Самостійна робота №10 Види пластмас. Клеї.
Термопластичні пластмаси;
Термореактивні пластмаси;
Клеї;
1.Термопластичні пластмаси
Термопластичні пластмаси — це полімери лінійної або розгалуженої будови. Вони мають порівняно невисоку верхню межу робочої температури. З-поміж термопластів найпоширенішими є поліетилен, поліпропілен, полівінілхлорид, полістирол. Промислове значення мають також фторопласти, органічне скло та багато інших.
Поліетилен (-СН2-СН2-)n — продукт полімеризації етилену [див. реакцію (1)]. Залежно від тиску, під яким відбувається процес полімеризації, розрізняють поліетилен високого тиску (ПЕВТ), поліетилен середнього тиску (ПЕСТ) й поліетилен низького тиску (ПЕНТ). Поліетилен високого тиску отримують у процесі полімеризації під тиском 150...300 МПа при температурі 240...280 °С; поліетилен середнього тиску — під тиском 3,5...4,0 МПа при темпера турі 130... 150°С та поліетилен низького тиску — підтиском 0,15...0,5 МПа й температурі 70...80 °С. Серед них найнижчу густину (913..929 кг/м3) має поліетилен високого тиску (див. таблицю 1) і найвищу (960...970 кг/м3) — поліетилен середнього тиску. Поліетилен — дешевий, нетоксичний матеріал, без запаху, хімічно тривкий, не змочується водою, прозорий у тонкому й непрозорий у товстому шарі, легко переробляється, добрий діелектрик. Його можна експлуатувати в межах температур від -60 до 100 °С. Зі збільшенням ступеня кристалічності підвищуються густина, температура топлення і міцність поліетилену. До недоліків належать здатність поліетилену старіти під впливом сонячного світла, горючість і мала міцність.
Поліетилен використовують для виготовлення плівок, листів, труб, різних місткостей, вішаків для одягу, ізоляції електропроводів тощо. Покриття з поліетилену захищає метал від корозії.
Поліпропілен (-СН2-СНСН3-)n утворюється внаслідок полімеризації пропілену. Це високомолекулярна сполука білого кольору, в якій ступінь кристалічності досягає 85...95 %. Порівняно з поліетиленом він міцніший, жорсткіший, теплотривкіший і відзначається меншою густиною. Поліпропілен прозорий, але може бути забарвлений у будь-який колір, нетоксичний, хімічно тривкий, має добрі діелектричні властивості, витримує температуру до 120... 150 °С. Головний недолік поліпропілену — погана морозотривкість (-5...-15 °С).
Використовується для виробництва текстильних і технічних волокон, труб, посуду, корпусів акумуляторів, електроізоляції, деталей автомобілів, холодильників, меблів і телефонів.
Таблиця 1
Фізико-механічні властивості пластмас
Матеріал |
|
|
НВ |
|
Максимальна робоча тем- пература |
кг/м3 |
МПа |
% |
|||
ПЕВТ ПЕНТ Поліпропілен Полівінілхлорид (вініпласт) Полістирол Фторопласт-4 Органічне скло Поліфенол-формальдегід (без наповнювача) |
913..929 949..953 900 1290
1050..1080 1900..2200 1180..1200 1140..1400 |
10..17 18..35 25..40 40..120
37..48 15..35 63..100 15..35 |
14..25 44..52 60..65 10..160
140..160 30..40 10..30 - |
50..600 250..1000 200..800 5..100
1..4 250..500 2,5..20 1..5 |
80 100 120..150 65..80
80 260 60 200 |
Полівінілхлорид (-СН2-СНС1-)n — продукт полімеризації вінілхлориду. Полівінілхлорид (ПВХ) за обсягами виробництва стоїть на другому місці після поліетилену. Він добрий діелектрик, не токсичний, тривкий до старіння і до дії багатьох хімікатів. Залежно від складу пластмаси на основі ПВХ розрізняють непластифікований і пластифікований полівінілхлорид.
Непластифікований полівінілхлорид або вініпласт має високу міцність і пружність, застосовується для виготовлення труб, деталей насосів, профільно-погонажних елементів меблів.
Пластифікований вінілхлорид або пластикат отримують пластифікуючи ПВХ поліефірами чи синтетичними каучуками. Пластифікований полівінілхлорид йде на виробництво лінолеуму, штучної шкіри, плівок, електроізоляції проводів і кабелів.
Полістирол (-СН2-СНС6Н5-)n — аморфний полімер, продукт полімеризації стиролу. Він твердий, жорсткий, прозорий, хімічнотривкий у розчинах багатьох лугів і кислот. Витримує температуру від -20 до 80 °С, має добрі діелектричні показники, набуває забарвлення різного кольору. Завдяки цим властивостям і низькій вартості стиролу полістиролові пластмаси за обсягами виробництва вийшли на третє місце після поліетилену і полівінілхлориду. Полістирол використовують для виготовлення корпусів телевізорів, настінних шафок, деталей холодильників, меблевої фурнітури, підносів, футлярів, канцелярських товарів, ґудзиків, електроізоляційних плівок і багатьох деталей в електро- і радіотехнічній промисловості. Недоліки полістиролу — низька теплотривкість і швидке старіння.
Пінополістирол — пластик на основі полістиролу, замкнуті порожнини в якому наповнені газом, внаслідок чого він відзначається низькою густиною, добрими тепло- та звукоізоляційними властивостями. Використовується як тепло- й звукоізолятор у будівництві, літако- й суднобудуванні, холодильній техніці.
Політетрафторетилен (-CF2-CF2-)n або фторпласт-4 — продукт полімеризації тетрафторетилену.Фторопласт-4 високотривкий до будь-яких розчинників, добрий теплоізолятор й діелектрик, має низький коефіцієнт тертя (0,04). Його діапазон робочих температур від -26 до 260 °С. Містить до 80...85 % кристалічної фази. З фтропласту-4 виготовляють прокладки, манжети, радіотехнічні вироби, хімічно тривкі деталі, підшипники, що не потребують змащування, пористі вироби, а також протези людських органів.
Поліметилметакрилат (ПММА) — продукт полімеризації метилметакрилату, відомий під назвою органічне скло. Він оптично прозорий, доволі міцний, добрий електроізолятор. Від силікатного скла відрізняється низькою густиною й підвищеною пластичністю. Недоліки органічного скла — невисока твердість і теплотривкість (при температурі 90 °С воно починає розм'якати). Використовується як листове скло (в т.ч. для літаків), для виготовлення лінз, призм, шкал, футлярів тощо.