Ведущими производителями пластмасс и резин являются Германия и Италия, доля которых в мировом производстве составляет 22,6% и 14% соответственно. За ними следуют США (12,5%) и Япония (9,0%).

Ориентированная на проведение реформ экономическая политика оказала позитивное воздействие на развитие российской химической промышленности, и в особенности промышленности пластмасс. На ежегодной выставке химической промышленности в Москве полимерные материалы российского производства пользуются большим спросом.

Если российские производители делают основной упор на продажу пластмасс «общего назначения» - таких как полистирол, полипропилен, полиэтилен и поливинилхлорид, не только покрывают спрос местных покупателей на эти виды пластмасс, но и продают значительное количество за рубеж, то большая часть инженерно-технических пластмасс все еще привозится из-за рубежа.

Предмет работы: демонстрационные модели пластиковых окон.

Объект работы: изучение пластиковых окон при помощи их демонстрационных моделей.

Цель дипломной работы: проектирование и реализация демонстрационных моделей пластиковых окон.

Задачи дипломной работы:

· Анализ источников информации - рассмотреть виды пластиковых окон, демонстрационные модели.

· Разработать конструкцию демонстрационной модели.

Методами курсовой работы построения задач служат:

1. Повышение уровня понимания, и способствования развитию таких важных для специалиста любой области деятельности качеств, как интуиция, профессиональное чутье, образное мышление.

2. Теоретический анализ научно-технической и методической литературы по демонстрационным моделям пластиковых окон.

3. Детальное изучение пластиковых окон.

4. Применение логических приемов сравнения, анализа, синтеза, абстрагирования и обобщения для построения дедуктивных и индуктивных умозаключений, представленных в изложении данной работы.

5. Передача опыта деятельности путем демонстрации плюс индивидуальная практика.

Практическая значимость выполненной курсовой работы состоит в том, что разработанная методика проектирования и реализации демонстрационных моделей пластиковых окон может быть использована в каждой общеобразовательной школе.

ГЛАВА 1. ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ ПЛАСТМАСС

1.1 КРАТКАЯ ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ХИМИИ И ФИЗИКИ ПЛАСТМАСС

Трудно сказать, где и когда наши далекие предки впервые стали заниматься химией. Вначале человек использовал естественные химические изменения биологических объектов, например брожение и гниение. Позднее он подчинил себе огонь и процесс горения и стал применять химические процессы спекания и сплавления в гончарном и стекольном производстве, при выплавке металлов.

Археологические находки в Южной Турции, где было обнаружено много изделий из меди и свинца, остатки плавильных печей, многоцветные настенные росписи, позволяют считать, что люди обладали определенными химическими знаниями уже около 10 тысяч лет назад. Полагают, что примерно 5-6 тысяч лет назад в древнейших очагах цивилизации - Китае, Египте, Индии и Месопотамии - уже получали из руд металлы, готовили краски, обжигали глиняные сосуды, использовали травы для лечения ран и болезней.

Состав древнеегипетского стекла, имеющего возраст около 6 тыс. лет, существенно не отличается от современного бутылочного стекла. Уже за 3 тысячи лет до н. э. в Египте выплавляли в больших количествах медь, используя уголь в качестве восстановителя. В эти же времена в Месопотамии существовало развитое производство железа, меди, серебра и свинца. Освоение химических процессов производства меди и бронзы, а затем и железа являлось ступенями эволюции не только химии и металлургии, но и цивилизации в целом, изменяло условия жизни людей, влияло на их поведение.

Возникновению химии, как и других естественных наук, способствовали, прежде всего, потребности практики. Люди постоянно накапливали сведения о различных химических процессах и широко их применяли. Разработку и использование различных методов, приемов и рецептов в практических целях можно назвать "практической химией".

Одновременно возникали и теоретические обобщения. В 12 веке до н. э. в древнем Китае была сформулирована система "основных элементов": вода, огонь, дерево, золото и земля. В Месопотамии родилась идея рядов пар противоположностей: мужское и женское, тепло и холод, влага и сухость. Было осознано единство явлений макрокосмоса и микрокосмоса.

Атомистическое учение древнегреческих философов Левкиппа (5 в. до н. э.) и Демокрита (ок. 470 или 460 до н. э.-ум. в глубокой старости) является, по существу, аналоговой семантической моделью строения вещества, имеющей глубокий комбинаторный смысл: комбинации по определенным правилам небольшого числа неделимых элементов - атомов и букв - в соединения - "молекулы" и слова - создают информационное богатство и разнообразие - вещества и языки.

В 4 веке до н. э. древнегреческий философ и естествоиспытатель Аристотель (383-322 до н. э.) создал химическую систему, основанную на принципах: сухость - влажность и холод - тепло. С помощью их попарных комбинаций в "первичной материи" он выводил 4 основных элемента: земля, воздух, вода и огонь. Огонь сухой и горячий, воздух теплый и влажный, вода влажная и холодная, земля холодная и сухая.

После Аристотеля лидерство в химическом знании постепенно перешло из Афин в Александрию - международный торговый и культурный центр Востока, который был основан в 331-332 годах до н. э. Александром Македонским (365-323 до н. э.). Здесь существовала Академия наук, Александрийский мусейон, где искусству химии было отведено особое здание, храм Сераписа - храм жизни, смерти и исцеления.

В 4-5 веках н. э. химическое знание проникает в Малую Азию. В Сирии возникают философские школы, проповедовавшие греческую натурфилософию и передававшие химические знания арабам. Арабские исследователи химических веществ начали использовать вместо названия "химия" иное - "алхимия".

Идея "златоделия" возникла в 3-4 веках в Египте, а затем перекочевала на Аравийский полуостров. Здесь она оформилась как алхимия - философское и культурное течение, соединяющее мистику и магию с ремеслом и искусством. Алхимики несколько веков упорно искали способ превращения неблагородных металлов - железа, свинца, меди - в благородные - золото и серебро - с помощью особого вещества - "философского камня".

В то же время алхимия внесла значительный вклад в лабораторное мастерство и технику получения многих чистых веществ. Алхимики ввели в обиход разнообразную лабораторную посуду: колбы, реторты, воронки. Они использовали для своих опытов водяную и песчаную бани, жаровни и печи, фильтры и многое другое. Алхимики подробно описали свойства известных к тому времени веществ и открыли много новых: серную, азотную и соляную кислоты, едкие щелочи, различные соли.

С 12 века арабская алхимия начала терять практическую направленность, а с этим и лидерство. К этому времени алхимия проникла через Испанию и Сицилию в Европу. Она оказала заметное влияние не только на естествознание, но и на формирование западноевропейской культуры. Соединение реализма с мистикой, познания с созиданием, культ золота берут свои истоки в алхимии.

Потребности металлургии и медицины привели к развитию практической европейской алхимии. Основываясь на алхимических традициях, немецкий врач, металлург и минералог Георгиус Агрикола (1494-1555) - автор "12 книг о металлах" - сумел создать пробирное искусство - методы количественного определения содержания металлов в рудах и материалах. В то же время он одним из первых подверг критике как цели алхимиков, так и способы ведения ими химических операций.

Еще одним реформатором алхимии выступил немецкий врач и естествоиспытатель Теофраст Парацельс (1493-1541). Он фактически основал фармакологическую отрасль химии - ятрохимию, которая рассматривала процессы, происходящие в организме, как химические явления, а болезни - как результат нарушения химического равновесия. Исходя из этого, велся поиск химических средств, необходимых для лечения больных. Парацельс видел основную цель в приготовлении лекарств, а не в поиске "философского камня".

По мере накопления сведений о реальных химических превращениях веществ возрастало и негативное отношение к алхимическим "ухищрениям". Однако алхимия не спешила сдавать свои позиции. Даже такие знаменитые естествоиспытатели как Исаак Ньютон (1643-1727) и Роберт Бойль не избежали алхимических увлечений, немало времени посвятив поискам "философского камня".

Химия как наука возникла в 16-17 веках. В это время в Западной Европе прошла череда тесно связанных революций. Религиозная революция - Реформация - дала новое толкование богоугодности земных дел. Научная революция создала новую, механистическую картину мира, включающую понятия гелиоцентризма, бесконечности, подчиненности естественным законам, их математическое описание. В ходе промышленной революции возникла фабрика - система машин с использованием энергии ископаемого топлива. Социальная революция разрушила феодальное общество и привела к становлению буржуазного общества.

Физика Галилео Галилея (1564-1642) и Исаака Ньютона базировалась на механицизме и абстрагировалась от особенностей индивидуального объекта. Химия же не могла выразить свой предмет чисто количественно и оставалась мостом между миром количества и миром качества. Тем не менее, она развивалась в рамках, определенных ньютоновской картиной мира.

Основы рационализма и экспериментального метода в химии заложил Роберт Бойль. В своем труде "Химик-скептик" он развил представления о химических атомах - корпускулах. Различия в их форме и массе объясняют качества индивидуальных веществ. Атомистические представления в химии подкреплялись идеологической ролью атомизма в европейской культуре: человек-атом стал моделью человека, положенной в основу новой социальной философии.

Металлургическая химия, имевшая дело с реакциями горения и прокаливания металлов, привлекла внимание к образующимся при этом газам. На границе 16 и 17 веков появилась первая научная химическая теория - теория флогистона, то есть вещества горючести, удаляющегося с помощью воздуха из веществ во время их горения. Она освободила химию от продержавшейся 2 тысячи лет системы Аристотеля, однако позднее и сама была опровергнута. Особая заслуга в этом опровержении принадлежит Михаилу Васильевичу Ломоносову, который на основании опытов по обжигу открыл закон сохранения массы в химических реакциях и смог дать правильное объяснение процессам горения и окисления веществ как взаимодействия его с частицами воздуха. Последующие открытия диоксида углерода, кислорода и водорода дали возможность французскому химику Антуану Лорану Лавуазье (1743-1794) создать основы кислородной теории горения и окисления, окончательно похоронив теорию флогистона.

Совершенствование химико-аналитических методов позволило обнаружить большое число новых химических элементов. Первым датированным открытием неметалла стало получение белого фосфора в 1669 году, первым открытием металла - выделение кобальта в 1735 году. До конца 18 века список химических элементов пополнило еще полтора десятка названий, в том числе никель, фтор, хлор. Были открыты многие важнейшие неорганические соединения: сероводород, оксиды азота, некоторые соли. Из природных продуктов удалось выделить несколько десятков органических соединений.

К началу 19 века в химии, наконец, стали использоваться количественные характеристики. Появилось понимание того, что химические элементы соединяются в определенных отношениях. Были сформулированы законы постоянства состава веществ и объемных отношений в химических реакциях.

В первые годы 19 столетия английский химик и физик Джон Дальтон (1766-1844) сформулировал основные принципы химической атомистики. Он убедил современников в существовании атомов и ввел понятие атомного веса. Дальтон возвратил к жизни понятие элемента, но уже в совсем новом смысле - как совокупности атомов одного вида.

Дальнейшее развитие атомно-молекулярного учения теперь базировалось на понятии атомного веса. Эта теория постепенно овладела умами всех химиков. Первый в истории Международный химический конгресс, проходивший в Германии в 1860 году, был посвящен именно проблемам атомно-молекулярной теории.

В 19 века произошло разделение химии на неорганическую, органическую, аналитическую и физическую.

Главным достижением неорганической химии стало открытие большого числа химических элементов и их соединений. За эти сто лет было выделено 50 элементов - более половины существующих на Земле. К концу 60-х годов было известно 63 элемента, причем свойства многих из них были изучены достаточно полно. Это обстоятельство стало одной из предпосылок открытия Дмитрием Ивановичем Менделеевым периодического закона и разработки им периодической системы химических элементов. Он впервые связал количественную меру - атомную массу - с качеством - химическими свойствами, вскрыл понятие "химический элемент", дал химикам теорию большой предсказательной силы. Периодический закон определил место химии в системе наук, разрешив конфликт между химической реальностью и принципами механицизма.

В аналитической химии качественные и количественные методы стали приводиться в определенную систему. Появилась схема анализа катионов металлов. Были созданы новые методы количественного анализа растворов, газов, различных органических соединений. В конце 19 века сложилась теория аналитической химии, в основу которой было положено учение о химическом равновесии в растворах с участием ионов.

Изучение многочисленных веществ животного и растительного происхождения показало, что они состоят из ограниченного числа одних и тех же элементов: углерода, водорода, кислорода, азота и некоторых других. Развитие органической химии тормозили представления о том, что искусственно могут быть получены только неорганические соединения, тогда как органические создаются в животных и растительных организмах под действием "жизненной силы". Искусственное получение органического вещества мочевины из неорганической соли опровергло это утверждение и положило начало синтезу различных органических соединений. Огромное количество синтезированных и обнаруженных в природных объектах органических веществ потребовало теоретических обобщений. Была разработана классификация органических соединений и теория их химического строения, одним из основоположников которой стал русский химик Александр Михайлович Бутлеров.

В 19 веке началось формирование физической химии. Она складывалась в ходе становления и развития отдельных дисциплин, в первую очередь, электрохимии, термохимии и фотохимии. Постепенно условия протекания и особенности механизмов химических реакций стали получать теоретическое обоснование. Многочисленные законы, открытые в различных физико-химических исследованиях, дали начало развитию современной химии.

Особенности развития химии в 20 веке во многом обусловлены достижениями физики в конце 19 века. Открытие рентгеновских лучей, радиоактивности, электрона и развитие квантовой теории привели к открытию радиоактивных элементов, новым представлениям о строении атома и природе химической связи. В 20 веке было синтезировано 23 новых химических элемента, не найденных в природе, в том числе находящихся в Периодической системе после урана.

Дальнейшее развитие получил органический синтез. Во второй половине 20 века искусственным путем были получены такие сложные природные вещества как хлорофилл и инсулин. Современная химия стала величайшей "производительной силой". Это выражается не только в многотоннажном производстве разнообразных химических продуктов. Стремительно растет число новых химических соединений, главным образом, органических.

Еженедельно в мире синтезируется не менее 10 тысяч новых веществ. Естественно, лишь немногие из них вызывают интерес и находят практическое применение, но ведь никто не знает, какое именно вещество понадобится завтра. Так что классическое определение химии может быть расширено: химики не только изучают вещества и их превращения, но и постоянное получают новые, ранее неизвестные. Постоянно разрабатываются новые химические материалы, необходимые для современной промышленности, техники, медицины и других сфер человеческой деятельности.

В аналитической химии широко стали использоваться физико-химические и физические методы. Физические методы изучения веществ и воздействия на них получили применение и в других областях химии. Это привело к формированию новых важных направлений химии, например, радиационной химии, плазмохимии. Химия экстремальных воздействий играет большую роль в получении новых материалов, например для электроники, или давно известных ценных материалов, например алмазов, сравнительно дешевым синтетическим путем.

Проникнув в механизмы химических реакций и особенности строения химических соединений, исследователи вплотную подошли к решению проблемы целенаправленного получения химических веществ и материалов, имеющих те или иные полезные свойства.

1.2 ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАСТМАСС