2. Свойства пластмасс

Свойства пластмасс зависят от структуры, типа наполнителя, вяжущего, технологии изготовления и т.д.

Физические свойства

Влажность. Материалы из чистого полимера (без наполнителя) практически не поглощают воду, даже при длительном пребывании в воде. Поэтому на свойства таких пластмасс влага не влияет.

В большинстве армированных пластмасс наблюдается ухудшение свойств при увлажнении. Это связано со структурой наполнителя, который в большинстве случаев имеет волокнистое строение, что способствует накоплению влаги. При удалении воды физико-механические показатели большинства пластмасс восстанавливаются.

Реакция древесных пластиков на изменение влажности напрямую зависит от свойств шпона и степени пропитки его клеями. Так, для сильно пропитанной бакелизированная фанеры водопоглощение незначительное, поэтому и нет заметного изменения свойств даже при длительном увлажнении.

Плотность. Плотность ненаполненных пластмасс (оргстекло, винипласт) равна плотности полимера 1,2 ... 1,4 т / м³. Плотность стеклопластиков в значительной степени зависит от вида вяжущего и содержания стекловолокна и изменяется в пределах 1,4 ... 1,9 т / м³.

Плотность пенопластов зависит от вида смолы и технологии изготовления и составляет (10 ... 220 кг / м³).

Плотность древесных пластиков определяется плотностью древесины шпона. Строительная фанера несколько плотнее древесины 0,7 т / м³, бакелизированная фанера благодаря глубокому пропитке значительно тяжелее – 1,01 т / м³, ДСП также – 1,3 т / м3.

Термические свойства. Смолы и материалы на их основе в плотном состоянии обладают высокой теплопроводностью 0,18...0,76 Вт / (м К). Вспененные пластмассы является эффективным утеплителем с λ = 0,035 ... 0,06 Вт / (м К).

Линейное расширение пластмасс зависит от природы и степени насыщения их наполнителями. Большинство полимерных синтетических материалов отличаются большими тепловыми деформациями (до 10×10^-5), что необходимо учитывать при компоновке зданий.

Механические свойства

В зависимости от структуры пластмасс они могут иметь как изотропные, так и анизотропные свойства.

Армированные пластмассы в большинстве анизотропные, поскольку направление волокон в них ориентирован. Свойства ненаполненных пластмасс во всех направлениях одинаковы.

В отличие от древесины механические показатели пластмасс можно определить теоретическим путем. Это позволяет проектировщику наперед задавать свойства материала путем варьирования материала наполнителя и его содержимого.

Деформативность пластмасс, особенно ненаполненных, весьма значительна. Поэтому они подвержены ползучести, весьма негативно влияет на работу конструкций.

Таким образом из вышесказанного можно выделить следующие положительные и отрицательные качества пластмасс.

Положительные свойства:

• высокие физические показатели - плотность пластмасс колеблется в пределах от 10 до 2200 кг / м³, что позволяет использовать их в несущих и ограждающих конструкциях;

• высокие механические показатели - пластмассы благодаря разнообразным наполнителям имеют высокую прочность на сжатие, изгиб, растяжение и т.д.;

• устойчивые против коррозии- даже в концентрированных кислот (некоторые пластмассы);

• низкая теплопроводность - пористость пластмасс может достигать 95-98%, поэтому их широко применяют в качестве теплоизоляционного материала;

• низкое водопоглощение - до 1%;

• легкость обработки - при производстве (литье, прессование, вытягивание) и монтаже (склеивание, сварка);

• покраска - пластмассы хорошо окрашиваются в любой цвет и долго сохраняют его.

Основные недостатки пластмасс:

• невысокая теплостойкость - большинство пластмасс плавится при 70–200 °С;

• высокий коэффициент температурного расширения;

• повышенная ползучесть;

• токсичность при горении;

• старение - основной недостаток пластмасс. Со временем у большинства пластмасс под воздействием света, температуры и воздуха снижается прочность, твердость, появляется хрупкость, потемнение. Именно этот недостаток сдерживает широкое использование пластмасс в несущих конструкциях.