9.5.2. Пластические массы.

Пластические массы (пластмассы) это искусственные материалы, основой которых - связующим являются полимеры. В зависимости от типа связующего пластмассы, также как и полимеры, делятся на две группы: термопластичные(например, полиэтилен) итермореактивные (например, эпоксидные смолы).

Термопластичные пластмассы при нагреве размягчаются, становятся пластичными. В таком состоянии им под давлением придается необходимая форма, сохраняемая после охлаждения.

Формообразующие операции (прессование) термореактивных пластмасс, выполняется до отверждения, т.е. на первой стадии их образования. Отверждение выполняется после получения необходимой формы.

Пластмассы могут быть одно- или многокомпонентными. Состав однокомпонентныхпредставлен только полимером.

В состав многокомпонентныхпластмасс помимо связующего компонента могут входить наполнители, пластификаторы, отвердители, красители.

Наполнителиповышают механические свойства, снижают усадку при прессовании и придают материалу специальные свойства. Это инертные к полимеру органические или неорганические вещества.

По виду наполнителя пластмассы делят на:

порошковые(наполнитель - древесная мука, графит, тальк и др.);

волокнитыс наполнителем в виде волокна (очесы хлопка и льна), в том числе, стекло - и асбоволокниты;

слоистыес листовым наполнителем (бумага в гетинаксе, ткань хлопчатобумажная - текстолит, а также асбо- и стеклотекстолиты со стеклянной тканью и асбестом);

газонаполненные- пено- и поропласты (наполнитель воздух или нейтральные газы).

Пластификаторы повышают эластичность, а также морозо- и огнестойкость и облегчают прессование. В качестве пластификаторов используют олеиновую кислоту, стеарин.

Отвердители- оксиды некоторых металлов, уротропин способствуют отверждению термореактивных пластмасс.

Красители и пигменты придают пластмассам определенную окраску.

9.5.3. Эластомеры (каучуки), резины.

Эластомеры. Основные особенности этого класса полимеров - очень высокая упругая деформация и малый модуль упругости. Если для металлических материалов упругая деформация составляет около 0,1%, для большинства полимеров ее значения при нормальных температурах не превышают 2…5%, то эластомеры могут растягиваться на 1000%. Это означает, что при нормальных температурах эластомеры (каучуки) находятся в высокоэластичном состоянии.

Естественными эластомерами являются натуральные каучуки (НК), их получают из сока растений гевеи бразильской, кок-сагыза, тау-сагыза. Каучуки могут быть также синтезированы. Из синтетических каучуков (СК) наиболее распространены натрий-бутадиеновый (СКБ), бутадиенстирольный (СКС) и др. По своей структуре каучуки являются линейными полимерами. Они отличаются очень высокой эластичностью, однако из-за отсутствия поперечных связей подвержены ползучести, после растяжения сохраняется заметная остаточная деформация. Каучуки являются исходным сырьем для получения резины.

Резины- это продукт химической переработки каучуков, получаемый в результатевулканизации. Наиболее распространенным вулканизатором является сера. В процессе вулканизации (нагрев в парах серы) сера соединяет макромолекулы точками скрепления (рис. 16.5), и линейная структура каучука превращается в пространственную структуру резины. Таким образом, при вулканизации термопластичный пластик превращается в реактопласт.

В зависимости от количества вводимой серы получают разные свойства. При содержании серы до 5% образуется редкая сетка и резина получается мягкой, эластичной. При увеличении ее количества твердость резины растет, при 30%Sобразуется твердый материал - эбонит.

Помимо каучука (НК или СК) и вулканизатора в состав резины входят:

- противостарители (антиоксиданты) -вещества, препятствующие окислению резины. Они связывают кислород, продиффундировавший в резину (химические), или образуют защитные пленки, предохраняющие от окисления (физические) - парафин, воск;

- пластификаторы, облегчающие переработку резиновой смеси - парафин, вазелин и др.;

- наполнители- вводимые для удешевления;

красителиминеральные или органические выполняют декоративную роль, кроме того, поглощая коротковолновую часть солнечного спектра, задерживают световое старение резины.