2.16.1.2. Термопластичні пластмаси

Термопластичні пластмаси — це полімери лінійної або розгалуженої будови. Вони мають порівняно невисоку верхню межу робочої температури. З-поміж термопластів найпоширенішими є поліетилен, поліпропілен, полівінілхлорид, полістирол. Промислове значення мають також фторопласти, органічне скло та багато інших.

Поліетилен (-СН₂-СН,—)_n — продукт полімеризації етилену [див. реакцію (2.16.1)}. Залежно від тиску, під яким відбувається процес полімеризації, розрізняють поліетилен високого тиску (ПЕВТ), поліетилен середнього тиску (ПЕСТ) й поліетилен низького тиску (ПЕНТ). Поліетилен високого тиску отри­мують у процесі полімеризації під тиском 150...300 МПа при температурі 240...280 °С; поліетилен середнього тиску — під тиском 3,5...4,0 МПа при тем­пературі 130... 150 °С та поліетилен низького тиску — під тиском 0,15.. .0,5 МПа й температурі 70...80 °С. Серед них найнижчу густину (913...929 кг/м³) має поліетилен високого тиску (див. таблицю 2.16.1) і найвищу (960...970 кг/м³) — поліетилен середнього тиску. Поліетилен — дешевий, нетоксичний матеріал, без запаху, хімічно тривкий, не змочується водою, прозорий у тонкому й непрозорий у товстому шарі, легко переробляється, добрий діелектрик. Його можна експлуатувати в межах температур від -60 до 100 °С. Зі збільшенням ступеня кристалічності підвищуються густина, температура топлення і міцність поліетилену. До недоліків належать здатність поліетилену старіти під впливом сонячного світла, горючість і мала міцність.

Поліетилен використовують для виготовлення плівок, листів, труб, різних місткостей, вішаків для одягу, ізоляції електропроводів тощо. Покриття з полі­етилену захищає метал від корозії.

Поліпропілен (-СН,-СНСН₃-)_п_ут<?<з/>/остиьея внаслідок полімеризації проптену. Це високомолекулярна сполука білого кольору, в якій ступінь кристалічності досягає 85...95 %. Порівняно з поліетиленом він міцніший, жорсткіший, теплотривкіший і відзначається меншою густиною. Поліпропілен прозорий, але може бути забарвлений у будь-який колір, нетоксичний, хімічно тривкий, має добрі діелектричні властивості, витримує температуру до 120... 150 °С. Головний недолік поліпропілену — погана морозотривкість (-5...-15 °С).

Використовується для виробництва текстильних і технічних волокон, труб, посуду, корпусів акумуляторів, електроізоляції, деталей автомобілів, холодиль­ників, меблів і телефонів.

Таблиця 2.16.1 Фізико-механічні властивості пластмас

	Υ	σ		І	ІВ		5	Максимальна
Матеріал								робоча
	кг/м3		МПа				/о	температура, °С
ПЕВТ	913...929	10..	17	14	...25	50..	.600	80
ПЕНТ	949...953	18..	35	44	...52	250..	.1000	100
Поліпропилен	900	25..	40	60	...65	200.	.800	120... 150
Полівінілхлорид	1290	40...	120	10.	..160	5..	100	65...80
(вініпласт)
Полістирол	1050...1080	37..	48	140	..Ґ60.	1.	.4	80
Фторопласт-4	1900...2200	15..	35	ЗО	..40	V50.	.500	260
Органічне скло	1180...1200	63...	100	10	..30	2,5.	..20	60
Поліфенол-	1140...1400	15..	35			1.	.5	200
формальдегід
(без наповнювача)

Полівінілхлорид (-СН,-СНС1-)_л — продукт полімеризації вінілхлориду. Полівінілхлорид (ПВХ) за обсягами виробництва стоїть на другому місці після поліетилену. Він добрий діелектрик, не токсичний, тривкий до старіння і до дії багатьох хімікатів. Залежно від складу пластмаси на основі ПВХ розрізняють непластифікований і пластифікований полівінілхлорид.

Непластифікований полівінілхлорид або вініпласт має високу міцність і пружність, застосовується для виготовлення труб, деталей насосів, профільно-погонажних елементів меблів.

Пластифікований вінілхлорид або пластикат отримують пластифікуючи ПВХ поліефірами чи синтетичними каучуками. Пластифікований полівініл­хлорид йде на виробництво лінолеуму, штучної шкіри, плівок, електроізоляції проводів і кабелів.

Полістирол (-СН,-СНС₆Н₅-)_п — аморфний полімер, продукт полімеризації стиролу. Він твердий, жорсткий, прозорий, хімічнотривкий у розчинах багатьох лугів і кислот. Витримує температуру від -20 до 80 °С, має добрі діелектричні показники, набуває забарвлення різного кольору. Завдяки цим властивостям і низькій вартості стиролу полістиролові пластмаси за обсягами виробництва вийшли на третє місце після поліетилену і полівінілхлориду. Полістирол використовують для виготовлення корпусів телевізорів, настінних шафок, деталей холодильників, меблевої фурнітури, підносів, футлярів, канцелярських товарів, ґудзиків, електроізоляційних плівок і багатьох деталей в електро- і радіотехнічній промисловості. Недоліки полістиролу — низька теплотривкість і швидке старіння.

Пінополістирол — пластик на основі полістиролу, замкнуті порожнини в якому наповнені газом, внаслідок чого він відзначається низькою густиною, добри­ми тепло- та звукоізоляційними властивостями. Використовується як тепло- й звукоізолятор у будівництві, літако- й суднобудуванні, холодильній техніці.

Політетрафторетилен (-CF,-CF₂-),, або фторпласт-4 — продукт полімери­зації тетрафторетилеиу. Фторопласт-4 високотривкий до будь-яких розчин­ників, добрий теплоізолятор й діелектрик, має низький коефіцієнт тертя (0,04). Його діапазон робочих температур від -26 до 260 °С. Містить до 80...85 % кристалічної фази. З фтропласту-4 виготовляють прокладки, манжети, радіо­технічні вироби, хімічно тривкі деталі, підшипники, що не потребують змащу­вання, пористі вироби, а також протези людських органів.

Поліметилметакрилат (ПММА) — продукт полімеризації метилметак­рилату, відомий під назвою органічне скло. Він оптично прозорий, доволі міц­ний, добрий електроізолятор. Від силікатного скла відрізняється низькою гу_: стиною й підвищеною пластичністю. Недоліки органічного скла — невисока твердість і теплотривкість (при температурі 90 °С воно починає розм'якати). Використовується як листове скло (в т.ч. для літаків), для виготовлення лінз, призм, шкал, футлярів тощо.