Полиэтилен

Состав, свойства и применение пластмасс.

Пластмассы - материалы, изготовленные на основе полимеров. Обязательным их компонентом является связующее - полимер. В простых пластмассах другого компонента нет. В сложных могут быть наполнители - вещества органического или неорганического происхождения, которые добавляют для повышения механических св-в, снижения усадки при прессовании, снижение стоимости. Наполнители классифицируют по геометрическому признаку: порошки (древесная мука, сажа, слюда, оксид кремния), волокна (асбестовые, хлопчатобумажные, стеклянные), листовые наполнители (бумага, ткани, березовый шпон).

Пластификатор - в-во, уменьшающее межмолекулярное взаимодействие, улучшает формуемость.

Стабилизаторы - в-ва, препятствующие старению полимеров (необратимое изменение свойств).

Отвердитель - обязательный компонент пластмасс с термореактивным полимером. Его задача - создание прочных поперечных связей между макромолекулами полимера.

Специальные добавки - назначение их различное: от окраски до приданию им антимикробных свойств.

Характерной особенностью пластмасс является малая плотность (1-2 г.см³), низкая теплопроводность, высокая химическая стойкость, электроизоляционные свойства, технологичность, фрикционные или антифрикционные свойства(способность обеспечивать высокий или низкий коэффициент трения скольжения).

Применение пластмасс целесообразно по 4-м причинам:

1. Снижение трудоемкости

Для металлических материалов необходимо минимум три вида обработки (литьё, термическая, механическая.), число технологических операций - от 30 до 50. Для пластмасс достаточен один вид обработки - формообразование.

2. снижение материалоемкости.

Коэффициент использования материала в случаи пластмасс доходит до 99%.

3. Уменьшение массы конструкции.

4. Снижение стоимости конструкций.

Недостатки:

Малая жесткость и ударная вязкость, низкая теплостойкость, склонность к старению.

Классификация пластмасс проводится:

По виду связующего - термопласты и реактопласты.

По виду наполнителя:

Порошковые, слоистые, волокнистые, газонаполненные (пенопласты).

Существует в двух модификациях, отличающихся по структуре, а значит, и по свойствам. Обе модификации получаются из этилена CH₂=CH₂.

Линейные полиэтилены образуют области кристалличности, которые сильно влияют на физические свойства образцов. Этот тип полиэтилена обычно называют полиэтиленом высокой плотности; он представляет собой очень твердый, прочный и жесткий термопласт. Свойства: температура стеклования (температура размягчения) -120⁰С; температура плавления 130-140⁰ С; диапазон технологических температур 220-280⁰С; плотность 0,95 г/см³; усадка (при изготовлении изделий) 1,5-2,0%.

Разветвленные полиэтилены первоначально получали нагреванием этилена (со следами кислорода в качестве инициатора) до температур порядка 200° С при очень высоких давлениях (свыше 1500 атм). Свойства: температура стеклования (температура размягчения) -120⁰С; температура плавления 130-140⁰ С; диапазон технологических температур 220-280⁰С; плотность 0,95 г/см³; усадка (при изготовлении изделий) 1,5-2,0%.

Общие свойства: Полиэтилен устойчивый к кислотам, щелочам, растворителям, алкоголю, бензину, воде, овощным сокам, маслу. Эластичный, жесткий – до мягкого, в зависимости от веса изделия устойчивый к низким температурам до -70°С, ударостойкий, не ломающийся, с хорошими диэлектрическими свойствами, с небольшой поглотительной способностью. физиологически нейтральный, без запаха. Полиэтилен низкой плотности (0,92 – 0,94 г/см³⁾ – мягкий; полиэтилен высокой плотности (0,941 – 0,96 г/см³) – твердый, очень жесткий. Полиэтилен стоек при нагревании в вакууме и атмосфере инертного газа; деструктируется при нагревании на воздухе уже при 80⁰С. Под действием солнечной радиации, особенно УФ лучей, подвергается фотостарению (в качестве светостабилизаторов используется сажа, производные бензофенонов).

Применение:

Наиболее широко полиэтилен применяют для производства пленок технического и бытового назначения. Из полиэтилена изготавливают емкости для хранения агрессивных сред, конструкционные детали арматуру, вентиляционные установки, гальванические ванны, струйные насосы, детали автомашин, протезы внутренних органов, электроизоляцию, высокопрочное волокно, пенополиэтилен, предметы домашнего обихода.

Полипропилен

Полипропилен получают полимеризацией газа пропилена (бесцветный газ со слабым запахом). Товарный полипропилен выпускается в гранулах и в виде мелкодисперсного порошка белого цвета.

Свойства полипропилена: легко кристаллизуется (максимальная степень кристалличности 75%); температура стеклования (температура размягчения) от -10 до -20⁰С; температура плавления 160-176⁰ С; термическая деструкция начинается при 300⁰С; плотность 0,90-0,92 г/см³; усадка (при изготовлении изделий) 1,3-2,4%. Устойчив в воде (вплоть до 130⁰С) и агрессивных средах (устойчив к кислотам и щелочам, отдельные марки допущены к контакту с пищевыми продуктами и для производства изделий медико-биологического назначения); кроме сильных окислителей (HNO₃, H₂SO₄, хромовая смесь).полипропилен-гомополимер хрупкий при низких температурах; полипропилен-сополимер с этиленом очень эластичный; полипропилен плохо проводит; в тонких пленках практически прозрачен; теплостойкость 95-110⁰С; морозостойкость от -5 до -25⁰С; для полипропилена характерны высокая ударная вязкость; стойкость к многократным изгибам; хорошая износостойкость. Полипропилен легко окисляется на воздухе, особенно при температуре выше 100⁰С.

Дата добавления: 2014-01-20