ОСНОВНІ УЯВЛЕННЯ ПРО ПОЛІМЕРНІ МАТЕРІАЛИ

Пластмасами називають такі матеріали, що містять як основний компонент полімер, при переробці у вироби виявляють пластичні властивості (знаходяться у в’язкотекучому чи високоеластичному стані), а в звичайних умовах являють собою тверді чи пружні речовини (знаходяться в склоподібному чи кристалічному стані). Полімерами є речовини, молекули яких складаються з багаторазово повторюваних ланок однакового хімічного складу і будова яких представляє собою довгі ланцюги. Крім полімерів пластмаси містять інші важливі речовини, що називають допоміжними добавками - це стабілізатори, наповнювачі, пластифікатори, барвники і пігменти, змащувальні речовини, затверджуючі речовини, антистатики, пороутворювачі, каталізатори та ін.

Стабілізатори - речовини, що вводяться в полімери з метою підвищення їхньої стійкості до дії різних факторів (тепла, світла, кисню та ін.) в умовах переробки, зберігання та експлуатації. Наповнювачі (порошкоподібні, волокнисті, листоподібні) додають пластмасам необхідні властивості - теплостійкість, підвищують твердість, збільшують довговічність, здешевлюють і т.д. Пластифікатори надають пластмасі пластичності. Барвники або пігменти надають пластичним масам визначений колір. Речовини, що змащують, запобігають прилипанню пластмас до прес-форм. Затверджуючі речовини додають у пластмаси для перетворення їх у неплавкий і нерозчинний стан у процесі пресування або лиття виробів. Каталізатори скорочують час твердіння пластмас.

Таким чином, пластмаси являють собою складні композиції різних речовин, найголовнішими з який є полімери. Пластмаси можуть бути однофазними (гомогенними) чи багатофазними (гетерогенними, композиційними) матеріалами. У гомогенних пластмасах полімер є основним компонентом, що визначає властивості матеріалу, а інші компоненти розчинені в полімері. Тому в назві таких пластмас звичайно міститься найменування того полімеру, на основі якого виготовляється дана пластмаса, наприклад поліетилен, поліпропілен, полівінілхлорид і т.д. У гетерогенних пластмасах полімер виконує функцію зв’язуючого середовища стосовно диспергованих у ньому компонентів, що складають самостійні фази.

Полімери, що входять до складу пластмас бувають природними і синтетичними. Природні полімери (наприклад, целюлоза і її похідні, тваринні білки) знаходять обмежене застосування через невисоку атмосферо- і водостійкість. Синтетичні полімери поділяють на полімеризаційні і поліконденсаційні. Вони утворяться з низькомолекулярних речовин-мономерів, що одержують із природних і нафтових газів, вуглекислого газу, водню, аміаку і багатьох інших дешевих речовин.

Взаємодія мономерів, при якому не виділяються побічні низькомолекулярні речовини, утворює полімеризаційні полімери (поліетилен, поліпропілен полістирол і ін.). Якщо при взаємодії мономерів виділяються низькомолекулярні речовини - утворюються поліконденсаційні полімери (поліуретани, лінійні поліаміди, фенолформальдегідні смоли, меламіноформальдегідні смоли та ін.)

Полімери, у залежності від властивостей при підвищених температурах, поділяються на термопластичні (термопласти) і термореактивні (реактопласти). Термопласти при нагріванні розм'якшуються і стають в’язкотекучими, при охолодженні вони твердіють, але не втрачають здатності надалі до розчинення і розм'якшення. Реактопласти при нагріванні або на холоді в процесі переробки у вироби перетворюються у тверді неплавкі і нерозчинні матеріали, що обумовлено хімічною реакцією утворення тривимірного полімеру - затвердінням. При цьому полімер незворотньо втрачає здатність переходити у в’язкотекучий стан.

Полімери можуть знаходитися тільки у твердому чи рідкому агрегатному стані. Твердому агрегатному стану полімерів відповідають два фазових - кристалічне і аморфне. Рідкому фазовому стану відповідають два агрегатних - тверде (склоподібне) і рідке (розплави). Більшість розповсюджених промислових полімерів (полістирол, полівінілхлорид, поліметилметакрилат і ін.) знаходяться в рідкому фазовому стані. Це аморфні полімери, для яких розрізняють три фізичні стани - склоподібне, високоеластичне і в’язкотекуче. У кристалічних полімерах завжди присутня деяка кількість аморфної фази, тому однією з основних характеристик таких полімерів є вміст у них кристалічної фази (ступінь кристалічності).

Кожен фізичний стан полімеру характеризується визначеним комплексом деформаційних властивостей, знання яких дуже важливе як при переробці полімерів, так і при експлуатації виробів з них. З одного фізичного стану в інший полімер переходить при зміні температури, що впливає на запас теплової енергії макромолекул і викликає зміни в механічних властивостях полімерів.

При переході полімеру з аморфного в кристалічний стан підвищуються міцність на розрив і теплостійкість. Наявність аморфної фази зменшує твердість системи і робить її еластичною. У деяких технологічних процесах навмисно збільшують вміст аморфної фази в кристалічних полімерах, завдяки чому готові вироби стають більш еластичними. Це досягається тим, що розплав полімеру швидко охолоджують і в такий спосіб утруднюють кристалізацію (повільне охолодження приводить до підвищеної кристалічності). Однак цей прийом неприйнятний для товстостінних виробів, тому що через погану теплопровідність полімеру середні шари прохолоджуються повільно і, внаслідок підвищеної кристалічності, дають значну усадку. Тому між зовнішніми і внутрішніми шарами матеріалу виникають значні напруги, що можуть викликати розтріскування або короблення виробу.

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Практичнi роботи звар пластмас. Зварювання термопластів — це з'єднання двох чи більше частин однакового матеріалу за рахунок впливу теплоти і тиску

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Эта тема принадлежит разделу:

Зварювання пластмас

Практичнi роботи звар пластмас. Зварювання термопластів — це з'єднання двох чи більше частин однакового матеріалу за рахунок впливу теплоти і тиску

Похожие материалы: