Пластические массы и эластомеры – многокомпонентные системы

Пластмассы и эластомеры представляют собой многокомпонентные системы. Основой этих систем является полимер или смесь полимеров. Кроме полимера в состав полимерных композиций входят различные добавки – ингредиенты.

Основными добавками для полимерных композиций являются:

1. пластификаторы – органические малолетучие жидкости или низкоплавкие твердые вещества, добавляемые к полимерным материалам для повышения их пластичности и облегчения переработки. Необходимо, чтобы:

• пластификатор хорошо совмещался с пластифицируемым полимером, не вступая с ним в химическое взаимодействие;

• технология его введения в полимер должна быть достаточно простой;

• придаваемые полимеру свойства сохранялись в течение длительного времени даже при низких температурах.

2. наполнители – твердые тонкодисперсные вещества, вводимые в полимерные композиции для улучшения (усиления) технических свойств получаемых изделий, а иногда с целью окрашивания. Введение большого количества наполнителей снижает стоимость готовых изделий из полимерных материалов.

3. стабилизаторы – вещества, предохраняющие полимер от воздействия света, тепла, кислорода, азота воздуха, радиации.

4. красители – вещества, вводимые в состав композиции, для придания изделиям определенного цвета и привлекательного вида.

5. смазки – соединения, обеспечивающие оптимальные режимы переработки полимеров. Их назначение – способствовать отлипу полимерной композиции от различного металлического оборудования и оснастки при переработке полимерной композиции в изделия.

Основой пластических масс являются полимеры, находящиеся при формовании изделий в вязкотекучем и частично высокоэластическом состоянии, а при эксплуатации – в стеклообразном и частично кристаллическом состоянии [8].

Выбор базового полимера в состав полимерных композиций определяется областью применения изделий и полуфабрикатов.

При конструировании изделия необходимо знать, какие нагрузки оно будет воспринимать, и в каких условиях будет работать. Повышение температуры снижает прочностные показатели материала. Некоторые пластмассы в процессе работы способны поглощать определенное количество атмосферной влаги, что изменяет механические свойства и размеры детали. На ряд пластмасс неблагоприятно действуют различные масла, кислоты и другие вещества. При динамических нагрузках существенное значение имеет зависимость прочности материала от скорости его нагружения.

Таким образом, основные положения, касающиеся выбора марки пластмассы для изготовления определенного изделия, можно свести к следующим:

1. При выборе пластмассы следует исходить из назначения изделия и условий его эксплуатации; при этом принимают во внимание значения тех характеристик, которые определяют работоспособность изделия, например, его разрушающее напряжение или электрическую прочность и т. д. Эти характеристики должны быть отнесены к тем условиям, в которых будет эксплуатироваться изделие. Например, значение прочности должно сохраняться не ниже заданного уровня при всех условиях эксплуатации;

2. При выборе пластмасс необходимо стремиться к наиболее полному использованию их ресурсов. При этом изделие должно удовлетворять своему назначению, а его изготовление из выбранной пластмассы должно быть экономически более целесообразным, чем изготовление из других материалов.

В зависимости от характера процессов, приводящих к фиксированию формы получаемых изделий, пластические массы делят на термопласты и реактопласты.