ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ответы к разделу из "Курс материаловедения в вопросах и ответах " Пластмассами называют искусственные материалы на основе природных или синтетических полимеров, способные принимать заданную форму при нагревании под давлением и устойчиво сохранять ее после охлаждения. [c.144] Основным компонентом пластмасс, обеспечивающим работу всей композиции как единого целого, являются полимерные материалы, или смолы, представляющие собой высокомолекулярные соединения, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа (нескольких тысяч) мономерных звеньев. [c.144] Полимеры получают в результате синтеза из низкомолекулярных соединений методами полимеризации или поликонденсации. [c.144] Наиболее многочисленную группу соединений составляют органические полимеры, например, полиолефины, фторопласты, полиамиды, полиимиды, фе-нолформальдегидные смолы, полисилоксаны, эпоксидные смолы. [c.144] Основу неорганических полимерных материалов составляют соединения Si02, СаО, MgO, AI2O3 и др. Представителями таких полимеров являются силикатные стекла, керамика, асбест, слюда. [c.144] Свойства полимерных материалов определяются как их химическим составом, так и строением макромолекул. [c.144] Присутствие в основных молекулярных цепях атомов других, кроме углерода, элементов сообщает полимеру те или иные специфические свойства. Например, фосфор и хлор повышают огнестойкость, атомы серы увеличивают газонепроницаемость, кислород способствует повышению эластичности, фтор обеспечивает высокую химическую стойкость пластмасс. [c.144] По строению различают следующие основные типы макромолекул линейные, разветвленные, ленточные, пространственные. [c.144] Полимерные материалы с ленточной или разветвленной структурой макромолекул высокоэластичны. Они обладают термопластичностью, т.е. способностью обратимо размягчаться при нагреве и затвердевать при охлаждении без участия химических реакций. Такие материалы называют термопластами. Процесс размягчение-затвердевание может протекать многократно. [c.144] В зависимости от химического состава, строения макромолекул, надмолекулярной структуры (степени кристалличности) полимеры по электрическим и физическим свойствам могут быть полярными и неполярными. У полярной молекулы пространственные положения центров тяжести положительного и отрицательного зарядов не совпадают. У неполярной молекулы скрепляющее ее электронное облако распределяется равномерно и центры тяжести разноименных зарядов находятся в одной точке. Полярные полимеры обладают повышенной жесткостью и теплостойкостью, высокой адгезионной способностью, пониженной морозостойкостью. Неполярные - являются высококачественными и высокочастотными диэлектриками. Их свойства мало изменяются при понижении температуры. Они отличаются высокой морозостойкостью. [c.145] Наполнители придают пластмассовым изделиям высокую прочность, химическую стойкость, теплостойкость, улучшают диэлектрические качества, снижают (повышают) плотность, повышают фрикционные (антифрикционные) свойства и т.д. Наполнители могут быть как органическими, так и неорганическими веществами. По структуре наполнители бывают порошкообразными, волокнистыми, листовыми и газообразными. Пластмассы с ориентированным волокнистым наполнителем и с листовым наполнителем (слоистые пластмассы) обладают ярко выраженной анизотропией механических свойств. По виду наполнителей различают пластмассы ненаполненные, или простые и наполненные. К последним относятся материалы с наполнителями порошкообразными (пресс-порошки и литьевые пластмассы) волокнистыми (волокниты, асбоволокниты, стекловолок-ниты) листовыми (гетинаксы, текстолиты, асботекстолиты, древесно-слоистые пластики (ДСП), стеклотекстолиты) газообразными (пено- и поропласты). [c.145] По назначению пластмассы подразделяют на ряд групп конструкционные, электроизоляционные, химически стойкие, фрикционные, тепло- и звукоизоляционные, светотехнические и др. [c.145] Конструкционные пластмассы характеризуются высокими механическими свойствами. К ним относятся, например, ударопрочный полистирол, фенопласты, стеклопластики (стекловолокниты, стеклотекстолиты), используемые в нагруженных узлах и деталях конструкций. Стеклопластики на основе эпоксидных смол обладают высокими прочностными свойствами, на основе кремнийоргани-ческих смол (полисилоксанов) - высокой теплостойкостью. [c.145] Электроизоляционные пластмассы являются хорошими диэлектриками. Их (полиэтилены высокого (ПЭВД) и низкого (ПЭНД) давления, полистирол, фторопласты (фторопласт-3 и фторопласт-4), гетинакс, текстолит) используют при изготовлении электроизолирующих и диэлектрических деталей, пленок, шлангов, изолирующих покрытий на металлах и т.д. [c.145] Фрикционные пластмассы обладают в условиях сухого трения высоким коэффициентом трения и высокой износостойкостью. К ним относятся, например, асбоволокниты, асботекстолиты, асбокаучуковые материалы. Такие пластмассы работают в узлах, передающих кинетическую энергию (например, фрикционные диски муфт сцепления) или рассеивающих ее (например, накладки, колодки тормозных устройств). [c.146] Антифрикционные пластмассы имеют малый коэффициент трения и высокую износостойкость. В эту группу входят пластмассы, работающие в узлах трения. Высокими антифрикционными свойствами обладают, например, фторопласт-4, полиамиды (капрон), лавсан, текстолиты, древесно-слоистые пластики. Из пластмасс изготавливают вкладыши подшипников скольжения, зубчатые колеса и др. детали, образующие пары трения. Зубчатые колеса из текстолита работают бесшумно при частотах вращения до 30 ООО об/мин, шестерни из ДСП могут передавать значительные нафузки, сравнимые с деталями из цветных металлов. [c.146] Тепло- и звукоизоляционные пластмассы, например, пенополистирол, пенополиуретан, пенополиэпоксид, пенополисилоксан обладают низким коэффициентом теплопроводности, высокой звукопоглощающей способностью. Их используют для теплоизоляции холодильников, труб тепло- и звукоизоляции кабин и др. Пластмассы применяют также в качестве легкого заполнителя силовых элементов конструкций для изготовления труднозатопляемых изделий. [c.146] Светотехнические и оптические пластмассы применяют для изготовления оптических деталей и арматуры осветителей. Они стойки к воздействию света и обладают высокими оптическими свойствами. Например, полиметилметакрилат (органическое стекло) применяют для остекления автомобилей, судов, самолетов, для изготовления рассеивателей и других светотехнических изделий из полистирола изготавливают прозрачные колпаки приборов, часовые стекла и т.п. [c.146] Декоративные пластмассы, например гетинакс, применяют для отделки (облицовки) мебели, салонов автобусов, самолетов, кабин судов, пассажирских железнодорожных вагонов, вагонов метро и др. [c.146] Под действием внешней среды полимерные материалы претерпевают необратимые изменения - стареют. При старении происходит деструкция и структурирование полимерных цепей, сопровождающиеся изменением физических, химических, механических характеристик пластмассы. Различают атмосферное, тепловое, радиационное и др. виды старения. [c.146] Вернуться к основной статье