- •1. Потребительские свойства пластмасс
- •Общие требования к качеству полимерных изделий [5]
- •1.1. Эксплуатационные свойства пластмасс
- •Условия эксплуатации изделий и стандартные параметры, характеризующие эксплуатационные свойства [1]
- •Основные эксплуатационные свойства полимерных (неармированных) материалов [6]
- •1.2. Технологические свойства пластмасс
- •Основные процессы, протекающие при переработке пластмасс,
- •1.3. Дизайнерско-эргономические свойства
- •1.4. Технико-экономические свойства
- •2. Классификации пластмасс
- •2.1. Термопластичные и термореактивные
- •2.2. Классификация пластмасс
- •2.2.1. Классификация
- •Классификация пластмасс по совокупности параметров
- •Деление пластмасс на группы по области применения [3]
- •2.2.2. Классификация конструкционных пластмасс
- •3. Марочный ассортимент полимерных материалов
- •3.1. Базовые марки
- •Распределение базовых марок полимеров по методам переработки и характерным размерным группам изделий
- •3.2. Марки пластмасс с улучшенными
- •Назначение различных типов марок пластмасс с улучшенными
- •Основные процессы, протекающие при переработке, технологические свойства, связанные с этими процессами, типы марок пластмасс с улучшенными
- •3.3. Марки пластмасс с улучшенными
- •Основные условия эксплуатации пластмассовых изделий и соответствующие типы марок с улучшенными эксплуатационными свойствами
- •1) Марки с улучшенными механическими свойствами:
- •Основные способы направленного регулирования свойств полимеров для создания марок пластмасс с улучшенными эксплуатационными свойствами
- •Марочный ассортимент и области применения конструкционных термопластов [10]
- •Марочный ассортимент и области применения основных
- •Сопоставление эксплуатационных и технологических свойств
- •Минимальная серийность изделий, шт., обеспечивающая достижение экономического эффекта при различных методах переработки (обработки) пластмасс [2]
- •Глава 1
- •1.1. Структура производства пластмасс
- •1.2. Структура переработки пластмасс
- •Примерное распределение пластмасс по методам переработки
- •1.3. Структура применения пластмасс
- •Деление пластмасс на группы по области применения [3]
- •Рациональные области использования пластмасс в типовых изделиях.
- •Марочный ассортимент и области применения конструкционных термопластов [3, 6]
- •Марочный ассортимент и области применения основных
- •Наиболее распространенные области применения некоторых пластмасс
- •Структура применения пластмасс по областям (в % от общего выпуска пластмассы) [1]
- •Выбор полимерного материала для изготовления и эксплуатации изделия
1.4. Технико-экономические свойства
К технико-экономическим свойствам относятся стоимость сырья, доступность и надежность поставок сырья, эффективность и производительность, себестоимость изделия. При этом такие параметры, как эффективность и производительность, характеризуются той частью себестоимости изделия, которая остается за вычетом стоимости материала; доступность и надежность поставок сырья находит, в конечном итоге, отражение в стоимости этого сырья.
Если при выборе пластмассы по заданным требованиям к технологическим и эксплуатационным свойствам изделия выясняется, что подходит несколько видов или марок пластмасс, то окончательный выбор пластмассы целесообразно произвести по заданным требованиям именно к технико-экономическим свойствам изделия.
2. Классификации пластмасс
Многообразие промышленных пластмасс, разнообразие способов их переработки, специфичность требований, предъявляемых к изделиям в разных областях техники – все это затрудняет классифицирование пластмасс по какому-либо одному или нескольким признакам. Поэтому используют различные способы классификации пластмасс: по методам получения основных компонентов (полимеров), химической структуре, технологическим свойствам, областям применения и т. д.
По химической структуре различают термопластичные и термореактивные материалы. Для технологических и материаловедческих целей наиболее подходят классификации по эксплуатационному назначению, в частности — по эксплуатационным показателям; в основе таких классификаций лежат свойства пластмасс, определяющие основные области и технико-экономические показатели их применения, способы переработки и др.
2.1. Термопластичные и термореактивные
МАТЕРИАЛЫ
Термопластичные материалы (термопласты) состоят из макромолекул цепного строения, которые образуют между собой только физические связи (т. е. связи притяжения — отталкивания, имеющие электрическую природу) и не образуют между собой химические связи. Таким образом, макромолекулы термопласта, образовавшись в ходе его синтеза, остаются как при переработке полимера в изделие, так и при эксплуатации изделия в основном неизменными (в основном — потому, что в результате деструкции полимера и его старения некоторые макромолекулы все-таки разрушаются).
В само название «термопласт» вложен тот смысл, что с ростом температуры («термо») материал размягчается («пластичность»). Поскольку в результате нагревания новые химические связи между макромолекулами не образуются, то при понижении температуры происходит процесс, обратный нагреванию, — материал отвердевает.
Термореактивные материалы (реактопласты) с точки зрения переработки в изделия являются более «оригинальными», чем термопласты. Дело в том, что «жизнь» реактопласта как бы делится на два этапа — до переработки в изделие и после.
До переработки в изделие реактопласт представляет из себя олигомер, или мономер, или их смесь — и имеет особое название: синтетическая смола.
В процессе переработки в изделие молекулы синтетической смолы вступают между собой в химические связи (это — так называемая реакция отверждения). Образуется полимер трехмерной структуры — т. е. как бы одна «гигантская» макромолекула, причем участки макромолекулы между сшивками (т. е. химическими связями, образованными при отверждении) достаточно коротки — настолько, что гибкость таких участков очень мала.
В само название «термореактивный материал» вложен тот смысл, что с ростом температуры («термо») в материале протекает реакция («реактивный»). Поскольку в результате отверждения между молекулами синтетической смолы образуются новые химические связи, то отвержденный реактопласт «вновь сделать» синтетической смолой уже невозможно.
Основная группа промышленных пластмасс (до 80 %) — это материалы на основе термопластичных полимеров. В мире в настоящее время производится более 4000 марок пластмасс на основе приблизительно 15 видов промышленных термопластов [Крыж].
Кроме того, несмотря на снижение потребительского спроса и объемов производства термореактивных полимерных материалов в последние годы, связанное с ужесточением экологических требований к технологическим процессам их синтеза и переработки, эти материалы по-прежнему успешно применяются в различных отраслях техники, строительстве, производстве товаров бытового назначения; из них изготавливают детали наиболее массовых изделий электротехнического назначения, различных конструкционных изделий для машиностроения, транспорта и т. д.
В качестве основ в производстве термореактивных пресс-материалов наибольшее распространение получили фенольные, карбамидные, эпоксидные, полиэфирные и кремнийорганические олигомеры; на их базе изготавливается широкий ассортимент пресс-материалов, которые в зависимости от области применения делятся на материалы общего назначения, ударопрочные, электроизоляционные, влагостойкие, жаростойкие и антифрикционные.
Среди реактопластов особое место занимают стеклопластики — материалы, в которых наполнителем является стеклянное волокно; их основная сфера применения — конструкционные и электротехнические изделия. Для формования крупногабаритных изделий стеклопластики выпускаются в виде премиксов и препрегов, в которых в качестве связующих используются низковязкие олигомеры на основе ненасыщенных полиэфиров.
Марочный ассортимент реактопластов составляет около 150 наименований, однако в больших объемах производится ограниченное число наиболее распространенных марок. Остальные материалы могут производится предприятиями-изготовителями по специальным заказам. В зависимости от состава пресс-материалов и объемов выпуска стоимость отдельных марок может различаться в десятки раз.