11. Опишите основные физико-механические свойства пластмасс. Применение пластмасс

Пластмассы по многим свойствам выгодно отличаются от других конструкционных материалов (дерева, металла и др.).

Плотность. Плотность различных пластмасс колеблется от 0,9 до 2,2 г/см3. В среднем пластмассы в два раза легче алюминия, в 5—7 раз легче стали, меди, свинца, бронзы и т. д. Особый класс представляют собой пено- и поропласты с очень малой плотностью (0,02—0,1 г/см3) и малой теплопроводностью (1,5—0,5 ккал/сек x град x 10-4).

Физико-механические свойства. Пластмассы представляют собой материалы с разнообразными физико-механическими свойствами: от жестких материалов, напоминающих керамику, дерево, кость, до гибких, упругих, резиноподобных.

Коррозионная стойкость. Основные виды пластмасс, в отличие от металлов, противостоят не только атмосферной коррозии, но и воздействию различных кислот, щелочей, солей, растворителей.

Фрикционные свойства и стойкость к износу. Многие пластмассы отличаются низким коэффициентом трения и весьма малым износом. Текстолит, древесно-слоистые пластики и капрон заменяют бронзу и баббит в подшипниках и других узлах трения. Линолеум из поливинилхлоридной смолы очень хорошо противостоит износу. Некоторые пластмассы имеют большой коэффициент трения и применяются в тормозных устройствах.

Износоустойчивость капрона выше, чем у бронзы и баббита, при смазке в 10—20 раз, при сухом трении в 100—160 раз.

Диэлектрические свойства. Большинство пластмасс — хорошие диэлектрики, т. е. плохо или совсем не проводят электрический ток, причем некоторые из них известны как лучшие диэлектрики современной техники, а в высокочастотных устройствах радиосвязи, телевидения, генераторах токов высокой частоты они незаменимы.

Оптические свойства. Некоторые пластмассы по праву носят название органических стекол (полиметилметакрилат, полистирол, поликарбонат). Они бесцветны, прозрачны, способны пропускать лучи света с широким диапазоном волн, в том числе и ультрафиолетовые, и значительно превосходят в этом отношении силикатные стекла. Например, полиметилметакрилатное органическое стекло пропускает 73,5% ультрафиолетовых лучей, а силикатное — всего 1 - 3%. Эти пластмассы незаменимы в оптической промышленно-П1 и машиностроении, где необходимы прозрачные детали.

Внешний вид. Большинство пластмасс и изделия из них имеют гвердую, Слепящую поверхность. Изделия из пластмасс не нуждаются в лакировке, а также поверхностном окрашивании, так и процессе производства путем добавления различных пигмен-гов можно получить любые цвета и оттенки изделий, в том числе и многоцветные имитации натуральных камней, кожи, перламутра. Пластмассы могут быть декорированы бумагой и тканью.

Простота переработки в изделия. Главное преимущество пластмасс — возможность формования из них изделий при помощи разнообразных методов: простого литья, литья под давлением, прессования, каландирования, экструзии и др. Трудоемкость изготовления самых сложных деталей из пластмасс ничтожна по сравнению с трудоемкостью изготовления изделий из других материалов механической обработкой.

Коэффициент использования материала при переработке пластмасс 0,95—0,98, а у металлов при механической обработке 0,2—0,6, при литье 0,6—0,8.

Доступность сырья. Синтетические пластмассы получают путем химических превращений (на основе реакции поликонденсации или полимеризации) из простых химических веществ, которые, в свою очередь, получают из столь доступных видов сырья, как уголь, нефть, воздух, известь и т. д. Отечественная сырьевая база для получения органических синтетических материалов практически неисчерпаема.

Одновременно с перечисленными выше ценными свойствами пластмассам присущи и некоторые недостатки.

Низкая теплостойкость. Основные группы пластмасс могут удовлетворительно работать лишь в сравнительно небольшом интервале температур: от — 60 до +120° С. Рабочие температуры пластмасс на основе кремнийорганических полимеров и фторопластов гораздо выше (200°С и более).

Низкая теплопроводность. Теплопроводность пластических масс в 500—600 раз ниже теплопроводности металлов, что вызывает значительные трудности при их применении в узлах и деталях машин, где необходим быстрый отвод тепла.

Для повышения теплопроводности пластмасс иногда прибегают к применению теплопроводящих наполнителей (графита, металлических порошков и др.).

Низкая твердость. Твердость по Бринеллю колеблется в интервале 6—60 кгс/мм.

Ползучесть. Это свойство у пластмасс, особенно термопластов, выражено гораздо сильнее, чем у металлов, что необходимо учитывать при конструировании деталей.

Прочность. Механическая прочность самых жестких пластмасс (стеклопластиков) в 1,2—1,5 раза меньше, чем у металлов.

Старение. Пластмассы изменяют свои свойства под действием нагрузки, тепла, влаги, света, воды, при длительном пребывании в атмосферных условиях.

Сферы применения пластмассы

Мебель – коврики, жесткая мебель, ставни, навесы, материалы для отделки стен и т.д.

Машиностроение – строительные машины, фермерские и садовые машины, оборудование для химической промышленности и т.д.

Упаковка – ящики, контейнеры, чашки, и тарелки, кассеты, бобины, бечевки и т.д.

Строительство – производство водопроводных систем, решеток, перил, напольных покрытий и т.д.

Потребительская сфера – одноразовая посуда, багаж, горшки для цветов, кредитные карточки и т.д.

Транспорт — строительство авиатехники, железнодорожного и космического оборудования. Широко применяются в автомобилестроении и т.д.

Электроника и электротехника – радиоприемники, средства связи, кабели, телефонные аппараты, холодильники и рефрижераторы и т.д.