Лабораторная работа №5 основные типы пластмасс и процессы переработки их в изделия

5.1 Цель проведения лабораторной работы

Изучить различные типы пластмасс, их свойства и технологические приемы переработки в изделия.

Задачи проведения лабораторной работы состоят в том, чтобы

знать: основные технологические процессы изготовления изделий из неметаллических материалов.

уметь: ознакомление с технологическими процессами изготовления изделий из неметаллических материалов.

5.2 Основные теоретические положения

Пластмассами называются материалы, получаемые на основе полимерных соединений или их смеси с различными веществами, обладающие способностью формоваться в изделия.

По отношению к действию тепла пластмассы подразделяются на термопластичные и термореактивные. Свойства термопластичных пластмасс обратимо изменяются при многократном нагревании и охлаждении, термореактивные – не переходят в пластичное состояние при изменении температуры.

Пластмассы могут быть простыми, представляющими собой чистые полимеры, и сложными, в состав которых помимо полимера вводят наполнители, пластификаторы, красители и другие специальные добавки.

Термопластмассы дают незначительную усадку при формовании (1-3 %), а при изготовлении изделий из термореактивных смол усадка может составлять 10-18 %. Для снижения усадки и повышщения механических свойств в состав пластмасс вводят наполнители, которые могут быть: 1) порошковыми (кварцевая, асбестовая или древесная мука); 2) волокнистыми (стекловолокно, асбестовое волокно, хлопковые очесы); 3) листовыми (стеклоткань, асбестовая или хлопчатобумажная ткань, древесный шпон, бумага). К важнейшим термопластичным пластмассам относят полиэтилен, полистирол, фторопласты – и 4, поливинилхлорид, органическое стекло. Полиамиды (капрон, нейлон, лавсан). Для этих пластмасс характерны высокая химическая стойкость (особенно фторопласты), хорошие диэлектрические свойства, механическая прочность (капрон), низкий коэффициент трения (фторопласт-4) и др. Некоторые физико-механические свойства представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Средние значения физико-механических свойств

термопластичных пластмасс

Свойства	Полиэтилен	Полистирол	Фторопласт 4	Фторопласт 3	Органическое стекло	Винипласт	Капрон
Плотность, г/см3	0,94	1,1	2,2	2,1	1,2	1,4	1,1
Рабочая температура, оС максимальная минимальная	+120 -70	+80 -20	+250 -270	+125 -195	+60 -60	+65 -40	+110 -35
Предел прочности, кг/мм2	21,5	4,0	2,3	4	7	5	4,5
Относительное удлинение, %	500	2,0	300	200	3,2	30	250

Основные области применения: трубы, арматура, емкости, пленочные материалы, электроизоляционные детали, волокна, детали приборо- и машиностроения.

Важнейшие термореактивные пластмассы подразделяются на пресс-порошки, волокнистые и слоистые пластики. В качестве связующего используют фенольно-формальдегидные и эпоксидные смолы, а также кремнийорганические и элементоорганические соединения: средние значения физико-механических свойств фенопластов на основе фенольно-формальдегидной смолы с наполнителями представлены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 – Физико-химические свойства фенопластов

Свойства	Порошковые	Волокнистые	Слоистые
	фенопласт	волокнит	стеклотекстолит	текстолит	древесный слоистый пластик (ДСП)
Плотность, г/см3	1,4	1,4	1,85	1,35	1,35
Теплостойкость по Мартенсу, оС	124	140	260	120	180
Предел прочности, кг/мм2	4,5	6,0	36	8,0	21
Модуль упругости, кг/мм2	800	850	2100	820	3000

Из пресспорошков изготавливают малонагруженные корпуса и крышки приборов, волокнистые и слоистые пластики предназначены для шестерен, подшипников, кузовов автомашин, трубки, емкостей для агрессивных жидкостей, жаростойких покрытий и др.

Особую группу составляют газонаполненные пластмассы. Они подразделяются на пенопласты, у которых микроскопические ячейки, заполненные газом, не сообщаются между собой, и поропласты, у которых ячейки соединяются между собой. Образование пенистой структуры достигается введением порофоров, разлагающихся при нагревании с выделением газов.

Эти материалы отличаются высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами и находят применение в строительстве, судо- и самолетостроении. Являясь легким заполнителем, пенопласт повышает удельную прочность, жесткость и вибростойкость силовых элементов конструкций.

Пластмассы перерабатывают в изделия различными способами.