Пластмассы: термореактивные пластмассы, виды, свойства, применение

Пластмассами называют такие материалы, которые содержат в качестве основного компонента (связующего) полимер. На определенной стадии получения пластмасс они обладают пластичностью, т. е. способностью под воздействием теплоты и давления принимать требуемую форму.

1)Фенопласты (бакелиты, феноло-формальдегидные смолы) являются термоупрочняемыми пластмассами. Неупрочненные смолы получают при поликонденсации фенола с формальдегидом. Существует два основных типа феноло-формальдегидных смол: новолаки и резолы.

Для получения пластмассы с хорошими потребительскими свойствами в новолаки добавляют субстанцию (обычно уротропин), которая при нагревании разлагается с выделением формальдегида. Формальдегид, добавляемый к новолаковой смоле, образует упрочняющиеся гидроксиметильные группы.

Упрочнение термопластов в основном проводится в интервале температур 140 – 180°С, но благодаря соответствующим добавкам кислот некоторые резолы можно отвердить уже при 25°С и выше.

2) Аминопласты являются термоупрочняемыми пластмассами. К ним относятся карбамидо-формальдегидные смолы и меламино-формальдегидные смолы.

Неупрочненная смола получается при поликонденсации формальдегида с карбамидом (смола карбамидо-формальдегидная) или меламином (смола меламино-формальдегидная). Эти смолы имеют реактивные группы —СН2ОН, которые под влиянием нагрева (или кислотных катализаторов) способны к конденсации, в результате которой смолы упрочняются (приобретают пространственную сетчатую структуру).Упрочненные аминопласты твердые и жесткие. Их можно полировать и механически обрабатывать инструментами по металлу, они имеют хорошие электроизоляционные свойства, легко окрашиваются.
Упрочненные аминопласты стойки к воздействию воды, кислот (в том числе серной и азотной), щелочей и органических растворителей. Для склеивания таких аминопластов можно применять феноло-формальдегидные или карбамидо-формальдегидные клеи.3)Волокниты применяют для изготовления деталей с повышенной устойчивостью к ударным нагрузкам, работающих на изгиб и кручение (втулок, шкивов, маховиков и др.).

4)Асбоволокниты обладают хорошими фрикционными (тормозными) свойствами и теплостойкостью, но по водостойкости и диэлектрической приницаемости уступают пластмассам с порошковым наполнителем.

5)Стекловолокнитынегорючи, стойки к действию ультрафиолетовых лучей, химически стойки, имеют стабильные размеры. Некоторые марки стекловолокнитов применяются для изготовления силовых электротехнических деталей в машиностроении, а также крупногабаритных изделий простых форм (кузовов автомашин, лодок, корпусов приборов и т. п.). Стекловолокниты имеют высокие физико-механические характеристики и применяются для изготовления деталей высокого класса точности и сложной конфигурации. Стекловолокниты могут работать при температурах от –60 до +200°С, имеют прочность при разрыве 80 – 500 МПа.

6)Полиэстры (полиэстеровые, или полиэфирные смолы) являются полимерами, полученными из полиосновных кислот и полигидроксильных спиртов путем поликонденсации.

Перед отверждением смола имеет вид густого сиропа золотистого цвета. Отверждение проводят в форме при комнатной температуре после добавления инициатора (обычно перекись бензоила) в количестве около 4 %. Механические свойства отвержденного продукта зависят от строения исходной смолы и способа ее отверждения. Изделие может быть гибким, эластичным или твердым и хрупким. Твердые изделия можно подвергать механической обработке инструментами по дереву, а также полировать.7)Эпоксидные смолы. Неотвержденные эпоксидные смолы получают реакцией поликонденсации эпоксида (эпихлоргидрина) с дифенилолпропаном (дианом). Процесс отверждения является реакцией суммирования (полиприсоединения), в которой роль отвердителя играет полиамин.

Характерной чертой эпоксидных смол является совершеннаяприлипаемость почти ко всем пластмассам, к металлам; они имеют хорошие механические и электрические свойства.

8) Древесно-слоистые пластики (ДСП) используют при изготовлении мебели, для внутренней облицовки пассажирских поездов, судов, самолетов, при строительстве – в качестве облицовочного материала.

Применение неметаллических материалов обеспечивает значительную экономическую эффективность; коэффициент использования пластмасс, полимеров и стеклопластиков достигает 0,9—0,95, так как оформление изделий из них осуществляется пластическими методами с небольшими отходами. Пластмассы, полимеры и стеклопластики обеспечивают меньшую (в 5—6 раз) трудоемкость и более низкую себестоимость изделий по сравнению с металлами.

7-Понятие, назначение, общие свойства, состав и классификация пластмасс.

Пластмассы это искусственные материалы, получаемые на основе органических полимерных связующих веществ. Пластмассы включают обязательные компоненты - связующеи вещества. В качестве связующих для большинства пластмасс используют синтетические смолы, реже применяют эфиры целлюлозы.

Пластмассы также имееют другие важные элемент:

· наполнители (порошкообразные, волокнистые)

· красители

· пластификаторы

· стабилизаторы

Наполнители повышают механические свойства, снижают усадку при прессовании и придают материалу те или иные специфические свойства.

Свойства пластмассы зависит от состава отдельных компонентов, их сочетания и количественного отношения, что позволяет изменять характеристики пластиков в достаточно широких пределах.

По назначению и отличительным признакам пластмассы бывают
общего назначения, высокопрочные, антикоррозионные, прозрачные, морозо- и теплостойкие, электроизоляционные

Пластмассы общего назначения— материалы, к показателям физико-механических и химических свойств которых не предъявляют особых требований. К этим материалам относятся отделочные, декоративные, упаковочные, хозяйственно-бытовые и другие изделия из пластмасс

Высокопрочные пластмассы— полиформальдегид, полиэфирные пластики, поликарбонаты — характеризуются высоким пределом прочности при сжатии и изгибе, большой износостойкостью и высоким коэффициентом трения (фрикционные свойства). Эти материалы способны заменить бронзу и баббит, например, в подшипниках, втулках; их используют для изготовления труб, зубчатых колес, гребных винтов.

Антикоррозионные пластмассы— каучуки, полиизобутилен, эпоксипласты — обладают высокой химической стойкостью к воде, кислотам, растворам солей и органическим растворителям. Эти материалы используют вместо металлических деталей в оборудовании и конструкциях, эксплуатирующихся в агрессивных средах, из них
изготовляют контейнеры-цистерны жидкого топлива.

Прозрачные пластмассы — полиметилметакрилат, полистирол — пропускают лучи света в широком диапазоне волн, и в частности ультрафиолетовую часть спектра, благодаря чему они не уступают по своим оптическим свойствам лучшим сортам стекла и хрусталя и значительно превосходят в этом силикатное стекло. Из таких пластмасс изготовляют оптические системы осветительной арматуры.

Морозостойкие пластмассы — полиизобутилен, этилцеллюлоза, поликарбонат — сохраняют эластичные свойства и гибкость при низких (минусовых) температурах. Изделия и конструкции, изготовленные из таких пластмасс, можно эксплуатировать в атмосферных условиях.

Теплостойкие пластмассы— полиорганосилоксаны, политрихлор-этилен, фенопласты — обладают способностью не размягчаться при повышении температуры. Такие пластмассы широко применяют в промышленности и быту, в отдельных случаях они заменяют металл
и керамику.

Электроизоляционные пластмассы— полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол — характеризуются низкой диэлектрической постоянной, высокой электрической прочностью, высоким объемными поверхностным сопротивлением. Их применяют для изоляции проводов и электрооборудования в электротехнике, для замены эбонита.

Теплоизоляционные пластмассы— поливинилхлорид, полистирол, полиуретан, фенопласты — отличаются низкой теплопроводностью. К таким пластмассам относятся пористые газонаполненные материалы — пенопласты и поропласты, применяемые для теплоизоляции холодильных приборов и установок, жилых помещений, многослойных
стеновых панелей и т. п.

КЛАССИФИКАЦИЯ

пресспорошки —пластмассы с порошкообразными наполнителями;

волокниты — пластмассы с волокнистыми наполнителями (хлопчатобумажные волокна, стекловолокна, асбестовые волокна);

слоистые пластики —пластмассы с наполнителями в виде ткани или бумаги (текстолит, стеклотекстолит, гетинакс);

литьевые массы — пластики, обычно состоящие только из одного компонента — смолы; эти массы классифицируют по типу смолы;

В зависимости от поведения связующего вещества при нагреве пластмассы разделяют на термореактивные и термопластичные.

Термореактивные пластмассы при нагреве до определенной температуры размягчаются и частично плавятся, а затем в результате химической реакции переходят в твердое, неплавкое и нерастворимое состояние. Термореактивные пластмассы необратимы: отходы в виде грата и бракованные детали обычно используют после измельчения только в качестве наполнителя при производстве пресспорошков.

Термопластичные пластмассы при нагреве размягчаются или плавятся, а при охлаждении твердеют. Термопластичные пластмассы обратимы, но после повторной переработки пластмасс в детали физико-механические свойства их несколько ухудшаются.

Производство тканей: ткацкие переплетения и отделка тканей.

ТКАЦКИЕ ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ

ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ ТКАЦКИЕ — способы взаимного переплетения и связи нитей в текстильных тканях, определяющие их структуру и внешний вид. Текстильная ткань образуется в результате взаимодействия двух систем нитей: 1) основы, нити которой в процессе ткачества располагаются вдоль ткани, и 2) утка, нити которого располагаются поперёк ткани, перпендикулярно основным. Места, где нити основы перекрывают нити утка,называются основными перекрытиями, а места, где нити утка перекрывают нити основы, называются уточными перекрытиями. Различают одиночные (или перевязочные) перекрытия, когда одна нить одной системы перекрывает одну нить другой системы, и групповые (или настилочные), когда одна нить одной системы перекрывает несколько рядом расположенных нитей другой системы. При различном строении и внешнем виде ткани верхней (лицевой) стороной считается сторона, более совершенная по строению и более привлекательная по внешнему виду, нижняя (обратная) сторона считается изнанкой ткани. В набивных тканях лицевой считается сторона ткани, на которую нанесён печатный узор.

Способы переплетения основы с утком, употребляемые для образования тканей различных видов, очень многочисленны и разнообразны. По внешнему виду поверхности ткани переплетения бывают гладкие (однообразное строение лицевой поверхности), мелкоузорчатые (поверхность украшена мелким узором несложного геометрического рисунка), крупноузорчатые (поверхность украшена крупным узором сложного рисунка), сложные переплетения, посредством которых изменяется структура тканей — увеличивается толщина ткани, образуется на поверхности ворс, создаются более или менее крупные просветы, т. е. ажурные узоры. От переплетения и толщины (диаметра) нитей зависит плотность ткани, т. е. количество нитей основы и утка, приходящихся на единицу измерения плотности (10 см). Ткань называют разреженной, если промежутки между нитями больше толщины нитей, и плотной, если промежутки меньше толщины нитей.

ОТДЕЛКА ТКАНЕЙ
На ткацких станках вырабатывают суровые ткани, которые еще не готовы к употреблению. Эти ткани должны пройти дальнейшую обработку: <их отбеливают, обрабатывают специальными растворами, окрашивают, наносят рисунок, крахмалят, гладят. После различной обработки ткани становятся блестящими или матовыми, гладкими или ворсистыми и т. д. Отделка различных тканей имеет свои особенности. Например, отделка хлопчатобумажной ткани отличается от отделки тканей из натурального шелка, шерсти, химических тканей. Бельевые ткани предварительно отбеливают.
Один из видов отделки — аппретирование тканей, когда на ткань наносят тонкий слой специального состава (аппрета), который делает ткань более красивой, мягкой или жесткой, упругой, прочной. В результате обработки различными аппретамиткани становятся малоусадочными, несминаемыми и приобретают другие нужные качества. Для придания тканям глянцевитой поверхности в аппрет добавляют особые вещества.
Ткани пропитывают крахмальным или декстриновым составом, чтобы сделать их более прочными, жесткими, гладкими. Ткани специального назначения — водоупорные, огнеупорные — пропитывают и наполняют особыми веществами.
Затемткани окрашивают, высушивают, гладят, вытягивают. Существует различная технология окрашивания тканей и печатания на них рисунка.
Специальной обработке подвергают различные ворсовые ткани: у фланели и байки, некоторых шерстяных тканей образуют начес.

Стеклянные товары: понятие, способы производства, классификация, ассортимент

Основное сырье: кварцевый песок, сульфат натрия, сода, поташ, мел, оксиды свинца, стеклобой и др.Вспомогательные материалы: осветители; обесцвечиватели; красители (оксид меди, оксиды кобальта и др.); глушители придают стеклу непрозрачность или молочно-белый цвет.

Виды силикатных стекол:

-обыкновенное (известково-натриевое, известково-кальциевое);

- хрустальное - имеет повышенныйблес, сильное лучепреломление, высокую прозрачность;

Свинцовый хрусталь состоит из оксидов кремния, калия и свинца.

Бариевый хрусталь содержит окись бария.

Жаростойкое стекло выдерживает резкие перепады температур, содержит соединения бора (до 12,5%), отличается высокой термостойкостью, применяется для изготовления кухонной посуды.

Стекла всех видов обладают высокой химической стойкостью к действию всех химических веществ (кроме плавиковой кислоты).