1.4. Пластмассы. Основные компоненты

Основным и обязательным компонентом пластмасс является полимерное вещество, но только лишь некоторые строительные пластмассы целиком состоят из полимера (например, органическое стекло, состоящее из полиметилметакрилата). В состав большинства пластмасс входят и другие компоненты: наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители и др.

Наполнители. Номенклатура наполнителей для пластмасс разнообразна. Это порошковые вещества (древесная мука, мел, тальк, сажа т.п.), волокнистые (стекловолокно, асбест, органические волокна) и листовые материалы (бумага, древесный шпон, ткани). К числу наполнителей можно отнести и воздушные поры (например, в газонаполненных пластмассах). У большинства пластмасс существенная часть объема приходится на долю наполнителей, а некоторые пластмассы на 80-90% (по объему) состоят из наполнителей (например, древесностружечные плиты, полимербетоны, пенопласты).

Наполнители, уменьшая содержание полимера в пластмассах, значительно снижают их стоимость, усадку и деформативность. Они, особенно минеральные, увеличивают теплостойкость пластмасс и снижают горючесть. Наполнители, особенно листовые и волокнистые, резко повышают прочность пластмасс на растяжение и изгиб, атмосферостойкость пластмасс. Некоторые наполнители придают пластмассам специальные свойства. Так, воздушные поры, занимающие более 90% объема газонаполненных пластмасс, делают их идеальными теплоизоляторами, а сажа или графит, вводимые в пластмассу, придают ей свойство электропроводности.

Пластификаторы - вещества, которые в смеси с полимерами придают им большую пластичность при нормальной температуре, облегчают переработку пластмасс, снижая температуру перехода полимера в вязкотекучее состояние. В качестве пластификаторов используют нелетучие органические жидкости, хорошо совмещающиеся с полимером (например, глицерин, диретилфталат). Количество пластификатора в пластмассе может достигать 30-50% от массы полимера. Например, в качестве пластмассы, содержащей пластификатор, применяют поливинилхлоридный линолеум - мягкий и эластичный материал для покрытия полов, и в то же время из поливинилхлорида без пластификатора изготавливают прочные и жесткие трубы, выдерживающие значительное давление воды.

В производстве полимеров и пластмасс используют также специальные добавки: стабилизаторы и отвердители. Стабилизаторы способствуют сохранению свойств пластмасс во времени, т.е. предотвращают их старение. Отвердители вводят для сокращения времени отверждения пластмасс, что ускоряет технологический процесс изготовления изделий.

Красители и пигменты вводят для придания материалу требуемой окраски. Это могут быть как органические красители (нигрозин, хризоадин), окрашивающие бесцветную прозрачную смолу, так и минеральные пигменты (охра, мумия, сурик, умбра, ультрамарин), выполняющие также функцию порошкообразного наполнителя.

К добавкам специального назначения относятся:

- антипирены, препятствующие горению;

- антисептики, защищающие от поражения дереворазрушающими грибами;

- антистатики, предотвращающие возникновение зарядов статического электричества;

- гидрофобизаторы, повышающие водостойкость материала. В качестве антипиренов используют фосфор- и фторсодержащие соединения, антисептиков - фтористый натрий, кремнефтористый натрий и др., гидрофобизаторов - полисилоксаны и силаны, антистатиков - поверхностноактивные вещества и электропроводящие наполнители.