Пластмассы состав: Состав пластмасс — Развитие земельных и водных ресурсов

Содержание

Состав пластмасс — Развитие земельных и водных ресурсов

The best child support lawyer near me

Пластические массы имеют исключительно важное значение для развития различных отраслей народного хозяйства и в первую очередь машиностроения. Они являются самостоятельным конструкционным материалом и обладают рядом ценных технических свойств, которых не имеют металлы и другие природные материалы.

Внедрение в машиностроение, новых синтетических материалов с высокой механической прочностью и стойкостью к действию нефтепродуктов позволяет изготовлять целые узлы из пластмасс, что ведет к сокращению расхода металлов и уменьшает массу изделий.

Пластическими массами называются материалы, получаемые на основе искусственных и естественных смол, и их смеси с различными наполнителями.

При нормальных условиях пластмассы представляют собой твердые или эластичные материалы. Под влиянием температуры и давления пластмассы могут переходить в пластическое состояние, принимать и сохранять приданную им форму.

Пластмассы по своему составу бывают простыми, если они состоят из чистых связующих смол, или сложными (композиционными), если в них, кроме связующего вещества, содержатся и другие компоненты: наполнители, пластификаторы, смазывающие вещества, стабилизаторы, красители, катализаторы или ускорители.

Связующее вещество (смола) определяет основные свойства пластмасс. При изготовлении пластмасс наиболее широко применяют искусственные смолы — продукты переработки каменного угля, нефти и других материалов. Пластмассы, полученные на основе искусственных смол, относятся к полимерным соединениям. Естественные смолы (янтарь, шеллак) и продукты переработки естественных материалов (асфальт, канифоль и др.) применяются значительно реже.

Наполнители придают пластмассам определенные физико-механические свойства и во многих случаях удешевляют стоимость пластмассовых деталей.

B качестве наполнителей используются органические вещества: древесная мука, древесный шпон, бумага, ткани, хлопковые очесы, стружка, опилки и пр., а также минеральные вещества: кварцевая мука, тальк, каолин, асбест, стекловолокно, стеклоткань и пр.

Пластификаторы обеспечивают пластмассам пластичность, увеличивают текучесть. В качестве их используются дибутилфталат, трикрезилфосфат, камфора и т. п.

Смазывающие вещества предотвращают прилипание изготовленного изделия к форме. К ним относятся стеарин, воск и т. п.

Стабилизаторы повышают термостабильность и связывают побочные продукты. Стабилизаторами служат неорганические (вода, фосфаты) и органические (аминокислоты) вещества.

Красители (нигрозин, мумия и др.) придают пластмассам требуемую окраску.

Катализаторы (известь, окись магния) сокращают время отвердевания.

Опубликовано 27. 11.201028.11.2010Автор Александр КузнецовРубрики Неметаллические материалы

3. Состав пластмасс

Пластические
массы —
это чаще всего композиции полимера
(связующего вещества) с другими
компонентами и поэтому большинство из
них являются композиционными материалами.
В состав композиционных пластмасс,
кроме связующего вещества, входят
наполнители, пластификаторы, красители,
смазывающие вещества, стабилизаторы и
другие добавки.

Связующее вещество
является основной, обязательной составной
частью любого пластика. Оно соединяет
все составные части пластмассы. Связующим
обычно служат синтетические смолы,
природные модифицированные полимеры,
белковые вещества и др. Иногда пластмасса
состоит только из одного связующего
вещества (смолы), например полиэтилен,
полистирол.

Наполнители
– вещества,
вводимые в полимерные материалы для
придания им необходимых физико-механических
свойств. Наполнители придают изделиям
из пластмасс большую механическую
прочность, повышают их теплостойкость
и химическую стойкость, улучшают
электроизоляционные свойства, повышают
сопротивляемость усадке и ползучести,
снижают горючесть, снижают расход
полимера и тем самым снижают стоимость
пластмассы.

По своей природе
наполнители могут быть органическими
(хлопковый пух, отходы деревообработки,
лигнин, древесный шпон, измельченные
отходы пластмассового производства,
различные ткани) и неорганическими
(асбест, стекловолокнистые материалы,
тальк, слюда, кварц, каолин, литопон,
графит, сажа и др.),

В зависимости от
формы частиц и вида наполнители
подразделяются на порошковые (древесная
и кварцевая мука, каолин, мел, порошки
металлов и слюды), волокнистые (асбестовое,
стеклянное, хлопчатобумажное и
синтетическое волокно) и листовые
(ткани, бумага и др.). Для получения
газонаполненных пластиков (поро- и
пенопластов) в состав композиции вводят
так называемые порофоры (газообразователи),
которые в процессе формования пластмассы
при нагревании выделяют газы, вспенивающие
ее.

Пластификаторы
придают пластмассе гибкость, эластичность,
снижают жесткость и хрупкость, повышают
свето- и морозостойкость, облегчают
процесс формования изделии. В качестве
пластификаторов используют эфиры
карбоновых и фосфорных кислот,
эпоксидированные соединения, нафтеновые
минеральные масла, маслообразные
высококипящие вещества (камфора,
дибутилфталат, крезилфосфат) и др.
Пластифицирующее действие их основано
на ослаблении сил межмолекулярного
взаимодействия полимера. Содержание
пластификаторов в композициях может
изменяться в широких пределах и достигать
40–50 % от массы полимера.

Красители
окрашивают
пластмассы в разнообразные цвета. Они
представляют собой тонкоизмельченные
минеральные пигменты либо органические
красители.

Стабилизаторы
— это вещества, замедляющие старение
пластмасс, т.е. постепенное ухудшение
их свойств под действием кислорода
воздуха, света, влаги и других факторов.
Процесс старения полимеров связан с
накоплением свободных радикалов,
образующихся в результате распада
макромолекулярных цепей. Защитное
действие стабилизаторов основано на
способности связывать свободные радикалы
или переводить их в малоактивное
состояние.

Отвердители
являются сшивающими агентами, вводимыми
с целью образования на определенной
стадии переработки пластмасс сетки
поперечных связей между макромолекулами
(диамины, гликоли, аминоспирты и т.д.), а
также инициаторы, ускорители и активаторы
полимеризации.

Структурообразователи
– добавки,
оказывающие влияние на процессы
формирования надмолекулярных структур
(тонкодисперсные порошкообразные оксиды
и карбиды металлов, некоторые соли
органических кислот, поверхностно-активные
вещества). Содержание таких добавок
составляет всего 0,1–1 % от массы
полимера.

Антипирены
– добавки, снижающие горючесть полимерного
материала, затрудняющие его воспламенение,
замедляющие процесс распространения
в нем пламени или приводящие в оптимальных
вариантах к его самозатуханию. В качестве
антипиренов используют хлорсодержащие
вещества, производные сурьмы, а также
эфиры фосфорных кислот.

Кроме перечисленных
компонентов в пластмассы могут входить
и другие
компоненты, формирующие требуемые
свойства пластмасс.

пластик | Состав, история, использование, типы и факты

пластиковые бутылки из-под безалкогольных напитков

Посмотреть все материалы

Похожие темы:: микропластик
биопластик
полиметилметакрилат
композитный материал
полимеризация

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

пластмасса , полимерный материал, который можно формовать или формовать, обычно под воздействием тепла и давления. Это свойство пластичности, часто встречающееся в сочетании с другими особыми свойствами, такими как низкая плотность, низкая электропроводность, прозрачность и ударная вязкость, позволяет изготавливать из пластмасс самые разнообразные продукты. К ним относятся прочные и легкие бутылки для напитков из полиэтилентерефталата (ПЭТ), гибкие садовые шланги из поливинилхлорида (ПВХ), изолирующие пищевые контейнеры из вспененного полистирола и небьющиеся окна из полиметилметакрилата.

В этой статье представлен краткий обзор основных свойств пластмасс, за которым следует более подробное описание их переработки в полезные продукты и последующей переработки. Для более полного понимания материалов, из которых изготавливаются пластмассы, см. Химия промышленных полимеров.

Многие химические названия полимеров, используемых в качестве пластмасс, стали знакомы потребителям, хотя некоторые из них более известны по своим аббревиатурам или торговым наименованиям. Таким образом, полиэтилентерефталат и поливинилхлорид обычно называют ПЭТФ и ПВХ, а вспененный полистирол и полиметилметакрилат известны под своими товарными знаками: пенополистирол и оргстекло (или плексиглас).

Промышленные производители пластмассовых изделий обычно рассматривают пластмассы либо как «товарные» смолы, либо как «специальные» смолы. (Термин смола восходит к ранним годам индустрии пластмасс; первоначально он относился к встречающимся в природе аморфным твердым веществам, таким как шеллак и канифоль. ) Товарные смолы — это пластмассы, которые производятся в больших объемах и по низкой цене для наиболее распространенных предметов одноразового использования. и товары длительного пользования. Они представлены в основном полиэтиленом, полипропиленом, поливинилхлоридом, полистиролом. Специальные смолы — это пластмассы, свойства которых адаптированы к конкретным применениям и которые производятся в небольших объемах и по более высокой цене. В эту группу входят так называемые инженерные пластмассы или инженерные смолы, представляющие собой пластмассы, которые могут конкурировать с литыми под давлением металлами в сантехнике, скобяных изделиях и автомобилях. Важными инженерными пластмассами, менее знакомыми потребителям, чем товарные пластмассы, перечисленные выше, являются полиацеталь, полиамид (особенно те, которые известны под торговой маркой нейлон), политетрафторэтилен (торговая марка тефлон), поликарбонат, полифениленсульфид, эпоксидная смола и полиэфиркетон. Еще одним представителем специальных смол являются термопластичные эластомеры, полимеры, которые обладают эластичными свойствами резины, но при этом могут подвергаться многократному формованию при нагревании. Термопластичные эластомеры описаны в статье эластомер.

Викторина «Британника»

Викторина «Знай свою химию»

От элементов периодической таблицы до процессов, создающих предметы повседневного обихода — это лишь некоторые из вещей, которым может научить нас химия. Можете ли вы отфильтровать свой путь через нашу викторину по химии?

Пластмассы также можно разделить на две отдельные категории на основе их химического состава. Одна категория — пластмассы, состоящие из полимеров, содержащих только алифатические (линейные) атомы углерода в основных цепях. Все перечисленные выше товарные пластики попадают в эту категорию. Примером может служить структура полипропилена; здесь к каждому другому атому углерода присоединена боковая метильная группа (CH ₃ ):

Другая категория пластмасс состоит из гетероцепных полимеров. Эти соединения содержат такие атомы, как кислород, азот или сера в своих основных цепях, в дополнение к углероду. Большинство перечисленных выше инженерных пластиков состоят из гетероцепных полимеров. Примером может служить поликарбонат, молекулы которого содержат два ароматических (бензольных) кольца:

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Различие между полимерами с углеродной цепью и полимерами с гетероцепью отражено в таблице, в которой показаны избранные свойства и области применения наиболее важных пластиков с углеродной цепью и гетероцепью, а также даны прямые ссылки на статьи, описывающие эти материалы. более подробно. Важно отметить, что для каждого типа полимера, указанного в таблице, может быть множество подтипов, поскольку любой из десятка промышленных производителей любого полимера может предложить 20 или 30 различных вариаций для использования в конкретных приложениях. По этой причине свойства, указанные в таблице, следует принимать как приблизительные.

Свойства и применение коммерчески важных пластмасс
*Все значения приведены для образцов, армированных стекловолокном (кроме полиуретана).
Углеродная цепь
полиэтилен высокой плотности (HDPE)	0,95–0,97	высокая	–120	137	—
полиэтилен низкой плотности (LDPE)	0,92–0,93	умеренный	−120	110	—
полипропилен (ПП)	0,90–0,91	высокая	−20	176	—
полистирол (ПС)	1,0–1,1	ноль	100	—	—
акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС)	1,0–1,1	ноль	90–120	—	—
поливинилхлорид непластифицированный (ПВХ)	1,3–1,6	ноль	85	—	—
полиметилметакрилат (ПММА)	1,2	ноль	115	—	—
политетрафторэтилен (ПТФЭ)	2. 1–2.2	умеренно-высокий	126	327	—
гетероцепь
полиэтилентерефталат (ПЭТ)	1,3–1,4	умеренный	69	265	—
поликарбонат (ПК)	1,2	низкий	145	230	—
полиацеталь	1,4	умеренный	–50	180	—
полиэфиркетон (PEEK)	1,3	ноль	185	—	—
полифениленсульфид (PPS)	1,35	умеренный	88	288	—
диацетат целлюлозы	1,3	низкий	120	230	—
поликапролактам (нейлон 6)	1,1–1,2	умеренный	50	210–220	—
гетероцепь
полиэстер (ненасыщенный)	1,3–2,3	ноль	—	—	200
эпоксидные смолы	1,1–1,4	ноль	—	—	110–250
фенолформальдегид	1,7–2,0	ноль	—	—	175–300
мочевина и меламиноформальдегид	1,5–2,0	ноль	—	—	190–200
полиуретан	1,05	низкий	—	—	90–100
Углеродная цепь
полиэтилен высокой плотности (HDPE)	20–30	10–1000	1–1,5	молочные бутылки, изоляция проводов и кабелей, игрушки
полиэтилен низкой плотности (LDPE)	8–30	100–650	0,25–0,35	упаковочная пленка, продуктовые пакеты, сельскохозяйственная мульча
полипропилен (ПП)	30–40	100–600	1,2–1,7	бутылки, контейнеры для еды, игрушки
полистирол (ПС)	35–50	1–2	2,6–3,4	столовые приборы, пенопластовые пищевые контейнеры
акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС)	15–55	30–100	0,9–3,0	корпуса приборов, каски, фитинги
поливинилхлорид непластифицированный (ПВХ)	40–50	2–80	2,1–3,4	трубы, трубопровод, сайдинг, оконные рамы
полиметилметакрилат (ПММА)	50–75	2–10	2,2–3,2	ударопрочные окна, световые люки, козырьки
политетрафторэтилен (ПТФЭ)	20–35	200–400	0,5	самосмазывающиеся подшипники, посуда с антипригарным покрытием
гетероцепь
полиэтилентерефталат (ПЭТ)	50–75	50–300	2,4–3,1	прозрачные бутылки, магнитофон
поликарбонат (ПК)	65–75	110–120	2,3–2,4	компакт-диски, защитные очки, спортивные товары
полиацеталь	70	25–75	2,6–3,4	подшипники, шестерни, душевые лейки, молнии
полиэфиркетон (PEEK)	70–105	30–150	3,9	машины, автомобильные и аэрокосмические детали
полифениленсульфид (PPS)	50–90	1–10	3,8–4,5	детали машин, приборы, электрооборудование
диацетат целлюлозы	15–65	6–70	1,5	фотопленка
поликапролактам (нейлон 6)	40–170	30–300	1,0–2,8	подшипники, шкивы, шестерни
гетероцепь
полиэстер (ненасыщенный)	20–70	<3	7–14	корпуса лодок, автомобильные панели
эпоксидные смолы	35–140	<4	14–30	ламинированные печатные платы, напольные покрытия, детали самолетов
фенолформальдегид	50–125	<1	8–23	электрические разъемы, ручки приборов
мочевина и меламиноформальдегид	35–75	<1	7,5	столешницы, посуда
полиуретан	70	3–6	4	гибкие и жесткие пеноматериалы для обивки, изоляции

Для целей настоящей статьи пластмассы в первую очередь определяются не на основе их химического состава, а на основе их технических свойств. Более конкретно, они определяются как термопластичные смолы или термореактивные смолы.