция ко всё более широкому применению пластических масс (особенно плёночных материалов) характерна для всех стран с развитым сельским хозяйством. Их используют при строительстве культивационных сооружений, для мульчирования почвы, дражирования семян, упаковки и хранения с.-х. продукции и т.д. В мелиорации и с.-х. водоснабжении полимерные плёнки служат экранами, предотвращающими потерю воды на фильтрацию из оросительных каналов и водоёмов; из Пластические массы изготовляют трубы различного назначения, используют их в строительстве водохозяйственных сооружений и др.

В медицинской промышленности применение пластических масс позволяет осуществлять серийный выпуск инструментов, специальной посуды и различных видов упаковки для лекарств. В хирургии используют пластмассовые клапаны сердца, протезы конечностей, ортопедические вкладки, туторы, стоматологические протезы, хрусталики глаза и др.

Энциклопедия полимеров, т, 1—2, М., 1972—74;

Технология пластических масс, под ред. В. В. Коршака, М., 1972;

Лосев И. П., Тростянская Е. Б., Химия синтетических полимеров, 3 изд., М., 1971;

Пластики конструкционного назначения, под ред. Е. Б. Тростянской, М., 1974.

www.apxu.ru

ГЛАВА 5. ПЛАСТМАССЫ

157

5.1. Основные виды, свойства и применение

Пластмассами называют материалы, получаемые на основе природных или синтетических полимеров, которые на определенной стадии производства или переработки обладают высокой пластичностью.

Пластмассы широко применяются практически во всех отраслях народного хозяйства, что обусловлено наличием у различных видов пластмасс широкого спектра полезных свойств.

Пластмассы получаются синтезом (соединением) молекул простых органических и неорганических веществ (мономеров) с получением больших макромолекул – полимеров ("поли"– много).

В зависимости от поведения при нагревании пластмассы делятся на термопластичные итермореактивные.

Пластмассы, свойства и строение которых после нагревания и последующего охлаждения не изменяются, называются термопластичными – каждый раз при нагревании они размягчаются, а при охлаждении затвердевают, не изменяя своих свойств, поэтому могут перерабатываться многократно. Полимеры, которые при нагревании или охлаждении необратимо изменяют структуру, теряя способность плавиться и растворяться, называются термореактивными. Эти полимеры могут обрабатываться однократно.

Для придания пластмассе различных полезных свойств в ее состав вводят наполнители,

пластификаторы и различные добавки.

Наполнителями служат органические или неорганические вещества в виде порошков (древесной или кварцевой муки, графита), волокон (бумажных, хлопчатобумажных, асбестовых, стеклянных) или листов (ткани, слюды, древесного шпона). Наполнители повышают прочность, теплостойкость, износостойкость и другие свойства пластмасс.

Пластификаторами называют вещества, вводимые в состав пластмасс с целью повышения их пластичности и эластичности.

158

К добавкам откосятся вещества, замедляющие разрушение пластмасс при воздействии тепла, света и других факторов. Для изменения цвета пластмассы в нее добавляют красители.

По происхождению пластмассы делятся на природные исинтетические. Кприродным полимерам относятся материалы, созданные на основе целлюлозы (продукта переработки древесины и хлопка) – целлофан, целлулоид, ацетатное волокно, нитролаки, кинопленка и др.

Экономически наиболее эффективными являются синтетические пластмассы, получаемые поли-

меризацией или поликонденсацией.

Полимеризацией называется процесс образования высокомолекулярных соединений – полимеров, при котором макромолекулы образуются путем последовательного соединения молекул низкомолекулярного вещества – мономера, при этом не происходит образованиекаких-либопобочных продуктов.

Поликонденсацией называется процесс образования высокомолекулярных соединений не менее чем из двух мономеров, проходящий с выделением низкомолекулярных продуктов (низкомолекулярных веществ – воды, спирта и т. д.).

Широкое применение пластмасс определяется их ценными физическими и химическими свойствами. Для органических полимеров и пластмасс на их основе характерна низкая плотность, что определяет их широкое использование в авиа-,авто-,ракето- и судостроении.

Многие пластмассы отличаются высокой химической стойкостью. Они не подвержены электрохимической коррозии, на них не действуют слабые кислоты и щелочи. Некоторые из пластмасс (фторопласты, поливинилхлориды, полиолефины и др.) находят применение в химическом машиностроении, в ракетостроении, служат для защиты металлов от коррозии. Большинство пластмасс безвредно в санитарном отношении.

Пластмассы обладают высокими диэлектрическими свойствами и широко применяются в электро-,радиотехнике и радиоэлектронике.

Пластмассы имеют низкую теплопроводность (в 70–220раз ниже теплопроводности стали), что позволяет их использовать в качестве теплоизоляторов.

159

Механические свойства пластмасс находятся в широком диапазоне. В зависимости от вида они могут быть твердыми и прочными или же гибкими и упругими. Ряд видов пластмасс по механической прочности превосходит чугун и бронзу.

Многие пластмассы обладают высокой морозостойкостью и теплостойкостью (например, фторопласт может применяться при температурах от –269до +260°С).

Хорошие антифрикционные свойства одних видов пластмасс позволяют применять их для изготовления подшипников скольжения, высокий коэффициент трения других видов позволяет их использовать для изготовления деталей тормозящих устройств.

Пластмассы обладают хорошей восприимчивостью к окрашиванию. Некоторые пластмассы могут быть изготовлены прозрачными, не уступающими по своим оптическим свойствам стеклу. При этом пластмассы, в отличие от стекла, пропускают ультрафиолетовые лучи.

Пластмассы обладают хорошими технологическими свойствами – при обработке хорошо льются, прессуются, обрабатываются резанием. Изделия из пластмасс изготавливают способами безотходной технологии (без снятия стружки) – литьем, прессованием, формованием с применением невысоких давлений в вакууме.

Недостатком пластмасс являются: малая прочность, жесткость и твердость, большая ползучесть, особенно у термопластов, низкая теплостойкость (для большинства пластмасс температура составляет от -60°до +200°), старение, плохая теплопроводность. Однако положительные свойства пластмасс несравнимо выше их недостатков, поэтому их применение очень высокое и непрерывно растет. Рассмотрим наиболее часто применяемые виды пластмасс.

5.2. Основные виды термопластичных пластмасс, их свойства и применение

Из полимеризационных пластмасс наиболее широко используются:полиэтилен, полипро-

пилен, полистирол, винипласт, фторопласт и полиакрилат.

160

Полиэтилен. Полиэтилен является продуктом полимеризации этилена. Его получают при крекинге нефти, из коксового газа, из этилового спирта.

Полиэтилен выпускается в виде пленок толщиной 0,03–0,3мм, шириной 1400 мм и длиной до 300 м, а также в виде листов толщиной1–6мм и шириной до 1400 мм. Полиэтилен обладает исключительно высокими диэлектрическими свойствами, поэтому находит широкое применение при изготовлении кабельной изоляции, деталей для радиоаппаратуры, телевизионных и телеграфных установок. Вследствие водонепроницаемости и химической стойкости (при температурах до 60°С он стоек против соляной, серной, азотной кислот, растворов щелочей и многих органических растворителей) полиэтилен применяют для изготовления деталей химической аппаратуры, нефте- и газопроводов, цистерн, им выстилают каналы оросительных сетей. Полиэтилен нетоксичен, поэтому из него изготавливают пленку для хранения пищевых продуктов, применяют для изготовления предметов домашнего обихода. Так как полиэтилен прозрачен, то его применяют в качестве заменителя стекла, в сельском хозяйстве полиэтиленовой пленкой покрывают парники. Из полиэтилена изготавливают крышки подшипников, детали вентиляторов и насосов, гайки, шайбы, полые изделия вместимостью до 200 л, тару для хранения и транспортировки кислот и щелочей.

Полипропилен является производным этилена. По сравнению с полиэтиленом полипропилен имеет более высокую механическую прочность и жесткость, большую теплостойкость и меньшую склонность к старению. Недостатком полипропилена является его невысокая морозостойкость.

Полипропилен применяют для изготовления антикоррозионного покрытия резервуаров, труб и арматуры трубопроводов, электроизоляторов, а также для изготовления деталей, применяемых при работе в агрессивных средах. Из полипропилена изготавливают корпуса автомобилей и аккумуляторов, прокладки, трубы, фланцы, водонапорную арматуру, пленки, пленочные покрытия бумаги и картона, корпуса воздушных фильтров, конденсаторы, зубчатые и червячные колеса, ролики, подшипники скольжения, фильтры масляных и воздушных систем, уплотнения, детали приборов и автоматов точной механики, кулачковые механизмы, детали телевизоров, магнитофонов, холодильников, стиральных машин, изоляцию проводов и кабелей и т.д. Полипропилен обладает хорошими технологическими свойствами – способностью к литью, экструзии, прессованию, сварке и обработке резанием.

161

Отходы при производстве полипропилена и отработавшие изделия из него используют для повторной переработки.

Полистирол – продукт полимеризации стирола. Твердый, жесткий, бесцветный, прозрачный полимер, водостоек, обладает прекрасными диэлектрическими свойствами, химически инертен, легко окрашивается в различные цвета. Недостатками полистирола являются его повышенная хрупкость при ударных нагрузках, склонность к старению, невысокая тепло- и морозостойкость.

Полистирол перерабатывается в изделия литьем под давлением, экструзией. Его применяют для изготовления деталей радио- и электроаппаратуры, предметов домашнего обихода, детских игрушек, трубок для изоляции проводов, пленок для изоляции в электрических кабелях и конденсаторах, открытых емкостей (лотков, тарелок, подносов), прокладок, втулок, светофильтров, крупногабаритных изделий радиотехники (корпусов транзисторных приемников), деталей электропылесосов, мебельной фурнитуры, конструкционных изделий с антистатическими свойствами. Ударопрочным полистиролом облицовывают пассажирские вагоны, салоны автобусов и самолетов. Из него изготавливают крупногабаритные детали холодильников, корпуса радиоприемников, телефонных аппаратов и т. д.

Поливинилхлоридные	пластмассы. Пластмассы на основеполивинилхлорида (поли-
хлорвинил или сокращенно ПХВ)	имеют хорошие электроизоляционные свойства, химически стойки,

не поддерживают горения, атмосферо-,водо-,масло- и бензостойки.

Обработкой порошкового ПХВ получают винипласт в виде пленок, листов, труб, стержней. Винипластовые детали хорошо механически обрабатываются и хорошо свариваются. Из винипласта изготавливают трубы для транспортировки воды, агрессивных жидкостей и газов, коррозионностойкие емкости, защитные покрытия для электропроводки, детали вентиляционных установок, теплообменников, шланги вакуум-проводов,защитные покрытия для металлических емкостей, изоляцию проводов и кабелей. Поливинилхлорид используют для получения пенопластов, линолеума, искусственной кожи, объемной тары, товаров бытовой химии, вибропоглощающих материалов в машиностроении и на всех видах транспорта,водо-,бензо- и антифризостойких трубок, прокладок и т.д.

162

Фторопласты – производные этилена, где все атомы водорода заменены галогенами. Наиболее широкое распространение получил фторопласт-4(тефлон), или политетрафторэтилен.

Фторопласт-4в изделиях представляет собой белое вещество со скользкой, не смачивающейся водой поверхностью. Он имеет исключительно высокие диэлектрические свойства, по химической стойкости превосходит все известные материалы, включая благородные металлы, может длительно выдерживать температуры до 250ºС. Пленка из него не становится хрупкой даже в среде жидкого гелия. Он стоек к воздействию минеральных и органических щелочей, кислот, органических растворителей, не набухает в воде, не смачивается жидкостями и вязкотекучими средами пищевых производств (тестом, патокой, вареньем и т.д.). При непосредственном контакте не оказывает влияния на организм человека, разрушается только под действием расплавленных щелочных металлов. Фто-ропласт-4имеет низкий коэффициент трения и применяется для изготовления подшипников скольжения без смазки. Фторопласты широко применяются в электро- и радиотехнической промышленности, а также для изготовления химически стойких труб, кранов, мембран, насосов, подшипников, деталей медицинской техники,коррозионно-стойкихконструкций, тепло- и морозостойких деталей (втулок, пластин, дисков, прокладок, сальников, клапанов), для облицовки внутренних поверхностей различных криогенных емкостей.

Полиакрилаты. Наиболее известным представителем этой группы является органическое стекло (оргстекло). Оно термопластично, достаточно прочно, легче стекла, обладает высокой прозрачностью и пропускает ультрафиолетовые лучи, имеет высокий коэффициент преломления. Его применяют для изготовления оптических стекол, из него делают окна самолетов и кораблей, предметы домашнего обихода. Недостаток – низкая поверхностная твердость.

Полиамиды включают в себя такие известные пластмассы, как нейлон, капрон и др. Их применяют для изготовления зубчатых колес и др. деталей машин – получают методом литья под давлением, для электроизоляции проводов – путем нанесения на них расплавленной смолы, для изготовления волокна – при продавливании смолы через фильеры, для изготовления пленки и клея. Волокна из полиамидов используют для корда автопокрышек, изготовления буксировочных канатов,

studfiles.net

Виды пластмасс и сферы их применения

Пластмассами называют такие материалы, которые содержат в качестве основного компонента (связующего) полимер. На определенной стадии получения пластмасс они обладают пластичностью, т. е. способностью под воздействием теплоты и давления принимать требуемую форму.

В наиболее полном по составу виде пластмассы состоят из полимера (связующего), наполнителя, пластификатора, красителя, стабилизатора, отвердителя, катализатора, смазывающего вещества. В отдельных случаях они состоят только из одного полимера, а в большинстве других — из полимера и некоторых перечисленных компонентов.

Полимер является основой любой пластмассы, он связывает компоненты пластмассы в монолитное целое, придает ей главные свойства.

Полимерами называют высокомолекулярные вещества, состоящие из огромных молекул (макромолекул), образующихся из многократно повторяющихся звеньев (цепей) мономера. Молекулярная масса полимеров составляет от нескольких тысяч до нескольких миллионов единиц. Если макромолекулы высокомолекулярных соединений состоят из нескольких видов повторяющихся звеньев, то их называют сополимерами. Полимер, у которого макромолекулы состоят из разнородных относительно крупных звеньев (осколков макромолекул), называется блоксополимером. Значительный интерес представляют так называемые привитые сополимеры, к макромолекулам которых «прививаются» боковые отростки молекул другого вещества. Благодаря этому можно получать материалы с новыми, заранее заданными свойствами.

В зависимости от химического состава полимеры делятся на органические, элементоорганические и неорганические, а в зависимости от происхождения или способа получения — на природные, искусственные и синтетические.

В настоящее время при производстве пластмасс наиболее часто используются синтетические полимеры (смолы) и значительно реже искусственные (эфиры, целлюлозы) и природные полимеры (каучук, асфальты и канифоль).

Пластмассы обладают самыми разнообразными свойствами. Механическая прочность отдельных видов пластмасс превышает прочность дерева, металла и керамики, в то же время они значительно легче этих материалов. Пластические массы могут быть не только твердыми, но и эластичными, как каучук, они отличаются высокими диэлектрическими свойствами и без труда подвергаются переработке в готовые изделия самых различных и сложных форм: легко прессуются, отливаются, шлифуются, полируются, вытягиваются в нити и пленки.

Эти замечательные качества пластических масс обеспечили им широчайшее распространение в технике при изготовлении деталей машин, приборов, в производстве летательных аппаратов, автомобилей, вагонов, судов и т. п., в медицине, быту и сельском хозяйстве. Трудно назвать отрасль народного хозяйства, в которой бы не нашли применения пластические массы. Пластические массы в зависимости от химической природы и (способа синтеза полимеров делятся на четыре группы:

1. Пластмассы на основе высокомолекулярных соединений, полученных цепной полимеризацией. К ним относятся пластмассы на основе полимеров этилена, винилового спирта и их производных.

2. Пластмассы на основе высокомолекулярных соединений, полученных поликонденсацией. К этой группе относятся пластмассы на основе фенолоальдегидных (фенопласты), аминоформальдегидных смол (аминопласты) и др.

3. Пластмассы, содержащие природные полимеры. К ним относятся простые и сложные эфиры целлюлозы (целлулоид, этролы), белковые вещества (галалит) и др.

4. Пластмассы на основе природных и нефтяных асфальтов, а также на основе смол.

Кроме того, в промышленности получают пластмассы смешанного типа, которые содержат смолы различных классов; при этом получают материалы, обладающие разнообразными свойствами.

В зависимости от типа полимеров, входящих в состав пластических масс, различают термопластичные пластмассы (термопласты) и термореактивные пластмассы.

За последние 20—30 лет активно развивались композиционные материалы на основе полимерных волокон. Они обладают уникальными свойствами: с одной стороны, выдерживают значительные статические нагрузки, а с другой — имеют высокую вязкость разрушения, то есть при ударе изделия из них не разлетаются вдребезги. Современная авиация, ракетно-космическая техника, судостроение немыслимы без полимерных композитов (армированных пластиков). Например, знаменитая ракета «Тополь-М» сделана из композитов. Даже твердое топливо для ракет — тоже полимерный композиционный материал.

Конструкционные пластмассы в строительстве применяют в составе элементов несущих и ограждающих конструкций сравнительно недавно. К ним относятся:

► стеклопластики; ► пенопласты; ► оргстекло; ► винипласт; ► воздухо- и водонепроницаемые ткани и пленки; ► древесные пластики.

Стеклопластики – это листовой материал из стеклянных волокон или тканей, связанных синтетической смолой. Стеклянные волокна (наполнитель) служат армирующими элементами: они воспринимают основные нагрузки при работе материалов конструкций. Смола не только связывает стеклянные волокна, но и распределяет усилия между ними, защищает материал от внешних воздействий.

Использование стеклопластиков началось еще во время Второй мировой войны, когда из них стали делать планеры, а затем и корпуса для минных тральщиков, но массовое внедрение композитов не только в военную, но и в гражданскую технику произошло в последнюю четверть минувшего века. Отчасти это связано с тем, что новые материалы требуют и нового конструкторского мышления, поскольку композит формируется сразу в процессе изготовления детали.

Пенопласты – это ячеистые газонаполненные конструкционные пластмассы. Они представляют собой нетвердую пену, состоящую из массы замкнутых ячеек, заполненных воздухом или безвредным газом. Пенопласты образуются путем горячего вспенивания термопластичных смол или введением отвердителей и пенообразователей в состав термореактивных смол в процессе их твердения.

Древесные пластики – материалы, полученные соединением продуктов переработки натуральной древесины синтетическими смолами. Древеснослоистые пластики – листы или плиты, изготовленные из тонкого лущеного шпона, пропитанного и склеенного формальдегидными полимерами термореактивного типа при высокой температуре и под большим давлением.

Надо сказать, что в природе все конструкционные материалы, и жесткие и мягкие, построены по композиционному принципу. В качестве примера можно привести древесину, в которой волокна натурального полимера — целлюлозы склеены лигнином.

Одно из главных направлений дальнейшего развития — создание градиентных материалов, свойства которых изменяются от точки к точке. И здесь опять подсказку нам дает природа. Возьмем, например, иглу дикобраза или шип розы. Они «сделаны» из природных органических полимеров, то есть, по сути, из мягких материалов, но при этом благодаря неоднородной структуре не сминаются и обладают удивительной прочностью. Сейчас многие научные коллективы, в том числе и в Институте химической физики РАН, ведут работы по созданию пластичных неорганических материалов, которые легко поддавались бы переработке и не были хрупкими. Думаю, что лет через двадцать неорганические полимеры и неорганически-органические композиты смогут заменить многие строительные, конструкционные и другие материалы, получат дальнейшее развитие так называемые смарт-материалы, или, если перевести этот термин с английского, «умные» материалы которые способны изменять свои свойства в зависимости от внешних условий. В авиастроении такие материалы уже есть, но пока их мало и они не очень распространены.

На сегодняшний день почти все органические полимеры производят из нефти или, в небольших количествах, из газа. Запасы и того и другого не безграничны. Поэтому одна из основных задач, которую предстоит решить ученым в последующие 20—30 лет, — переход на получение полимерных материалов из возобновляемого сырья. Таким сырьем могут служить целлюлоза и хитин, но их переработка — экологически грязное производство. Можно надеяться, что в недалеком будущем появятся чистые технологии переработки; научный задел в этой области уже есть.

Применение неметаллических материалов обеспечивает значительную экономическую эффективность; коэффициент использования пластмасс, полимеров и стеклопластиков достигает 0,9—0,95, так как оформление изделий из них осуществляется пластическими методами с небольшими отходами. Пластмассы, полимеры и стеклопластики обеспечивают меньшую (в 5—6 раз) трудоемкость и более низкую себестоимость изделий по сравнению с металлами.

biofile.ru

Свойства и применение пластмасс

Пластмассы применяются во всех сферах нашей жизни, в том числе в автоматике и средствах управления техническими системами и т.д.. Пластмассы - это полимерные материалы, которые при формировании изделия находятся в вязкотекучем состоянии, а при его эксплуатации - стекловидном.

В состав пластмасс кроме ВМС (как связующие) могут входить:

а) стабилизаторы - вещества, повышающие устойчивость пластмасс к воздействию света, тепла и кислорода. Это - CaSiO3, PbSiO3, Оловоорганические соединения.

б) пластификаторы - вещества, облегчающие формирование изделия, увеличивают эластичность, морозостойкость, огнестойкость и т.д. Это-парафин, полиэфиры и т.д.

в) антиоксиданты - вещества, сдерживающие деструкцию: Na2SiF6, масла, фенолы, сульфиды, фосфиды, витамин Е и другие.

г) наполнители (затвердлювачи) - сажа, мел, волокна, бумага и т.д.

д) красители - индиго и другие.

е) антистатики - ПАВ, графит.

ж) антипирены - оксид сурьмы, фосфора и соединения фтора.

а) Порообразователи - NaHCO3, динитрил, Порофор и другие.

Широко применяются композитные материалы на полимерной основе, армированного наполнителем в виде восокомицних волокон или нитковид-ных кристаллов с карбидов, нитридов, боридов и т.д.. Многие из них по прочности не уступают металлам. Среди других пластмасс наибольшее распространение получили.

1. Полиэтилен.

2. Полипропилен.

3. Полистирол.

4. Поливинилхлорид.

5. Фторопласт (политетрафторэтилен).

6. Полиметилметакрилат (плексиглас, оргстекло).

7. Полиамид.

8. Синтетические каучуки (эластомеры).

9. Кремнийорганические соединения (силиконы).

10. Фенолформальдегидные смолы.

11. Гетинакс.

12. Текстолит.

13. ВОЛС.

Полиэтилен [-Ch3-Ch3-] n - термопласт, который получают методом радикальной полимеризации при температуре 320оС и давлении 120-320 МПа с использованием катализаторов. Устойчив к агрессивным средам, набухает в растворах, особенно в галогенподибних углеводородах. Сильный диэлектрик. Эксплуатируется при-20о - +100 оС. Из него изготавливают трубы, детали радиоаппаратуры, изоляционные пленки, оболочки кабелей (телефонных, силовых и т.д.).

Полипропилен [-CH (Ch4)-Ch3-] n - кристаллический термопласт, получаемый методом стереоспецифической полимеризации. Высокая термостойкость, механическая прочность. Изготавливают трубы, пленки, аккумуляторные баки и т.д.Полистирол -1 - термопласт, получаемый

радикальной полимеризации стирола. Устойчив к слабых кислот, щелочей. Растворяется в спиртах, кетонах, ароматических углеводородах. Крепкий. Высококачественный диэлектрик. Используют как декоративно-облицовочный материал в приборостроении, в радиотехнике и т.д.

Поливинилхлорид [-Ch3-CHCI-] n - термопласт, образующийся полимеризацией винилхлорида. Устойчивый к кислотам, щелочам, солей. Не горит. Применяется как материал для оболочек проводов. Его можно соединять сваркой.

Полиамид (например капрон и т.д.) - термопласт, имеющий группу-NH-CO-. Высокая прочность, износостойкость, диэлектрические свойства. Устойчив в маслах, бензине, разбавленных кислотах и концентрированных щелочах. Применяется для получения волокон, изоляционных пленок, антифрикционных изделий.

Фенолформальдегидные смолы. Получаемые поликонденсацией формальдегида с фенолом аммиаком. Это термоактивные полимеры, в которых образуются поперечные связи и, соответственно, сетчатая пространственная структура, которую трудно превратить в линейную. Смолы используют как основу клеев, лаков, пластмасс, ионитов и т.д. С этого газа без окраски с температурой кипения - 76 ° С и температурой плавления - 142оС ведут полимеризацию в суспензии или в растворе при t = 80 ° C. Тефлон не взаимодействует ни с одной из кислот или щелочей. Он имеет большую прочность, устойчив к старению. Температура эксплуатации от -270 до 260 ° С. При 400 ° С разрушается с выделением фтора и хлора. Используется как конструкционный материал, в пиротехнике, как изолятор. Производство вредное и экологически опасно.

worldofscience.ru

Свойства и применение пластмасс (часть1)

Пластмассы являются перспективными конструкционными материалами. Их используют не только как заменители металлов и других материалов, но и как самостоятельные конструкционные материалы, обладающие многими положительными свойствами. В настоящее время около 1/3 выпускаемых в стране полимерных материалов используют в машиностроении.

Из пластмасс изготовляют подшипники скольжения, зубчатые и червячные колеса, детали тормозных устройств, кузова различного транспортного оборудования, детали автомобилей, самолетов и ракет, рабочие органы насосов и турбомашин, детали конвейеров, технологическую оснастку, корпуса приборов электротехнической и радиотехнической промышленности. Кроме того, из пластмасс получают защитные оболочки, трубопроводы и разные строительные детали, а также различные машины, легкие, прочные и красивые. Уже появились автомобили, кузова которых и многие детали изготовлены из пластмасс.

Из пластмасс будут изготовлять и некоторые типы самолетов, что упростит и удешевит их производство. Уже теперь в крупных самолетах имеются тысячи деталей из пластмасс. Широкое распространение получат не только легкие прогулочные суда из пластмасс — шлюпки, яхты и т. п., но и крупные речные и морские суда, включая и подводные лодки. В ракетной технике, где снижение веса — наиболее важная задача, максимальное количество деталей и узлов будет изготовлено из пластмассы. В железнодорожном транспорте пластмассы обеспечат создание значительно более грузоподъемных (при тех же размерах), красивых, удобных и бесшумных вагонов. В электротехнической промышленности пластмассы уже нашли широкое применение как лучшие электроизоляционные материалы. В недалеком будущем пластмассы начнут применяться в качестве полупроводников, вместо таких элементов как германий, кремний и т. п.

В медицине пластмассы применяют не только в конструкциях разнообразной медицинской аппаратуры, но и для изготовления «запасных частей» человеческого организма — костей, суставов, аорты и других крупных кровеносных сосудов. Пластмассы все больше входят в быт человека (посуда, одежда, меха, обувь, разные ткани). Жилище человека, начиная с жилых домов, их остекления, водопроводной и санитарной арматуры, дверей и полов и кончая мебелью, будут выполняться из пластмасс.

Из сказанного ясно, что нет такой области, в которой не применялись бы пластмассы.

Основой пластмасс являются высокомолекулярные соединения, которые состоят из гигантских молекул линейной, разветвленной или сетчатой (трехмерной) структуры. В большинстве случаев эти молекулы содержат многократно повторяющиеся структурные элементарные звенья (группы атомов), соединенные силами химической связи. Такие вещества называются полимерами, а исходные низкомолекулярные продукты — мономерами. Молекулярная масса полимеров достигает десятков и сотен тысяч единиц, а в некоторых случаях даже и нескольких миллионов.

Полиэтилен получается из простейшего непредельного углеводорода — газа этилена СН2=СН2 посредством процесса полимеризации. При этом двойная связь в молекуле этилена разрывается, образуя две свободные связи, с помощью которых молекулы этилена объединяются в длинную молекулу полиэтилена. Строение молекулы полиэтилена схематично можно представить в виде указанной ниже формулы —СН2—(СН2—СН2) п—СН2—.

Число звеньев п не имеет определенной величины и может колебаться в интервале от тысячи до ста тысяч. Длина каждой цепочки в тысячи раз превосходит ее толщину. На концах цепочек располагаются атомы или радикалы (группы атомов), отличающиеся от внутренних звеньев.

Полимеры могут находиться как в аморфном, так и в кристаллическом состоянии. Если молекула перепутана и не имеет определенной направленности, она находится в аморфном состоянии. В участках, где наблюдается направленность молекул, их определенная ориентация, они находятся в кристаллическом состоянии. Свойства полимера зависят от его структуры, а также от типа связи, действующей в нем.

Вдоль цепи полимера действуют химические связи, которые обеспечивают высокую прочность цепи. Отдельные же цепи между собой связаны межмолекулярными (Ван дер Ваальсовскими) силами. Эти связи много слабее, чем химические. Однако в больших молекулах вследствие большой их длины эти молекулярные связи становятся настолько прочными, что оказывается легче разорвать молекулу, чем оторвать одну от другой.

Пластическими массами (пластмассами) принято называть материалы, изготовленные на основе высокомолекулярных органических веществ — полимеров.

В большинстве случаев пластмассы представляют собой сложные многокомпонентные смеси. В них, помимо высокомолекулярной основы полимера или связующего, входят различные наполнители, пластификаторы, красители, стабилизаторы и другие специальные добавки. Свойства применяемого полимера в значительной степени определяют важейшие технические свойства пластмасс: электрическое сопротивление, теплостойкость, водостойкость и др. Полимеры обеспечивают монолитность материала и сообщают всей композиции свойства пластичности, характерные для пластмасс.

В пластмассах используют волокнистые и порошкообразные наполнители, увеличивающие механическую прочность получаемых пластмасс. Наряду с этим, наполнители уменьшают усадку пластмасс при прессовании из них изделий. В качестве наполнителей органического происхождения применяют преимущественно хлопковые очесы, обрезки ткани или бумаги, древесный шпон. К числу неорганических волокнистых наполнителей относятся асбестовое и стеклянное волокна. Кроме волокнистых неорганических наполнителей применяют также и порошкообразные: слюдяную и кварцевую муку, тальк и др. Содержание в пластмассах наполнителей колеблется обычно в пределах 40—65%.

В некоторых случаях применяют полимеры без наполнителей (для литых изделий, прозрачных пресс-изделий, высокочастотных изоляционных деталей и др.). К смолам иногда добавляют пластификаторы — вещества, повышающие эластичность композиций.

Пластмассы обладают рядом ценных физико-механических и химических свойств, предопределяющих их использование в качестве конструкционного материала: малую плотность (1,0—1,8 г/см8), т. е. в среднем в 5 раз меньше плотности черных и цветных металлов и почти в 2 раза меньше плотности сплавов на основе алюминия.

Многие пластмассы, являясь диэлектриками, совершенно не подвергаются электрохимической коррозии и очень стойки при воздействии различных химических агрессивных сред. Некоторые из них (политетрафторэтилен) по химической стойкости превосходят золото и платину. Поэтому пластмассы — незаменимые коррозионностойкие материалы.

Пластмассы— прекрасные диэлектрики в условиях использования постоянного и переменного тока. Их широко применяют как высокочастотные диэлектрики, в этом отношении это единственные совершенные материалы, используемые в радиосвязи, телевидении, локации и т. д.

Ранее считалось, что пластмассы не проводят электрического тока. Однако в настоящее время созданы полимеры, обладающие полупроводниковыми и магнитными свойствами, которые позволяют получить микроэлементы для микроэлектроники и уменьшить размеры вычислительных машин.

www.prosvarky.ru

НАЗНАЧЕНИЕ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛАСТМАССЫ. Пластмассы: свойства и параметры качества

Использование - пластмасса - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Использование - пластмасса

Cтраница 1

Использование пластмасс позволяет добиться в этом направлении значительных результатов. При групповой станочной обработке трудоемкость изготовления приспособлений с применением пластмасс составляет всего лишь 5 - 8 %, а расход металла 10 - 15 % по сравнению со специальной металлической оснасткой. [2]

Использование пластмасс в строительстве вызывает необходимость дальнейшего совершенствования и развития методов огневых испытаний. Существующие методы не учитывают в полной мере возможную опасность при пожаре конструкций с применением новых видов пластмасс. [3]

Использование пластмасс в производстве синтетических волокон для текстильной промышленности и изделий народного потребления ( обуви, спортивного инвентаря, игрушек и товаров хозяйственного обихода) увеличивается. [4]

Использование пластмасс в кабельном производстве позволяет изготовлять легкие гибкие кабели, улучшать их устойчивость к вибрации, агрессивным и влажным средам, повышать уровень автоматизации производства и высвобождать такие дефицитные материалы, как свинец, бронза, резина, хлопчатобумажная пряжа, в кабельной промышленности без применения пластмасс выпускают лишь ту продукцию, где замена традиционных материалов технически невозможна. Наиболее широко используют поливинилхлоридные пластикаты и полиэтилен. [5]

Использование пластмасс для производства санитарно - техническо-го оборудования, которое является наиболее металлоемкой и трудоемкой продукцией, дает возможность внедрить прогрессивную технологию переработки и примерно в 1 5 раза повысить производительность труда по сравнению с изготовлением изделий из черных и цветных металлов. Гладкая внутренняя поверхность пластмассового санитарно-тех-нического оборудования позволяет свести до минимума гидравлическое сопротивление и исключить в процессе эксплуатации образование слоя загрязнений, который уменьшает проходные сечения и вызывает засорения. [6]

Использование пластмасс в элементах конструкции до сих пор было незначительно. Перспективным считается использование пластмасс для производства бензобаков и вспомогательных узлов автомобильного шасси, воздухоочистителей, вентиляторов, гибких шлангов, бензопроводов, крепежных элементов, изоляции электропроводов. Потребление пластмасс для этих целей, по оценкам американских специалистов, достигает 18 - 19 кг на 1 автомобиль. [7]

Использование пластмасс для изготовления деталей различных приборов позволяет существенно интенсифицировать производственные процессы, повысить производительность труда, экономить дефицитные металлы и сплавы, дерево ценных пород. Трудоемкость изготовления деталей из пластмасс по сравнению с изготовлением из металлов сокращается в 4 - 5 раз, число технологических операций сокращается в 10 - 15 раз. [8]

Использование пластмасс позволяет применять различные конструктивные решения, способствует концентрации строительного производства, дальнейшему техническому развитию строительства, его механизации. [9]

Использование пластмасс в железнодорожном транспорте позволит резко увеличить пропускную способность железных дорог, снизить трудоемкость производства подвижного состава, сэкономить значительные количества листовой стали и цветных металлов, древесины ценных сортов, растительных красок и масел. [10]

Использование пластмасс способствует развитию нетрадиционных методов строительства и появлению новых типов сооружений. [11]

Использование пластмасс в червячных передачах рекомендуется только при невысоких скоростях скольжения. Выбор вида материалов зависит от конкретного применения. [12]

Использование пластмасс для изготовления зубчатых колес несколько увеличилось за последние 3 - 4 года. Разрабатываются методы расчета и конструирования зубчатых колес с использованием пластмасс, создана технология изготовления и применения их в закрытых передачах с масляной ванной, а главное - в силовых передачах. Так, например, из текстолита сейчас изготавливаются зубчатые колеса с модулем от 0 3 до 16 мм. [13]

Помимо использования пластмасс уменьшению металлоемкости токарных станков и улучшению их внешнего вида способствует применение тонкостенных штампо-свар-ных деталей взамен толстостенных литых. Уменьшение металлоемкости деталей в этом случае достигает 50 % и выше. [14]

Увеличивается использование пластмасс, главным образом полиэтилена высокой плотности, в производстве ящиков для транспортировки и хранения бутылок с пивом и газированной водой или другими пищевыми продуктами. [15]

Страницы: 1 2 3 4

Виды пластмасс и сферы их применения. Применение пластмасс

Области применения пластмасс

ГЛАВА 5. ПЛАСТМАССЫ

5.1. Основные виды, свойства и применение

5.2. Основные виды термопластичных пластмасс, их свойства и применение

Виды пластмасс и сферы их применения

Свойства и применение пластмасс

Свойства и применение пластмасс (часть1)

НАЗНАЧЕНИЕ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛАСТМАССЫ. Пластмассы: свойства и параметры качества

Похожие главы из других работ:

1. Назначение, область применения, классификация бетона

1 Виды конвейеров. Классификация, назначение, устройство, область применения

2.1 Назначение и область применения

НАЗНАЧЕНИЕ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПЛАСТМАССЫ

2.1 Назначение и область применения ДСП-150

1.1 Назначение и область применения

3.1 Назначение и область применения

1. Назначение и область применения

1.1 Назначение и область применения

1.1 Назначение и область применения

1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2.1 Назначение и область применения

2.1 Назначение и область применения

Классификация нефтяных масел и область их применения

2.1 Назначение и область применения

Использование - пластмасса - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Использование - пластмасса