IV. Классификация пластических масс

Пластические массы группируют по следующим признакам:

физико-механическим свойствам;

термическим свойствам;

природе связующего вещества;

типу химических реакций, лежащих в основе получения синтетических смол;

характеру макроструктуры (однородности).

По физико-механическим свойствам (при температуре 20°) пластические массы условно подразделяют на жесткие, полужесткие и мягкие пластики.

Жесткие пластики представляют собой твердые упругие материалы (фенопласты, аминопласты, полистирол и др.) с преимущественно аморфной структурой, высоким модулем упругости (выше 1•10⁵ мн/м²) и малым удлинением при испытании образцов на растяжение.

Под действием внешних нагрузок, ниже разрушающих, они длительно сохраняют свою форму при нормальных и повышенных (до определенного предела) температурах.

Полужесткие пластики — это твердые упругие материалы (полиэтилен, полипропилен, полиамиды), имеющие в основном кристаллическую структуру, средние величины модуля упругости и относительно высокое общее и остаточное удлинение при растяжении. Остаточное удлинение этих пластиков обратимо и, как правило, исчезает при подогревании.

Мягкие пластики — это мягкие и эластичные материалы (поливинилхлоридный пластикат, пенополиуретан и др.) с преимущественно аморфной структурой и низким модулем упругости. Они характеризуются относительно высоким общим удлинением, но малым остаточным. Развитие и исчезновение обратимой части их деформации при нормальной температуре происходит с замедленной скоростью. В этом их существенное отличие от эластиков, тоже мягких и эластичных материалов, обратимая деформация которых развивается и исчезает с большой скоростью (практически мгновенно).

По термическим свойствам пластические массы разделяют на термопластичные и термореактивные. Это весьма важное и очень удачное деление, относящееся преимущественно к синтетическим полимерам, подчеркивает принципиальное различие в свойствах пластмасс и их поведении в процессе технологической переработки в изделия и при эксплуатации изделий.

Термопластичными пластмассами (термопластами) называются такие пластмассы, которые при нагревании размягчаются и легко формуются в изделия, а при охлаждении (после формования) — застывают. При этом свойства их изменяются обратимо. Лишь при длительных термических воздействиях возможны и необратимые изменения.

К термопластам относятся полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, полиамидные, поли акриловые и другие пластики. Термопластичными являются также эфироцеллюлозные и асфальтопековые пластмассы.

Термореактивными пластмассами (реактопластами) называют пластики, которые размягчаются лишь в момент формования изделия (при нагреве и давлении) и быстро теряют эту способность в результате химических реакций, идущих при термическом воздействии. При этом происходит сшивание полимерных цепей и материал необратимо переходит в неплавкое и нерастворимое состояние. К термореактивным относят пластмассы на основе фенолоальдегидных, аминоальдегидных, полиэфирных и некоторых других смол.

Резкое различие в поведении термопластичных и термореактивных пластмасс связано с различием химического строения применяемых для их изготовления смол. Звенья цепей термопластичных смол состоят из малореакционноспособных атомных групп, тогда как цепи термореактивных смол содержат большое число реакционноспособных полярных групп, легко взаимодействующих при нагревании друг с другом и с молекулами других веществ с образованием прочных поперечных связей, необратимо изменяющих их свойства.

По природе связующего вещества все пластмассы можно разделить на два класса:

пластические массы на основе синтетических смол;

пластические массы на основе видоизмененных природных полимеров (эфиров целлюлозы, белковых веществ, нефтяных и природных битумов и асфальтов, а также каменноугольных пеков).

Большинство современных и наиболее ценных пластмасс относится к первому классу и значение их с каждым годом растет все больше и больше. Наоборот, пластмассы, относящиеся ко второму классу, менее перспективны, и значение их непрерывно падает. Постепенно они вытесняются пластмассами на основе синтетических смол.

По типу химических реакций, лежащих в основе синтеза синтетических смол, пластмассы на их основе делятся на две группы:

пластмассы на основе полимеризационных смол;

пластмассы на основе поликонденсационных смол.

Деление внутри этих двух групп производится по виду исходного сырья, применяемого для получения связующего вещества.

Ниже указываны наиболее общепринятые наименования.

К важнейшим пластмассам на основе полимеризационных смол относятся:

полиолефины — пластмассы на основе продуктов полимеризации этилена и его гомологов; в эту группу входят полиэтилен, полипропилен и полиизобутилен, продолжающие гомологический ряд предельных алифатических полимерных углеводородов и называемые поэтому полиолефинами;

винипласты — главным образом .пластики на основе поливинилхлорида; сюда же относят поливиниловый спирт и поливинилацетат;

полистиролы — обычный и ударопрочный полистирол и сополимеры стирола с другими, мономерами;

фторопласты — пластмассы на основе продуктов полимеризации фторзамещенных производных этилена и его гомологов (фторопласт-4 и др.);

полиакрилаты — полимеры производных акриловой и метакриловой кислот (главным образом полиме-тилметакрилат);

полиформальдегид (полиоксиметилен) — продукт полимеризации формальдегида.

К наиболее распространенным пластмассам на основе поликонденсационных смол относятся:

фенопласты — пластмассы на основе фенолоальдегидных смол;

аминопласты — пластмассы на основе мочевино- и меламиноформальдегидных смол; меламиноформальдегидные пластмассы часто выделяют в отдельную подгруппу и называют мелалитом;

полиэфиры — пластмассы на основе полиэфирных смол — продуктов конденсации многоосновных кислот и многоатомных спиртов (главным образом полиэтилен-терефталат, поликарбонаты, полиарилаты);

полиамиды — пластмассы на основе полиамидных смол (капрон, анид и др.);

полиэпоксиды — на основе этжсидных смол;

полиуретаны — на основе полиуретановых смол.