Пластмассы: основная характеристика

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Юго-Западный государственный университет»

(ЮЗГУ)

Кафедра Товароведение и экспертиза товаров

Индивидуальное задание по дисциплине: Материаловедение

На тему: Пластмассы: основная характеристика

Выполнила: ст.гр. ТН-81 Емельянова Д.И.

Курск 2010



Содержание

Введение

1.Историческая справка

2.Состав пластических масс

3.Классификация пластмасс

4.Методы распознавания пластических масс

Список использованных источников



Введение

полимер пластмасса высокомолекулярный атом

К неметаллическим материалам относятся полимерные органические и неорганические материалы.

Полимеры (от поли... и греч. mйros -- доля, часть) - высокомолекулярные соединения (ВМС), вещества с большой молекулярной массой, в которых атомы, соединенные химическими связями, образуют линейные, разветвленные, лестничные, цепи, а также пространственные трехмерные структуры.

К полимерам относятся многочисленные природные соединения: белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза, крахмал, каучук и другие органические вещества. Большое число полимеров получают синтетическим путем на основе простейших соединений элементов природного происхождения путем реакций полимеризации, поликонденсации, и химических превращений.

Линейные ВМС могут иметь как кристаллическую, так и аморфную (стеклообразную) структуру. Разветвленные и трехмерные полимеры, как правило, являются аморфными. При нагревании они переходят в высокоэластическое состояние подобно каучуку, резине, и другим эластомерам. При действии особо высоких температур, окислителей, кислот и щелочей, органические и элементоорганические ВМС подвергаются постепенному разложению, образуя газообразные, жидкие, и твердые соединения.

Физико-механические свойства линейных и разветвленных полимеров во многом связаны с межмолекулярным взаимодействием за счет сил побочных валентностей. Так, например, молекулы целлюлозы взаимодействуют между собой по всей длине молекул, и это явление обеспечивает высокую прочность целлюлозных волокон. А разветвленные молекулы крахмала взаимодействуют лишь отдельными участками, поэтому не способны образовывать прочные волокна. Особенно прочные волокна дают многие синтетические полимеры (полиамиды, полиэфиры, полипропилен), линейные молекулы которых расположены вдоль оси растяжения. Трехмерные структуры могут лишь временно деформироваться при растяжении, если они имеют сравнительно редкую сетку (подобно резине), а при наличии густой пространственной сетки они бывают упругими или хрупкими в зависимости от строения.

ВМС делятся на две большие группы: гомоцепные, если цепь состоит из одинаковых атомов (в том числе карбоцепные, состоящие только из углеродных атомов), и гетероцепные, когда цепь включает атомы разных элементов. Внутри этих групп полимеры подразделяются на классы в соответствии с принятыми в химической науке принципами.

Полимерные материалы делятся на три основные группы: пластические массы, каучуки, волокна химические. Они широко применяются во многих областях человеческой деятельности, удовлетворяя потребности различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, медицины, культуры и быта.



1.Историческая справка

Термин «полимерия» был введен в науку И.Берцелиусом в 1833 для обозначения особого вида изомерии, при которой вещества, имеющие одинаковый состав, обладают различной молекулярной массой. Такое содержание термина не соответствовало современным представлениям о полимерах. «Истинные» синтетические полимеры к тому времени еще не были известны.

Первая пластмасса была получена английским металлургом и изобретателем Александром Парксом в 1855 году. Паркс назвал её паркезин (позже получило распространение другое название - целлулоид). Паркезин был впервые представлен на Большой Международной выставке в Лондоне в 1862 году.

Однако химики тогда обычно пытались подавить полимеризацию и поликонденсацию, которые вели к «осмолению» продуктов основной химической реакции, т.е., собственно, к образованию полимеров (до сих пор полимеры часто называют «смолами»). Первые упоминания о синтетических полимерах относятся к 1838 (поливинилиденхлорид) и 1839 (полистирол),

Химия полимеров возникла только в связи с созданием А.М.Бутлеровым теории химического строения. А.М.Бутлеров изучал связь между строением и относительной устойчивостью молекул, проявляющейся в реакциях полимеризации. Дальнейшее свое развитие наука о полимерах получила главным образом благодаря интенсивным поискам способов синтеза каучука, в которых участвовали крупнейшие учёные многих стран (Г.Бушарда, У.Тилден, немецкий учёный К Гарриес, И.Л.Кондаков, С.В.Лебедев и другие). В 30-х годов было доказано существование свободнорадикального и ионного механизмов полимеризации. Большую роль в развитии представлений о поликонденсации сыграли работы У.Карозерса.

С начала 1920 годов развиваются также теоретические представления о строении полимеров. Вначале предполагалось, что такие биополимеры, как целлюлоза, крахмал, каучук, белки, а также некоторые синтетические полимеры, сходные с ними по свойствам, состоят из малых молекул, обладающих необычной способностью ассоциировать в растворе в комплексы коллоидной природы благодаря нековалентным связям (теория «малых блоков»). Автором принципиально нового представления о полимерах как о веществах, состоящих из макромолекул, частиц необычайно большой молекулярной массы, был Г.Штаудингер. Победа идей этого учёного заставила рассматривать полимеры как качественно новый объект исследования химии и физики.

2.Состав пластических масс

Пластмассами называют обширную группу органических материалов, основу которых составляют искусственные или природные высокомолекулярные соединения -- полимеры, способные при нагревании и давлении формоваться и устойчиво сохранять приданную им форму. Большой класс полимерных органических легко формуемых материалов, из которых можно изготавливать легкие, жесткие, прочные, коррозионностойкие изделия.

Эти вещества состоят в основном из углерода, водорода, кислорода и азота. Все полимеры имеют высокую молекулярную массу, от 10 000 до 500 000; для сравнения: кислород (O2) имеет молекулярную массу 32.

Состав пластмасс очень сложен, но чаще всего это композиции различных веществ, взятых в определенном соотношении. Пластмассы включают обязательный компонент - связующее вещество. В качестве связующего для большинства пластмасс используют синтетические смолы, реже применяют эфиры целлюлозы. От связующего вещества зависят тип пластмассы, ее свойства и способ переработки в изделия. Для некоторых пластмасс (полиэтилен, полипропилен) количество связующего достигает более 95%. Также пластмассы содержат другие важные элементы, придающие пластмассам новые свойства:

- наполнители (порошкообразные, волокнистые);

- пластификаторы;

- отвердители;

- катализаторы;

- ингибиторы;

- красители.

Наполнители придают изделиям из пластмасс большую механическую прочность, повышают вязкость, сокращают усадку при охлаждении, снижают их стоимость за счет сокращения доли связующего. В качестве наполнителей применяются измельченные вещества органического и неорганического происхождения, древесная мука, хлопковый пух (линт), ткани, бумага, графит, различные волокна, асбест. После пропитки наполнителем связующим получают полуфабрикат, который спрессовывают в монолитную массу.

Пластификаторы предназначены для снижения жесткости и хрупкости, облегчения формования изделий, повышения их эластичных и пластичных свойств. Пластификаторами служат высококипящие органические жидкости: дибутилфталат, стеарин, глицерин, олеиновая кислота.

Стабилизаторы--органические вещества (амины, стеараты, нафтолы), способствующие сохранению свойств пластмасс в процессе эксплуатации и замедляющие их старение (ухудшение свойств). Старение может протекать под действием света, тепла, кислорода и озона воздуха, ультрафиолетовых излучений, деформаций. В зависимости от типа пластмассы и условий эксплуатации изделий из нее выбирают соответствующий стабилизатор. Отвердители, катализаторы и ингибиторы являются разновидностью стабилизаторов.

Отвердители - химические вещества, с помощью которых происходит отверждение мономеров и олигомеров при производстве полимерных материалов. К их числу относятся катализаторы (кислоты, соли, основания), инициаторы (органические и неорганические перекиси и гидроперекиси), ускорители (например, ускорители вулканизации каучуков). В зависимости от химической природы олигомеров используют различные вещества для их отверждения. Так, для отверждения ненасыщенных полиэфирных полимеров используют инициаторы: гидроперекись изопропилбензола (кумола), перекиси бензоила и метилэтилкетона, и ускорители: нафтенаты кобальта, марганца, кальция, никеля, а также третичные ароматические амины.

Катализаторы вводят для сокращения времени отверждения пластмасс, например для фенолоформальдегидного полимера ускорителем являются известь и уротропин.

Для окраски пластмасс используют красители и пигменты как органические, так и минеральные (сажу, двуокись титана, охру, мумию). Необходимо, чтобы красители хорошо окрашивали материал и не изменяли своей окраски под действием света, высокой температуры переработки продуктов питания.

3.Классификация пластмасс

Основой пластмасс являются высокомолекулярные соединения, которые состоят из гигантских молекул. Такие вещества называются полимерами, а исходные низкомолекулярные продукты, используемые для получения полимеров, называются мономерами (рис. 2).

Отличительной особенностью строения полимеров является наличие цепных молекул - макромолекул, в которых последовательно связано большое количество атомных группировок, называемых звеньями.

Классификация высокомолекулярных соединений может производиться по различным признакам, знание которых позволяет получить ценнейшие сведения о структуре и основных свойств таких соединений и композиций, полученных на их основе.

Пластмассы различаются.

1. По строению макромолекул:

· линейные,

· разветвленные,

· сетчатые пространственные.

У линейных полимеров макромолекулы представляют собой длинные зигзагообразные цепи длиной до 1,27-10 Е (0,127 мм).

Разветвленные пластмассы состоят из макромолекул с боковыми ответвлениями, число и длина которых могут варьироваться в широких пределах.

Сетчатые пластмассы построены из длинных цепей, соединенных друг с другом в трехмерную сетку поперечными химическими связями.

Следует отметить, что любой полимер неоднороден по молекулярной массе, то есть наряду с очень большими молекулами в полимере могут быть и молекулы средних и малых размеров.

2. По способу получения на изготовленные:

· полимеризацией

· поликонденсацией

При полимеризации молекулы мономера соединяются между собой в длинные цепные молекулы без выделения побочных продуктов, Например, этилен (мономер) под воздействием высокой температуры и давления превращается в полиэтилен (полимер), молекулы которого состоят из многократно повторявшихся остатков мономера - этилена (-СН2-СН2-)n. Если полимеризуются два или большее число мономеров разного строения, то этот процесс называется сополимеризация.

Принципиально отличается от полимеризации процесс получения полимеров поликонденсацией, при котором соединение молекул одинакового или различного строения сопровождается выделением простейших низкомолекулярных продуктов. Например, при поликонденсации дикарбоновых кислот с диаминами получаются полиамиды.

3. По отношению к нагреванию:

· термопластичные (термопласты)

· термореактивные (реактопласты)

Термопласты при нагреве до определенной температуры не претерпевают коренных химических изменений. Они могут многократно нагреваться в указанном интервале температур, а затем возвращаться в исходное состояние. Молекулы термопластов обычно имеют линейную структуру. В группу термопластов входят: полиэтилен, полипропилен, полиамиды, полиметилметакрилат. Первым термопластом, нашедшим широкое применение, был целлулоид--искусственный полимер, полученный путем переработки природного--целлюлозы.

Реактопласты под воздействием температуры подвергаются необратимым изменениям в результате соединения макромолекул друг с другом поперечными химическими связями с образованием трехмерных (пространственных) сеток.

Изделия из реактопластов при нагреве не размягчаются и не могут подвергаться повторной переработке. К реактопластам относят фенолформальдегидные смолы, аминопласты, эпоксидные смолы, полиуретаны. По способу производства связующего пластмассы подразделяются на пластмассы, получаемые методом цепной полимеризации (сополимеризации) и поликонденсации. (Схема 2)

Таблица 1 Температуры плавления и размягчения термопластов

Материал	Тс,°С	Тт, °С	Тр, °С
			на воздухе	в азоте
Полиэтилен высокого давления	20	120	220	340
Полиамид	50	160	300	-
Полистирол	80	150	220	-
Поливинилхлорид	80	190	140	240
Полиметилметакрилат	110	170	180	-
Полипропилен	120	180	250	-

4. По агрегатному состоянию:

Полимерные вещества могут находиться только в твердом и жидком (точнее вязкотекучем) состояниях и не могут быть переведены в газообразное состояние. Пластмассы могут находиться как в аморфном, так и в кристаллическом состояниях. Если макромолекулы перепутаны и не имеют определённой ориентации, полимер находится в аморфном состоянии. На участках, где наблюдается направленность макромолекул, они находятся в кристаллическом состоянии. Многие пластмассы ни при каких обстоятельствах не проявляют склонности к кристаллизации. Кристаллические же пластмассы не бывают закристаллизованы полностью, обычно они содержат и аморфную фазу.

5. По виду наполнителя различают следующие группы пластмасс:

- ненаполненные (на основе чистых смол без наполнителей);

- композиционные (содержат различные наполнители): газонаполненные, слоистые пластики, порошкообразные.

Композиционные пластмассы кроме связующего содержат наполнитель и другие добавки. В зависимости от вида наполнителя их выпускают в виде пресспорошков, волокнистых, слоистых и газонаполненных пластмасс. Пресспорошки представляют собой смесь измельченной смолы с различными наполнителями. В зависимости от вида волокнистого наполнителя пластмассы имеют разные названия: волокнит, стекловолокнит (из стеклянного волокна), ас-боволокнит (из волокна асбеста), текстоволокнит (из текстильных обрезков).

Слоистые пластики вырабатывают пропиткой термореактивной смолой древесного шпона, бумаги, ткани и стеклоткани с последующим прессованием при повышенной температуре.

Газонаполненные пластмассы получают введением порообразователей в связующее с последующим действием высокой температуры. Их называют пенопластами или поропластами. Пенопласты имеют малую объемную массу и могут быть с открытыми и закрытыми порами. Пенопласты вырабатывают на основе различных смол: феноло-альдегидных, полистирола, полиуретана. Вид смолы, степень и характер пор определяют свойства газонаполненных пластмасс.

6. По применению пластмассы подразделяют на:

силовые:

- конструкционные;

- фрикционные;

- электроизоляционные;

несиловые:

- оптически прозрачные,

- химически стойкие,

- теплоизоляционные,

- вспомогательные.



4.Методы распознавания пластических масс

полимер пластмасса

Пластмассы, получаемые путем полимеризации: полиэтилен, полипропилен, фторопласты, поливинилхлорид, поливинилацетат, полиакрилаты, полистирол, полиформальдегид, пентапласт, полиакрилнитрил (ПАН), ABC пластик.

Полиэтилен --полупрозрачный, белый с перламутровым оттенком или окрашенный в различные цвета, твердый,в тонких слоях просвечивается, маслянистый на ощупь полимер, характеризующийся высокой морозостойкостью и химической стойкостью, высокими диэлектрическими свойствами. Загорается он медленно, горит синеватым пламенем, издавая запах парафина.

Химическая формула полиэтилена [-CH2-CH2-]n - это термопластичный полимер плотностью 910-970 кг/м3 и температурой размягчения 110-130°С.

Полиэтилен вырабатывают полимеризацией газоэтилена при высоком давлении и температуре или при низком давлении, поэтому различают полиэтилен высокого давления (ПВД) и полиэтилен низкого давления (ПНД). Полиэтилен низкого давления благодаря меньшему количеству ответвлений от главной цепи макромолекулы обладает большей прочностью и термостойкостью, менее эластичен, чем полиэтилен высокого давления.

ПЭВД - полиэтилен высокого давления Пластичен, слегка матовый, воскообразный на ощупь, перерабатывается методом экструзии в рукавную пленку с раздувом или в плоскую пленку через плоскощелевую головку и охлаждаемый валик. Пленка из ПЭВД прочна при растяжении и сжатии, стойка к удару и раздиру, прочна при низких температурах. Имеет особенность - довольно низкая температура размягчения (около 100 градусов Цельсия).

ПЭНД - полиэтилен низкого давления. Пленка из ПЭНД - жесткая, прочная, менее воскообразная на ощупь по сравнению с пленками ПЭВД. Получается экструзией рукава с раздувом или экструзией плоского рукава. Температура размягчения 121°С позволяет производить стерилизацию паром. Морозостойкость этих пленок такая же, как и у пленок из ПЭВД. Устойчивость к растяжению и сжатию - высокая, а сопротивление к удару и раздиру меньше, чем у пленок из ПЭВД. Пленки из ПЭНД - это прекрасная преграда влаге. Стойки к жирам, маслам. "Шуршащий" пакет-майка, в который вы упаковываете покупки, изготовлен именно из ПЭНД. Один недостаток использования ПЭНД в некоторых из областей применения - его тенденция к растрескиванию под напряжением при взаимодействии внешней среды, определяемая как разрушение пластикового контейнера при условиях одновременного напряжения и соприкосновения с продуктом, что в отдельности не приводит к разрушению.

Полиэтилен широко применяют для изоляции проводов, в производстве труб, шлангов, хозяйственной посуды, игрушек, чехлов для одежды, галантерейных товаров, а также в виде пленок для упаковки товаров и храненияпродуктов. Однако он недостаточно стоек к жирам, поэтому посуда трудно очищается от жировых загрязнений. ПНД непригоден для изготовления пищевой посуды.

Полипропилен напоминает по свойствам полиэтилен, но он более прочен, жёсток, имеет более высокую температуру плавления (170°), окрашивается во все цвета лучше, чем полиэтилен, хотя уступает ему по морозостойкости.

Пленки из полипропилена менее проницаемы для паров и газов, чем из полиэтилена. Полипропилен также широко применяют для выработки пленок, труб, изоляции проводов, игрушек, небьющихся емкостей (бутылок, фляг, ведер). Из него изготовляют скатерти, салфетки, занавески, упаковочный материал.

Полистирол получают полимеризацией стирола. Самый распространенный вид пластмасс. Он представляет собой прозрачный, бесцветный или окрашенный в яркие цвета пластик, устойчивый к действию воды, слабых кислот и щелочей. При ударе издает металлический звук, скрежет. Полистирол горит ярким, коптящим пламенем, вытягивается в нити, издавая сладковатый запах цветов.

Полимер стирола является одним из первых и наиболее полно изученных полимерных пластмасс. Благодаря высокой водо- и химической стойкости, хорошим электроизоляционным свойствам, прозрачности полистирол широко применяется в технике. Получают его полимеризацией стирола, который иначе называется винилбензолом. Хотя исходный материал для получения полистирола обладает токсичными свойствами, сам полистирол совершенно безвреден для организма человека.

Применение полистирола ограничено вследствие его токсичности и хрупкости. Используется полистирол для изготовления электро- и радиодеталей (катушек, панелей, цоколей), химической и медицинской посуды, галантерейных изделий (пуговиц, расчесок, пудрениц, корпусов электробритв и др.), корпусов авторучек, облицовочных плиток и др.

Путем сополимеризации стирола и синтетического ди-винилового каучука получают ударопрочный полистирол, из которого вырабатывают крупные детали (внутренние детали и двери холодильников, раковин, корпусов радиоприемников и телевизоров и др.).

Пластмассы и сопластмассы стирола используют для изготовления пленок, нитей, пенопластов, деталей светотехнической арматуры, деталей холодильников, облицовочных листов и плиток.

Поливинилхлорид (ПВХ) получают полимеризацией хлористого винила (рис.4). Это непрозрачный пластик, бесцветный или окрашенный. Он характеризуется химической стойкостью, обладает высокими электроизоляционными свойствами, но низкой термостойкостью (70°С), горит с трудом и только в пламени, которое окрашивает в зеленый цвет, выделяет резкий запах хлора. Изделия из ПВХ теряют эластичность при --20 °С. ПВХ используют в изделиях в виде винипласта, пластиката, перхлорвинила.

Винипласт -- твердый жесткий (непластифицированный) пластик. Из него вырабатывают трубы, галантерейные товары (пуговицы, расчески), корпуса авторучек, чертежные принадлежности и др.

Пластикат -- гибкий, эластичный материал, содержащий пластификатор. Его широко используют для изоляции проводов, изготовления труб, шлангов, пленок для плащей, скатертей, накидок, абажуров, искусственной кожи, линолеума, линкруста и др.

Перхлорвинил -- дополнительно хлорированный ПВХ. Он представляет собой белый порошкообразный материал, растворимый в ацетоне, хлорбензоле и др. Его применяют в производстве водостойких и химически стойких антикоррозионных покрытий, лаков, клеев, эмалей.

Полиакрилаты получают при полимеризации акриловой, метакриловой й нитрила акриловой кислоты. Наибольшее применение получили полиметилметакрилат и полиакрилонитрил.

Полиметилметакрилат (органическое стекло) похож на стекло, может быть окрашен, обладает высокой светопрозрачностью, прочностью и пропускает ультрафиолетовые лучи (до 78%), хорошо поддается механической обработке, размягчается при температуре от 90 до 140 °С, горит, потрескивая, голубоватым пламенем. Используют его в производстве посуды, галантерейных товаров, игрушек, стекол для приборов, часов, автомашин, прилавков, лаков и клеев.

Полиформальдегид -- продукт полимеризации формальдегида. Это твердый, жесткий, непрозрачный, прочный полимер, устойчивый к воде, но разрушающийся под действием сильных кислот и оснований. Он обладает высокой морозостойкостью, плавится при 180 °С. Его применяют как конструкционный материал для изготовления шестерен, втулок, деталей холодильников, игрушек, расчесок и др. для изоляции электротехнических деталей.

Полиакрилнитрил (ПАН) - синтетическая смола выпускается в основном в виде нитей, волокон различных цветов, имитирует волокно-нитрон. Горит ровным пламенем.

ABC пластик- сополимер стирола, обладает высокой ударопрочностью, температура плавления 90 градусов. Используетсяпри изготовлении корпусов холодильников, фенов и прочих электроприборов.

Пластмассы, получаемые путем поликонденсации. К ним относят: фенопласты, аминопласты, полиамиды, полиэфиры, полиуретаны, поликарбонаты, эпоксидные смолы, кремнийорганические пластмассы.

Фенопласты -- термореактивные смолы, получаемые поликонденсацией фенолов или крезолов с альдегидами. В зависимости от соотношения компонентов различают фенолформальдегидные смолы новолачные и резоль-ные. Новолачные смолы (идитол) широко используют в производстве прессовочных материалов и лаков. Резоль-ные (бакелитовые) смолы применяют для изготовления пресс-порошков, слоистых пластиков, бакелитовых лаков, клеев.

Пресс-порошки на основе резольных смол имеют луч шие электроизоляционные свойства и меньшее водопогло- щение, чем на основе новолачных смол. Это и определяет назначение изготовленных из них изделий, Для выпускатоваров народного потребления используют в основном новолачные смолы.

Изделия из пресс-порошков вырабатывают методом горячего прессования. Пресс-порошки на основе новолачных смол с тонкодисперсным наполнителем применяют в производстве электроустановочных приборов, изделий бытового назначения (пуговицы, пепельницы).

Аминопласты -- термореактивные смолы, получаемые поликонденсацией аминов с формальдегидом.

Мочевиноформальдегидные (карбамидные) пластмассы вырабатывают в виде пресс-порошков, слоистых пластиков и смол. Для товаров народного потребления в основном используют пресс-порошки и смолы. Мочевиноформальдегидные пластики несколько уступают по физико-механическим свойствам фенопластам, но превосходят их по светостойкости, поэтому изделия из них окрашивают в светлые и яркие цвета. Изделия получают методом горячего прессования. Из мочевиноформальдегидных смол изготовляют электротовары, галантерейные товары, детали электроприборов, культтовары и др.

Полиамиды (капрон, анид и энант) получают поликонденсацией дикарбоновых кислот и диаминов или полимеризацией лактамов. По прочности и поверхностной твердости они не уступают металлам. Полиамиды хорошие диэлектрики, эластичны, имеют низкий коэффициент трения, высокую химическую стойкость к органическим растворителям и щелочам. Их применяют в виде волокон в производстве текстильных товаров, из них изготавливают детали машин, электроизоляционные материалы, хозяйственные изделия (петли, краны), пуговицы, каблуки и др.

Полиэфиры -- это продукты поликонденсации многоосновных кислот (фталевой, терефталевой, малеиновой и др.) или их ангидридов с многоатомными спиртами (глицерином, этиленгликолем и др.).

Практическое применение имеет полиэтилентерефталат (лавсан). Смола лавсан термопластична, из нее вырабатывают волокно для производства текстильных товаров, ее используют в виде пленки как упаковочный материал, как основу для магнитофонных лент и др.

Полиуретаны получают поликонденсацией полиизоцианатов с многоатомными спиртами или диаминами. Они обладают высокой стойкостью к истиранию, химической стойкостью, плавятся при 180 °С, горят голубоватым пламенем и вытягиваются в нити. Полиуретаны применяют в производстве синтетических каучуков, волокон, клеев, лаков. В бытовых изделиях полиуретаны используют в виде поролона--мягкого, эластичного материала пористой структуры.

Кремнийорганические пластмассы. Эти смолы сочетают свойства неорганических и органических веществ, поскольку их получают поликонденсацией четыреххлористого кремния и эфиров ортокремниевой кислоты. В зависимости от исходных продуктов Кремнийорганические смолы могут быть жидкими, твердыми или эластичными подобно каучуку. Их отличительная особенность -- устойчивость к действию высоких температур (до 400 °С) и химическая инертность. Эти смолы обладают гидрофобностью, придают поверхности, на которую их наносят, свойства несмачиваемости. Их используют для пропитки плащевых тканей, бумаги, картона, в производстве слоистых пластиков, электроизоляционных и радиотехнических деталей.

Пластмассы на основе эфиров целлюлозы. К ним относятся нитроцеллюлоза и ацетилцеллюлоза.

Нитроцеллюлоза -- сложный эфир, образуемый при обработке хлопковой или древесной целлюлозы азотной кислотой в присутствии серной кислоты. Большая доля нитроцеллюлозы идет на изготовление нитролаков, эмалей и красок.

Ацетилцеллюлоза -- уксусный эфир целлюлозы. Ее используют для производства волокон, негорючей кино- и фотопленки и пластмасс (целлона и этрола).

Винипласт представляет собой жесткий термопластичный материал, в состав которого кроме поливинилхлорида входят наполнители, стабилизаторы, модификаторы и пластифицирующие агенты; выпускается в виде листов, стержней, труб. Винипласт обладает сравнительно высокой для пластмасс прочностью, эластичностью и малым удельным весом. Он отличается высокой химической стойкостью к различным агрессивным средам. Высокая химическая стойкость винипласта сделала его одним из самых распространенных в химической промышленности антикоррозионных материалов. Значительная по сравнению с другими термопластами механическая прочность дает возможность использовать винипласт в качестве конструкционного материала. Конструкции винипласта, как правило, легче металлических, а служат не меньше, а иногда и дольше последних.

Пластикат - это техническое название термопластичных смесей пластифицированного поливинилхлорида, применяется для изготовления прокладок, трубок, лент.

Под названием полиолефины принято подразумевать группу материалов на основе высокомолекулярных соединений, образующихся при гомо- или сополимеризации олефинов. К ним относятся полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, поливинилциклогексан и другие.

Большинство полиолефинов - кристаллические пластмассы со сравнительно высокой степенью кристалличности. По масштабу промышленного производства и разнообразию областей применения первые два места среди полиолефинов принадлежат полиэтилену и полипропилену. Это обусловлено ценными техническими свойствами этих полимеров, легкостью их переработки в изделия, а также наличием дешевого сырья.

Полиэтилен (-СН2-СН2-)п получают в настоящее время несколькими способами: в зависимости от способа производства различают полиэтилен высокого давления (ПЭВД) и полиэтилен низкого давления (ПЭНД). ПЭНД отличается от ПЭВД большей плотностью, прочностью, жесткостью, повышенной теплостойкостью. Области применения полиэтилена и полипропилена очень разнообразны для изготовления пленок, труб, листов, изоляции, строительных деталей, емкостей, контейнеров и ряда других изделий. Благодаря нетоксичности и инертности полиэтилен широко применяется в качестве материала для небьющейся посуды.

Фторопласты (фторлоны) - это группа пластмасс на основе полимеров различных ненасыщенных фторсодержащих соединений. Наибольшее техническое применение среди фторсодержащих полимеров получил фторопласт - 4 (фторлон - 4) - политетрафторэтилен, не содержащий никаких добавок и модификаторов. В отличие от других термопластов фторлон-4 не переходит в вязкотекучее состояние даже при температуре разложения (выше 415 °С). Это затрудняет изготовление изделий из фторлона-4 и в ряде случаев исключает возможность практического использования его в конструкциях.

В настоящее время промышленность выпускает ряд плавких фторлонов, способных заменить политетрафторэтилен. Это фторлоны Ф-4М, Ф-40, Ф-42, Ф-3, Ф-32Л, Ф-4Н, Ф-2 и другие. Преимущество плавких фторлонов состоит в том, что они термопластичны и могут подвергаться многократной высокотемпературной переработке высокопроизводительными методами. Некоторые из плавких фторлонов обладают избирательной растворимостью в органически растворителях (Ф-42, Ф-32Л, Ф-4Н, Ф-2, Ф-2М).

Все плавкие фторлоны перерабатывают методами прессования, экструзии, литья под давлением и могут быть использованы для изготовления пленок, труб, шлангов, листов электроизоляционных и стойких к агрессивным средам изделий.

Группа акриловых пластиков включает пластмассы и сополимеры акриловой и метакоиловой кислот и их производных. Наибольшее значение среди акриловых пластмасс имеет полиметилметакрилат, представляющий собой аморфный прозрачный полимер, обладающий высокой проницаемостью для излучения видимого и ультрафиолетового спектра. При нагревании выше температуры 120 °С полиметилметакрилат размягчается, переходит в высокоэластическое состояние и легко формуется, выше температуры 200 °С начинается заметная деполимеризация полимера.

Промышленностью полиметилметакрилат поставляется, главным образом в виде листового органического стекла.

Достаточно широкое применение получили сопластмассы метилметакрилата с акрилонитрилом. По сравнению с полиметилметакрилатом эти сопластмассы обладают более высокой твердостью и прочностью, применяются главным образом для изготовления безосколочного ударопрочного органического стекла для автобусов и различных сооружений.

К поликарбонатам относятся сложные полиэфиры угольной кислоты с общей формулой (-О-R-О-СО-)n. Промышленное применение нашел, главным образом поликарбонат на основе бисфенола А, благодаря доступности и дешевизне исходного сырья. Это оптически прозрачный материал, обладающий хорошими прочностными свойствами, высокой теплостойкостью и хорошими диэлектрическими свойствами.

Поликарбонат характеризуется более высокой вязкостью расплава, чем другие термопласты, однако может перерабатываться всеми широко распространенными методами. Благодаря низкой склонности полимера к ползучести изделия из поликарбоната характеризуются высокой стабильностью размеров.

По масштабу промышленного производства и разнообразию областей применения одно из первых мест среди термопластичных полимерных материалов занимают пленки. Наибольшее распространение получили пленки из полиамидов, поливинилхлорида, полиолефинов, полистирола, поливинилиденхлорида, полиэтилентерефталата, поливинилового спирта, фторлонов.

Полимерные пленки находят широкое применение в качестве упаковочных, электроизоляционных, кинофотоматериалов, декоративно-отделочных материалов, для сооружения искусственных водоемов, каналов, парниковых крыш, теплиц.



Заключение

Производство пластмасс - самостоятельная отрасль химической промышленности, получившая широкое развитие главным образом в последнее тридцатилетие. Пластмассы широко используют во всех отраслях народного Хозяйства вместо металла, дерева, стекла, кожи и других традиционных материалов. Предусмотрено увеличить выпуск синтетических смол и пластмасс, при этом большое внимание будет уделено развитию производства высококачественных полимеров с заданными техническими характеристиками, включая армированные и наполненные пластмассы.

В настоящее время пластмассы получили широчайшей распространение. Причиной такого распространения являются их низкая цена и легкость переработки, а также свойства, которые в некоторых случаях уникальны. Пластмассы применяют повсюду: в электротехнике, авиастроении, ракетной и космической технике, машиностроении, производстве мебели, легкой и пищевой промышленности, в медицине и строительстве, - в общем, пластмассы используются практически во всех отраслях народного хозяйства. Пожалуй, единственная область, где использование пластмасс пока ограничено - это техника высоких температур. Но в скором времени они проникнут и сюда: уже получены пластмассы, выдерживающие температуры 2000-2500°C. Развитие химических технологий, помогающих создавать вещества с заданными свойствами, позволяет сказать, что пластмассы один из важнейших материалов будущего.



Список использованных источников

1.Абрамов В.В., Кулезнёв В.Н., Власов С.В. Справочник по технологии изделий из пластмасс. М.: 2005.

2.Агбаш В.Л., Елизарова В.Ф. Товароведение непродовольственных товаров. Изд.2 - е переработ. - М.: Экономика, 1989.

3.Горение, деструкция и стабилизация полимеров. Под ред. Заикова Г.Е., 2001.

4.Технология производства изделия из платмасс: Учебное пособие / М. Г. Киселев, В. А. Юрчик, С. Д. Скарулис,.-- Мн.: УП «Технопринт»,2003.

5.Кутянин Г.И. Пластические массы и бытовые химические товары.М.: Экономика 1988.

6.Г.Б. Кривошеева, С.Б. Малышко, В.В. Тарасов

7.МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ. Учебное пособие. Владивосток: 2006

8.Инженерный выбор и идентификация пластмасс В.К. Крыжановский

9.Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. Материаловедение. М.: 1990.

10.Материаловедение: лекции / Мальцев И. М. - Ниж. Новгород: НГТУ, 1995 - 103с.

11 Немец Я., Серенсен С.В.»Прочность пластмасс» Изд.»Машиностроение» Москва 1970

12.С.В. Ржевская, Материаловедение. М.: 2005

13.Полимерные смеси Д.Пол, К. Бакнелл. Пер. с англ. под ред. В.Н. Кулезнева, 2009 год.

14.Материаловедение: Учебник для вузов Л.Л Рыбаковский, М.: 2008.

15.Нормативные документы (ГОСТ, ОСТ, ТУ) по группам продукции.

16.Использованы материалы сайта: http://plastics.ru/

Список нормативной документации

1.ГОСТ 15139-69 «Методы определения плотности (объемной массы)».

2.ГОСТ 11645-73 «Метод определения показателя текучести расплава термопластов».

3.ГОСТ 24622-81 «Метод определения твердости по Роквеллу».

4.ГОСТ 4651-78 «Метод испытания на сжатие.»

5.ГОСТ 4670-77 «Метод определения твердости вдавливанием шарика под заданной нагрузкой.»

6.ГОСТ 16782-83 «Метод определения температуры хрупкости при изгибе».

7.ГОСТ 12423-66 «Условия кондиционирования и испытания образцов (проб)».

8.ГОСТ 15088-83 «Метод определения температуры размягчения термопластов по Вика «.

9.ГОСТ 14359-69 «Методы механических испытаний. Общие требования».

10.ГОСТ 24621-81 «Метод определения твердости по Шору.»

11.ГОСТ 22372-77 «Методы определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 100 до 5*106 Гц.»

12.ГОСТ 12021-84 «Метод определения температуры изгиба по нагрузкой».

13.ГОСТ 15173-70 «Метод определения среднего коэффициента линейного теплового расширения».

14.ГОСТ 15875-80 «Метод определения коэффициента пропускания и мутности».

15.ГОСТ 19109-84 «Метод определения ударной вязкости по Изоду».

16.ГОСТ 9550-81 «Методы определения модуля упругости при растяжении, сжатии и изгибе».

17.ГОСТ 11262-80 «Метод испытания на растяжение».

18.ГОСТ 18616-80 «Метод определения усадки»

19.ГОСТ 4650-80 «Метод определения водопоглощения».

20.ГОСТ 4647-80 «Метод определения ударной вязкости по Шарпи».

21.ГОСТ 4648-71 «Метод испытания на статический изгиб».

22.ГОСТ 27358-87 «Прессфоррмы для изготовления изделей из пластмасс».

23.ГОСТ 21207-81 «Пластмассы. Метод определения воспламеняемости».

24.ГОСТ 21341-75 «Пластмассы и эбонит. Метод определения теплостойкости по Мартенсу»

25.ГОСТ 21793-76 «Пластмассы. Метод определения кислородного индекса «

26.ГОСТ 27712-88 «Пластики слоистые листовые. Метод ускоренного испытания на нагревостойкость»

27.ГОСТ 28157-89 «Пластмассы. Методы определения стойкости к горению»

28.ГОСТ 4.229-83 «СПКП. Строительство. Пластики бумажно - слоистые декоративные. Номенклатура показателей «

29.ГОСТ 5960-72 «Пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов. ТУ»

30.ГОСТ 9590-76 «Пластик бумажнослоистый декоративный. Технические условия»

31. ГОСТ 27358-87 Настоящий стандарт распространяется на пресс-формы, их детали и узлы, предназначенные для изготовления изделий из пластмасс методами прессования (прямого и литьевого) и литья под давлением, эксплуатируемые на гидравлических прессах, литьевых машинах.

Размещено на Allbest.ru