Конструкционные материалы органического происхождения (пластмассы)

Название пластические массы дано этим материалам потому, что в процессе их образования, на определенной стадии, они обладают высокой пластичностью. Это свойство пластмасс позволяет изготавливать из них изделия самой разнообразной, нередко очень сложной формы путем использования методов литья, экструзии (вдувания), штамповки и т.д. Пластмассы хорошо обрабатываются режущим инструментом. Многие сорта пластмасс допускают сварку и склеивание.

Общими положительными свойствами пластмасс являются:

- малая по сравнению с металлами и керамикой плотность (900–1500 кг/м³),

- довольно значительная, а подчас и высокая механическая прочность,

- исключительная химическая стойкость. Пластмассы обладают высокой стойкостью к большинству электролитов (за исключением сильных окислителей и концентрированной серной кислоты), во многих случаях оказываются хорошими заменителями металлов.

К отрицательным свойствам пластических масс относятся:

- повышенная по сравнению с металлами хрупкость, малая теплостойкость,

- значительный коэффициент линейного термического расширения

- и способность некоторых из них к текучести под влиянием длительных нагрузок (особенно при повышенной температуре).

Многие такие материалы обладают высокими диэлектрическими свойствами, что при движении жидкостей по пластмассовым трубопроводам может привести к накоплению зарядов статического электричества и явиться причиной загорания и взрывов. Снять заряды с трубопроводов из пластмасс довольно сложно.

Пластические массы разделяются на термопластичные и термореактивные.

Термопластичные полимеры имеют линейное

или разветвленное

строение (где А – элементарное звено мономера). Под влиянием тепла и давления они переходят в пластическое состояние, не претерпевая при этом химических изменений. Форма, приданная такому материалу при нагреве, сохраняется после остывания, но при повторном нагреве может быть изменена. Это свойство обусловливает практически очень длительное использование оборудования из термопластичных материалов, так как оно не разрушается от химического воздействия, а в случае изменения схемы производства может быть разобрано, форма фасонных его частей изменена в соответствии с новыми условиями и оборудованию придана новая необходимая конфигурация.

В растворителях термореактивные пластмассы набухают или растворяются.

Термореактивные пластмассы под действием тепла и давления подвергаются коренным необратимым изменениям, следовательно, после термообработки изделия из них навсегда сохраняют приданную им форму. Такие полимеры имеют сетчатое пространственное строение:

Химические связи между цепями макромолекул делают их нерастворимыми и неплавкими.

При синтезе термореактивных пластмасс сначала получают полимеры линейного строения, которые при нагреве и воздействии отвердителей в процессе переработки пластмасс в изделие приобретают пространственное строение, причем, регулируя частоту сетки, т.е. химические связи между макромолекулами, полимерам придают определенные свойства. Полимеры, имеющие пространственное строение, обладают повышенной термостойкостью, более высокими упругими свойствами по сравнению с полимерами, имеющими линейное или разветвленное строение.

Защитные покрытия