- •Предисловие
- •Глава I топливо и смазочные материалы §I. Общие сведения о топливе Значение топлива в народном хозяйстве ссср
- •Понятие о топливе и его классификация
- •Состав и свойства топлива
- •§ 2. Твердое топливо и продукты его переработки Основные виды твердого топлива
- •Свойства твердого топлива
- •Способы добычи ископаемого твердого топлива
- •Классификация и маркировка ископаемого твердого топлива
- •Методы и продукты переработки твердого топлива
- •Условия хранения и транспортирования твердого топлива
- •§ 3. Жидкое топливо Состав и свойства нефти
- •Классификация и методы добычи нефти
- •Методы и продукты переработки нефти
- •Состав, свойства и ассортимент моторных топлив
- •Котельное топливо
- •§ 4. Газообразное топливо Значение газообразного топлива в народном хозяйстве страны
- •Виды газообразного топлива
- •§ 5. Смазочные материалы Назначение и классификация смазочных материалов
- •Ассортимент и маркировка смазочных масел
- •Ассортимент и маркировка консистентных смазок
- •Условия хранения и транспортировании горюче-смазочных материалов
- •Контрольные задания
- •Глава іі химические материалы § 1. Неорганические кислоты, щелочи и соли Классификация и методы получения кислот
- •Ассортимент, применение, хранение и перевозка кислот
- •§ 2. Пластмассы Общие сведения о полимерах
- •Понятие о пластмассах и их классификация
- •Сырьевые пластмассы
- •Пленочные полимерные материалы
- •Листовые пластмассы
- •Газонаполненные пластмассы
- •Условия хранения и транспортирования пластмасс
- •§ 3. Каучуки, резина и резиновые технические изделия Состав, свойства и основные виды каучуков
- •Состав, свойства и классификация резины
- •Классификация, ассортимент и маркировка резиновых технических изделий
- •§ 4. Текстильные волокна и материалы Классификация текстильных волокон и нитей
- •Характеристики текстильных волокон и нитей, их измерители
- •Важнейшие виды натуральных волокон
- •Химические волокна
- •Текстильные ткани и материалы
- •Упаковка, маркировка, транспортировании и хранение текстильных материалов
- •§ 5. Лакокрасочные материалы Назначение, состав и классификация лакокрасочных материалов
- •Условные обозначения лакокрасочных материалов и покрытий
- •Основные лакокрасочные материалы
- •Вспомогательные и подсобные лакокрасочные материалы
- •Условия хранения и транспортирования лакокрасочных материалов
- •Контрольные задания
- •Глава III металлы и металлоизделия § 1. Основы металловедения и термообработки металлов и сплавов Значение и классификация металлов и сплавов на их основе
- •Свойства металлов и сплавов, их измерители
- •Строение металлов и сплавов, их кристаллизация
- •Способы изменения структуры и свойств металлов в твердом состоянии
- •Методы исследования структуры металлов и сплавов
- •Коррозия и методы защиты от нее
- •§ 2. Производство и характеристика чугунов Исходное сырье для выплавки чугуна
- •Чугунные отливки и трубы
- •Методы изменения свойств и контроль качества чугунов
- •Ферросплавы
- •§ 3. Производство и характеристика сталей Сырьевые материалы для выплавки стали и способы ее производства
- •Химический состав стали
- •Строение стального слитка и металлургические методы повышения его качества
- •Виды термической и химико-термической обработки стали
- •Классификация и ассортимент стали
- •§ 4. Стальной прокат и металлические изделия Общие сведения и классификация продукции прокатного производства
- •Сортамент стального проката
- •Сортамент металлоизделий промышленного назначения
- •Условия хранения и транспортирования стального проката и металлоизделий
- •§ 5. Цветные металлы и сплавы на их основе Значение и особенности производства цветных металлов
- •Легкие металлы
- •Тяжелые металлы
- •Тугоплавкие металлы
- •Драгоценные металлы
- •§ 6. Неорганические и металлические порошковые материалы и изделия на их основе Значение и применение порошковых материалов и изделий
- •Способы получения и характеристики металлических порошков
- •Ассортимент и маркировка металлических и неорганических порошков
- •Методы получения изделий порошковой металлургии
- •Контрольные задания
- •Глава IV строительные материалы § 1. Общие сведения о строительных материалах Значение и классификация строительных материалов
- •Свойства строительных материалов и изделий
- •§ 2. Природные каменные материалы Значение и классификация природных каменных материалов
- •Классификация и основные свойства важнейших горных пород
- •Материалы и изделия из природного камня
- •Условия хранения и транспортирования материалов и изделий из природного камня
- •§ 3. Стекло и стеклоизделия Общие сведения о стекле и стеклоизделиях
- •Листовые стекломатериалы
- •Строительные изделия из стекла
- •Условия хранения и транспортирования стекла и стеклоизделий
- •§ 4. Керамические материалы и изделия Общие сведения о керамических материалах и их классификация
- •Стеновые керамические материалы
- •Керамические изделия для облицовки и отделки
- •Керамические материалы и изделия различного назначения
- •Условия хранения и транспортирования керамических материалов и изделий
- •§ 5. Минеральные вяжущие вещества и материалы на их основе Классификация и свойства минеральных вяжущих веществ
- •Ассортимент минеральных вяжущих веществ
- •Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
- •Условия хранения и транспортирования минеральных вяжущих веществ и материалов на их основе
- •§ 6. Органические вяжущие вещества и материалы на их основе Состав, свойства и основные виды органических вяжущих веществ
- •Ассортимент органических вяжущих веществ
- •Материалы и изделия на основе органических вяжущих веществ
- •Условия хранения и транспортирования органических вяжущих веществ и материалов на их основе
- •§ 7. Лесные и бумажные материалы Значение, состав и свойства древесины
- •Классификация лесных материалов
- •Круглые лесоматериалы
- •Пиломатериалы
- •Прогрессивные древесные материалы
- •Изделия и конструкции из древесины
- •Сырьё, полуфабрикаты и производство бумажной продукции
- •Классификация и ассортимент бумажной продукции
- •Условия хранения и транспортирования лесных и бумажных материалов
- •Контрольные задания
- •Содержание
§ 2. Пластмассы Общие сведения о полимерах
Полимеры — это химические соединения, молекулы которых состоят из многократно, регулярно или нерегулярно, повторяющихся атомных группировок (элементарных звеньев), соединенных химическими связями в длинные цепи.
Значение полимеров велико, так как без них невозможно развитие отраслей, определяющих научно-технический прогресс. Без широкого использования надежных в эксплуатации, способных выдерживать высокое давление и температуру полимерных материалов немыслимо развитие автоматики, атомной, авиационной и реактивной техники, производство электронно-вычислительных машин. Создание защитных устройств радиолокационной аппаратуры, малогабаритных конденсаторов и мощных электродвигателей, высокочастотных кабелей, тепло- и звукоизоляционных устройств в самолето-, ракето- и судостроении стало реальным лишь благодаря полимерам.
Все шире применяются полимеры в качестве конструкционного материала в производстве машин, строительстве и в быту. При этом некоторые их виды, в частности пластмассы, достигают прочности стали.
Полимеры являются важнейшим резервом экономии многих дефицитных видов материалов, наращивания выпуска продукции. Особенно успешно они заменяют черные и цветные металлы. При этом повышается качество машин и оборудования, снижается их масса, улучшается внешний вид.
Применяемость полимеров обусловлена рядом специфических физико-химических свойств. Так, небольшая плотность полимеров сочетается с высокой прочностью, эластичностью, легкостью и химической стойкостью к различным агрессивным средам. Большинство из них обладает высокими диэлектрическими свойствами, имеют низкую тепло- и температуропроводность. Новые полимерные материалы отличаются высокой термостойкостью, полупроводниковыми свойствами, достаточной механической прочностью при эксплуатации. Полимеры нелетучие, могут образовывать волокна и пленки, отличающиеся высокой анизотропией свойств, их растворам характерна высокая вязкость.
Полимерам присущи и некоторые отрицательные свойства: способность к старению, снижение механических и физических свойств, а также ухудшение внешнего вида при повышенных температурах. Однако эти недостатки устраняются по мере появления новых, эффективных и экономичных полимерных материалов.
Универсальность свойств, высокая эффективность использования, возможность получения изделий доступными и высокопроизводительными методами обусловили, особенно за последние 20 лет, неуклонный рост объемов производства полимерных материалов. Так, в СССР производство пластмасс и синтетических смол возрастает на протяжении каждого пятилетия примерно в два раза.
Большинство полимеров в твердом состоянии представляет собой стеклообразные аморфные вещества, переходящие обычно с повышением температуры в высокоэластичное, каучукоподобное состояние. При более высоких температурах они приобретают текучесть, а при дальнейшем нагревании их молекулы разрушаются.
Некоторые полимеры (полиэтилен, полиамиды, фторопласты) могут находиться в частично кристаллическом состоянии. По сравнению с аморфными полимерами они обладают большей прочностью на разрыв, твердостью, теплостойкостью.
В зависимости от молекулярной массы полимеры подразделяются на высокомолекулярные, низкомолекулярные вещества и олигомеры.
Высокомолекулярными называются вещества, молекулярная масса которых от 5000 до нескольких миллионов условных единиц, низкомолекулярными — с молекулярной массой менее 500. Олигомеры занимают промежуточное положение. Их молекулярная масса — от 500 до 5000.
По происхождению полимеры подразделяются на природные и синтетические. К природным относятся животные и растительные белки (альбумин, глобулин, казеин, каротин), углеводы (целлюлоза и крахмал), натуральный каучук и др., к синтетическим — полимеры, получаемые путем синтеза из простых низкомолекулярных веществ (мономеров).
По химическому составу полимеры подразделяются на органические (соединения углерода с органическими элементами), неорганические (полимеры селена, серы, теллура, германия и др.) и элементорганические, в зависимости от структуры — на линейные, разветвленные и пространственные, а по составу — карбоцепные (в главной цепи молекул содержатся только атомы углерода), гетероцепные, гомополимерные (состоят из звеньев одного и того же состава) и сополимерные (совместные полимеры, состоящие из различных структурных звеньев).
По характеру размещения элементарных звеньев в макромолекулярной цепи полимеры подразделяются на нерегулярные, регулярные и стереорегулярные. В регулярных полимерах мономерные звенья расположены в определенном порядке в плоскости, в стереорегулярных — не только в плоскости, но и в пространстве.
С точки зрения эксплуатации и производства изделий важной является классификация полимеров в зависимости от пластической деформации при нагреве. Они подразделяются на термопластичные (термопласты) и термореактивные (реактопласты).
Первые при повышенных температурах размягчаются, затем становятся вязкотекучими, а при охлаждении расплава отвердевают, причем сохраняют способность к повторной тепловой обработке, вторые (фенолформальдегидные, полиэфирные, эпоксидные и карбамидные смолы) при нагревании после размягчения переходят необратимо в твердое неплавкое состояние.
По способу получения полимеры подразделяются на полимеризационные и поликонденсационные. Полимеризацией называется реакция многократного присоединения молекул мономеров за счет разрыва связей вещества без выделения побочных низкомолекулярных продуктов, причем образующиеся полимеры имеют тот же элементарный состав, что и исходные мономеры.
В зависимости от среды, в которой протекает реакция, и от метода выделения полимера различают пять основных способов полимеризации: блочную, суспензионную, эмульсионную, в растворе и в газовой фазе.
К основным продуктам, получаемым полимеризацией, относятся полиэтилен, полиизобутилен, полиакрилонитрил, поливинилхлорид, политетрафторэтилен, полиформальдегид, полиизопрен, полиацетальдегид.
Поликонденсация — химический процесс получения высокомолекулярных соединений из различных низкомолекулярных исходных веществ, сопровождающийся отщеплением побочных продуктов — воды, спирта, аммиака, хлористого водорода и др. Образующиеся в результате этого полимеры отличаются по составу от исходных веществ.
Путем поликонденсации получают большое количество высокомолекулярных соединений, обычно называемых смолами, которые используются для изготовления пластмасс, синтетических волокон, лаков и других материалов.
Правильный выбор метода переработки позволяет сформировать структуру полимера, которая является одной из определяющих их свойств. Она также регулируется такими технологическими приемами, как ориентация, текстурирование и радиационное облучение.