Полимеры

Групповая классификация полимерных материалов

Классификация ПМ может быть основана на различных химических, физических, рецептурных, эксплуатационных, потребительских и иных признаках. Учитывая, что ПМ состоят из полимерного связующего и комплекса гетерофазных или иных по химическому строению относительно полимера компонентов предложено использовать две группы квалификационных признаков: для полимеров и для материалов на их основе.

По поведению при нагревании подразделяются на термопластичные (термопласты) и термореактивные (реактопласты).

Термопласты при нагревании сохраняют химическое строение, при этом вследствие постепенного ослабления физических межмолекулярных связей они размягчаются и расплавляются. При охлаждении межмолекулярные связи восстанавливаются, расплав (размягченный полимер) затвердевает и полимер восстанавливает исходные физические свойства. Такая особенность позволяет многократно расплавлять (размягчать) и охлаждать синтезированные термопласты, что является основой их дальнейшей переработки в изделия.

Реактопласты (отвержденные) в процессе нагревания могут размягчаться, а при даль­нейшем увеличении температуры деструктируют в результате разрушения ковалентных химических связей. При этом изменяется химическое строение и состав полимера, который необратимо утрачивает исходные свойства. При получении изделий реактопласты перерабатываются (отверждаются) однократно.

По способу синтеза полимеры подразделяются на:

• получаемые по реакциям полимеризации;

• получаемые по реакциям поликонденсации;

• получаемые с использованием химических реакций модификации синтети
ческих или природных полимеров.

По особенностям химизма процесса полимеризации различают полимеры, полученные:

• радикальной полимеризацией;

• ионной полимеризацией;

• сополимеризацией;

• реакцией в цепях.

По способу полимеризации различают полимеры, полученные:

• полимеризацией в массе;

• полимеризацией в суспензии;

• полимеризацией в эмульсии.
Пластические массы

По виду связующего подразделяются на термопластичные (термопласты) и термо­реактивные (реактопласты).

По наличию и содержанию наполнителя подразделяются на:

• ненаполнепные (содержат только добавки);

• низконаполненные (до 20 %);

• высоконаполненные (до 95 %).

По морфологии наполнителя подразделяются на:

• дисперснонаполненные;

• волокнонаполненные;

• армированные.

По назначению подразделяются на ПМ:

• общетехнические;

• инженерно-технические;

• высокопрочные конструкционные;

• пластмассы со специальными свойствами.

Интенсивное развитие промышленности полимерных материалов и рост объемов потребления пластмасс связано с комплексом ценных свойств и обширной сырьнвой базой для их получения. Важнейшими свойствами пластмасс являются:

1. Малый удельный вес. r =0,9-2,2 г/см³ в среднем они в 2 раза легче Al, в 5-8 раз легче стали, Cu, Pb.

2. Низкий коэффициент трения и малый износ, поэтому многие полимеры являются хорошими антифрикционными материалами для узлов трения. Но есть типы пластмасс с высокими фрикционными свойствами при малом износе.

3. Высокая химическая стойкость. Полимеры не подвержены коррозии, устойчивы к кислотам, щелочам, маслам и т. д.

4. Отличные диэлектрические свойства. Многие пластмассы(ПЭ, ПС и др.) лучшие диэлектрики современной электро- и радиотехники.

5. Широкий спекр деформационно-прочнстных свойств: от высокопрочных, высокомодульных до эластичных даже при низких температурах.

6. Хорошие оптические свойства. Некоторые типы пластмасс пропускают лучи света в широком диапазоне частот, в УФ-области спектра до 90-99%,что выше в несколько раз обычного стекла.

7. Привлекательный внешний вид изделий из пластмасс.

Наряду с перечисленными ценными свойствами пластмассы обладают и некоторыми недостатками,ограничивающими их применение:

1. Ограниченная теплостойкость пластмасс(от 70 до 200°С)., только некоторые типы могут работать при 250-320°С.

2. Старение пластмасс в процессе эксплуатации: ухудшение деформационно-прочностных свойств в результате деструкции под воздействием внешних факторов(О₂,влаги, температуры, облучения и т. п.).

3. Низкая теплопроводность пластмасс, меньше в сотни раз чем у стали, Cu, Al, что ограничивает их применение, где требуется отвод тепла.

4. Малая поверхнастная твердость(абразивостойкость)- появления царапин в процессе эксплуатации.

Комплекс ценных свойств пластмасс, доступность сырьевой для их производства и возможность изготовления изделий без механической обработки на основе плстифицирующих роцессов (прессование, литье под далением, экструзия) обусловили широкое применение полимерных материалов во всех отраслях промышленности, сльского хозяйства, в обеспечении комфортной жизнедеятельности людей.

Первой промыщленной пластмассой,полученной в 1843г вулканизацией натурального каучука серой, был эбонит, используемый в качестве злектроизолятора. Поступательное развитие промышленности пластмасс всех классов в 19^-ом ¸20^-ом столетиях позволило с 50^-х по 80^-е годы 20^-го столетия увеличить производство пластмасс» в 30 раз и в 1985г мировое производство пластмасс достигло 60млн.т.

В настоящее время во всех экономически развитых странах промышленность пластмасс является одной из ведущих отраслей хозяйства. Мировое производство пластмасс состовляет около 180млн.т. Объемы производства термопластов в 3-4 раза выше объемов производства термореактов. Из всех термопластов составляющих 70% мирового производства пластмасс 40%- полиолефины остальное ПВХ, ПС и сополимеры, ПЭТФ. Резкое увеличение объемов производства пластмасс особенно ПП, ПЭ и ПЭТФ обусловлено возросшим потреблением пластмасс упаковочной отраслью а также производством волокон и нитей. На производство упаковки расходуется» 38% всего выпуска ластмасс.Производство волокон и нитей потребляет» 18-20% выпускаемых ПП,ПА и ПЭТФ.

В Беларуси в настоящее время предприятиями химической отрасли производится около 190тыс.т. ситетических смол и пластмасс (ПЭНП,ПА,ПЭТФ,ПВА,НПЭФ) и» 80тыс.т. химических волокон и нитей (ПА,ПП,ПЭТФ и др.). Потребляется полимерных материалов больше чем производится.

Дата добавления: 2013-12-13