9. Понятие о полимерах и пластических массах. Состав и классификация пластмасс.

Пластические массы – материалы на основе полимеров и их композиций с различными ингредиентами, способные при определенных условиях (температуре, давлении) формоваться в изделия и сохранять приданную им форму. Основой пластических масс являются полимеры.

Полимеры - это высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из большого числа одинаковых группировок, соединённых химическими связями. Состав пластмасс, как правило, включает:

1. Связующее вещество является основной, обязательной составной частью любого пластика. Оно соединяет все составные части пластмассы и определяет её основные свойства.

2. Наполнители. Придают изделиям из пластмасс большую механическую прочность, повышают тепло- и химическую стойкость, улучшают электроизоляционные свойства. В качестве наполнителей используют различные измельчённые органические и неорганические материалы (древесная мука, каолин, мел, асбест и т.д.).

3. Газообразователи. Широкое применение нашли пористые полимерные материалы:

- пенополистирол (пенопласт) - это легкий ячеистый материал, который получается путем вспенивания газовой смесью синтетического полимера – полистирола;

- пенополиуретаны - группа газонаполненных пластмасс на основе полиуретанов, на 85-90 % состоящих из инертной газовой фазы.

Порофор - это химические соединения, которые при нагревании разлагаются, выделяя углекислый газ, вспенивающий полимер.

4. Пластификаторы (мягчители). Придают пластмассе гибкость, эластичность, снижают жёсткость, облегчают процесс формования изделий.

5. Красящие вещества (красители). Окрашивают пластмассы в различные цвета. Представляют собой тонкоизмельчённые минеральные пигменты либо органические красители, стойкие к температуре, при которой формируется изделие. Содержатся в составе пластмасс в количестве от 1 до 1,5%.

6. Стабилизаторы. Это вещества, которые замедляют процесс старения пластмасс. Процесс старения полимеров связан с накоплением свободных радикалов, образующихся в результате распада макромолекулярных цепей. Защитное действие стабилизаторов основано на способности связывать свободные радикалы или переводить их в малоактивное состояние. В качестве стабилизаторов используют амины, фенолы, сажу и др.

7. Отвердители. Компоненты, вводимые в некоторые виды пластмасс для перевода полимера в процессе формования изделий в неплавкое и нерастворимое состояние. Эти вещества «сшивают» структуру полимера. таковым относят формальдегид, диамины, дикарбоновые кислоты и др.

Классификация пластмасс.

1. По характеру связующего вещества, пластмассы делят на 2 группы:

1.1. пластмассы на основе синтетических полимеров (смол), включают:

1.1.1. на основе полимеризационных смол;

1.1.2. на основе поликонденсационных смол;

1.2. пластмассы на основе природных модифицированных полимеров.

2. По физико-механическим свойствам (жёсткости):

2.1. Жёсткие пластики - твёрдые, упругие материалы с высокой величиной модуля упругости и малым удлинением при растяжении (фенопласты, аминопласты, полистирол).

2.2. Полужёсткие пластики — твёрдые упругие материалы, со средней величиной модуля упругости и относительно высоким удлинением при растяжении (полиэтилен, полипропилен, полиамиды).

2.3. Мягкие пластики — эластичные материалы с аморфной структурой и низким модулем упругости (поливинилхлоридный пластикат, пенополиуретан и др.).

3. По термическим свойствам (отношению к нагреванию) пластмассы делятся на термопласты (термопластичные пластмассы) и реактопласты (термореактивные пластмассы).

3.1. Термопласты - при нагревании размягчаются, а при охлаждении снова затвердевают, сохраняя при этом прежние свойства. Термопласты (и их отходы) можно перерабатывать в изделия несколько раз (полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид и др.).

3.2. Реактопласты - при нагревании приобретают сетчатую структуру, необратимо теряя способность плавится и растворятся. Они размягчаются лишь при определённой стадии получения и при дальнейшем нагревании окончательно затвердевают (фенопласты, аминопласты, эфиропласты и др.).

4. По характеру макроструктуры пластмассы делят на однородные и неоднородные (композиционные).