9.1. Пластмассы

Под термином пластмассы подразумевают многокомпонентные материалы на основе полимеров, которым на определенной стадии переработки можно придать пластичность и изготовить необходимые изделия. Другие названия пластмасс – пластики, пластикаты, композиты. Типичный состав пластмасс:

 Полимер (связующее).

 Наполнитель.

 Краситель или пигмент.

 Пластификатор.

 Стабилизатор(ы).

 Спецдобавки (антипирен и т.д.).

Очень редко пластмассы состоят только из полимера: иногда в таком виде используют полиэтилен, полистирол, фторопласт. В этом случае понятия пластмасса и полимер совпадают. Из таких пластмасс изготавливают пленки, нити, листы.

Некоторые свойства пластмасс

Пластмассы имеют много полезных, зачастую уникальных свойств, которые к тому же можно менять:

 высокая коррозионная устойчивость, в том числе в таких агрессивных средах как растворы кислот и щелочей;

 хорошие диэлектрические свойства;

 высокие теплоизоляционные свойства;

 технологичность изготовления деталей малоотходными методами;

 способность многих пластмасс окрашиваться, в том числе и в объеме;

Основные недостатки пластмасс:

 довольно узкий рабочий температурный интервал: большинство пластмасс при температурах ниже минус 15 - 40 ^оС становятся хрупкими, а выше плюс 70 - 150 ^оС теряют механическую прочность, начинают деформироваться;

 старение, т.е. потеря механической прочности со временем (этот недостаток свойственен практически всем конструкционным материалам);

 горючесть.

Некоторые полимеры, применяемые для изготовления пластмасс. Полиэтилен

Полиэтилен (ПЭ) получают полимеризацией этилена: n CH₂ = CH₂ ® ® (CH₂ - CH₂)_n. Некоторые свойства ПЭ: термопластичный, химчески стойкий, плохо окрашивается, механически не очень прочный. Благодаря хорошему сочетанию механических и диэлектрических свойств ПЭ широко применяют для изоляции различных кабелей (радиочастотных, городских, подводных, силовых). Изготавливают из него многие детали, трубы, пленки. Промышленность выпускает десятки марок ПЭ, но, в зависимости от условий синтеза, различают три вида: высокого давления (ПЭВД), среднего давления (ПЭСВ) и низкого давления (ПЭНД). На основе ПЭ путем химической модификации получают десятки новых видов полимеров.

Полипропилен

Полипропилен (ПП) получают полимеризацией пропилена: n C(СН₃)H=CH₂ ® ® (C(СН₃)H-CH₂)_n . Термопластичный, влагостойкий, механически более прочный и термостойкий, чем ПЭ. Из ПП изготавливают трубы, канаты, высокопрочное химически стойкое волокно, различные детали машин и механизмов, приборов. Пленки из ПП прозрачнее и прочнее, чем из ПЭ, пищевые продукты в такой пленке можно подвергать стерилизации, варке, разогреванию.

Полистирол

Полистирол (ПС) получают из стирола (ядовитая жидкость). Молекулу стирола можно рассматривать как этилен, у которого один атом водорода замещен на бензольное кольцо: – (СН – СН₂)_n– или –(СН – СН₂)_n–

С₆Н₅

ПС термопластичный, влагостойкий, хорошо окрашивается, более прочный, чем ПЭ, обладает достаточно хорошими диэлектрическими свойствами. ПС применяют как конструкционный материал для изготовления деталей высокочастотной аппаратуры: панели, катушки, основания. Изготавливают из него «оргстекло», различные детали для облицовки, вспененный ПС (пенопласт) – хороший тепло и звукоизолятор.