1.2. Виды пластмассовых полуфабрикатов

К термопластам, нашедшим наибольшее применение, относятся полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), поливинилхлорид (ПВХ) и некоторые другие полимерные материалы. Из них с помощью различных технологических процессов получают следующие виды готовых изделий и полуфабрикатов:

- фасонные детали и фитинги (тройники, муфты, угольники и другие соединительные детали для трубопроводов);

- различные виды труб (в отрезках, в бухтах, на катушках, с раструбом);

- плиты и листы разных размеров и толщины;

- прутки (в том числе сварочные), профили (оконные, уголки разных размеров, дверные профили и т. д.);

- пленочные материалы, ленты и др.

1.3. Структура твердых полимеров и изменение их физического состояния при нагреве

Структура. По строению твердые полимеры можно разделить на аморфные (или стеклообразные) и кристаллические. Для термопластов характерна аморфная (или стеклообразная) структура с хаотичным (неупорядоченным) расположением нитевидных макромолекул. Структура твердых полимеров может включать также области с кристаллическим строением. Если в полимере больше 40% кристаллической фазы, его относят к кристаллическим материалам.

Изменение агрегатного состояния полимеров при нагреве. Любой полимер в зависимости от температуры может находиться в следующих состояниях, которые принято называть физическими состояниями полимеров: твердом (аморфном, аморфно-кристаллическом или кристаллическом), высокоэластичном, вязкотекучем и жидком. Изменение физического состояния полимеров при нагреве происходит постепенно. Вначале полимеры из твердого состояния переходят в высокоэластичное. С повышением температуры пластичность увеличивается и полимеры переходят в вязкотекучее состояние. Дальнейший рост температуры выше определенного значения вызывает разложение пластмассы.

Аморфно-кристаллическое состояние характеризуется наличием колебательного движения атомов, входящих в состав макромолекулярных цепей (около положения равновесия). Колебательное движение звеньев и перемещение цепей как единого целого практически отсутствуют.

Высокоэластическое состояние характеризуется наличием колебательного движения звеньев или групп звеньев, вследствие которого цепь полимера приобретает способность распрямляться под воздействием нагрузки и возвращаться в первоначальное состояние после ее снятия, так как звенья связаны в цепи.

В вязкотекучем состоянии под действием силы тяжести или приложенных сил макромолекулы полимера путем последовательного перемещения сегментов передвигаются относительно друг друга.

Переход полимера из одного физического состояния в другое совершается не при какой-нибудь определенной температуре, а в некотором диапазоне температур. Средние значения этих температурных диапазонов называются температурами перехода.

До вязкотекучего состояния термопласты могут доводиться многократно без существенных изменений их структуры и свойств после охлаждения. В вязкотекучем состоянии изделия из термопластов обладают способностью к большим обратимым деформациям. Поэтому сварка пластмассовых изделий и полуфабрикатов, как правило, осуществляется в вязко-текучем состоянии полимеров в местах образования их соединений.