13. Состав и свойства пластмасс, их достоинства и недостатки.

Пластическими массами называют материалы, содержащие в качестве важнейшей составной части высокомолекулярные соединения – полимеры и обладающие пластичностью на определенном этапе производства, которая полностью или частично теряется после отверждения полимера.

Молекулы высокомолекулярных соединений состоят из нескольких тысяч или даже сотен тысяч атомов.

Высокомолекулярные соединения встречаются в природе. К ним принадлежит натуральный каучук, целлюлоза, шерсть, шелк янтарь и др.

С начала ХХ века искусственным путем стали получать новые высокомолекулярные вещества, полученные реакциями синтеза из сравнительно простых по химическому составу веществ – мономеров.

Пластмассы получают обычно из связующего вещества и наполнителя, вводя в состав исходной массы те или иные специальные добавки-пластификаторы, отвердители, стабилизаторы и красители.

Связующим веществом в пластмассах служат различные полимеры – синтетические смолы и каучуки, производные целлюлозы. Выбор связующего вещества в значительной мере определяет технические свойства изделий из пластмасс: их теплостойкость, способность сопротивляться к воздействию растворов кислот, щелочей и других агрессивных веществ, а также характеристики прочности и деформативности.

Сырьем для полимеров служат: природный газ, «попутный газ», сопровождающий выходы нефти. В газообразных продуктах переработки нефти содержится этилен, пропилен и другие газы, перерабатываемые на предприятиях в полимеры.

Наполнители представляют собой разнообразные неорганические и органические порошки и волокна. В виде наполнителей слоистых пластмасс широко применяют также бумагу, ткани, древесный шпон и другие листовые материалы. Наполнители улучшают ряд свойств изделий – повышают теплостойкость, а волокна ткани и листовой материал сильно повышают сопротивление растяжению и изгибу, действуя подобно арматуре в железобетоне.

Пластификаторы – это вещества, добавляемые к полимеру для повышения его высокоэластичности и уменьшения хрупкости.

При изготовлении пластмасс в их состав вводят и другие добавки. Вещества, являющиеся инициаторами реакции полимеризации, ускоряют процесс отверждения пластмасс и их поэтому называют отвердителями. Стабилизаторы способствуют сохранению структуры и свойства пластмасс во времени, предотвращая их раннее старение при воздействии солнечного света, кислорода воздуха, нагрева и других неблагоприятных явлений.

Для производства пористых пластических масс в полимеры вводят специальные вещества – порообразователи , обеспечивающие создание в материале пор.

Положительным свойством пластмасс является то, что возможно получить некоторые материалы с высокими показателями, например:

- Малая плотность в пределах от 20 до 2000кг/м3;

Высокие прочностные характеристики; пределы прочности при разрыве, при сжатии;

Низкая теплопроводность. Самые легкие пористые пластмассы имеют показатель теплопроводности, близкий к теплопроводности воздуха;

Высокая химическая стойкость;

Высокая устойчивость к коррозионным воздействиям;

Малая истираемость некоторых пластмасс;

Технологическая легкость обработки;

Вместе с тем пластмассы имеют ряд недостатков:

- Низкая теплостойкость (от +70 до +2000С);

Малая поверхностная твердость;

Высокий коэффициент термического расширения;

Повышенная ползучесть, особенно заметная при повышении температурного режима;

Горючесть с выделением вредных газов;

Токсичность при эксплуатации.

К недостаточно изученным свойствам пластмасс следует отнести сроки их службы. Вопросы долговечности материалов, изменяемости их свойств во времени в значительной мере определяют возможность их применения в строительстве