Е) температура разложения пластификатора не должна быть ниже температуры переработки полимера

Г)минимальная стоимость.

Антимикробные добавки до 2,0

Антистатики до 3,0

Отвердитслн (для реактопластов) до 10,0

Термопластические матрицы совмещают с компонентами чаще всего в расплаве или в размягченном состоянии, термореактивные - в расплаве, растворе и, в отдельных случаях, в твердом состоянии.

Пластмассы, состоящие только из полимерного связующего (гомополимеры) в практике не используются. Принято называть полимерами такие пластмассы, в составе которых отсутствует наполнитель. Например, называют полимером ПП, который с точки зрения определения является пластмассой,так как содержит стабилизаторы др. добавки.

Наполнители. Введением наполнителей решают материаловедческие, технологические и технико-экономические задачи. К важнейшим из них относятся следующие:

а) повышение прочностных свойств, в том числе армирование;

б) регулирование термодеформациониых характеристик;

в) придание полимерному материалу специфических свойств: пористость,

элек­ропроводность, магнитовосприимчивость, теплопроводность или

теплоемкость, фрикционность или антифрикционность и другие);

г) регулирование технологических свойств (вязкость расплава и его стабильность, скорость перехода из вязкотекучего в твердое состояние, особенности формования изделий и их извлечения из оснастки);

д) придание декоративных свойств;

е) снижение стоимости использованием дешевых разновидностей наполнителей.

Требования к наполнителям:

а) хорошая смачиваемость жидким полимером;

б) способность совмещаться с полимером с образованием однородной массы (для дисперсных наполнителей);

в)неизменность свойств при хранении и при переработке;

Важнейшей характеристикой твердых наполнителей является их морфология и удельная поверхность, от которой зависит эффективность взаимодействия с поли­мерной матрицей, особенно когда они, наполнители, подвергаются обработке поверх­ностно-активными веществами, модификаторами и другими добавками.

По характерным признакам, определяющим способ переработки полимерного материала в изделие, наполнители можно классифицировать в соответствии с приведеннй схемой:

Нанонаполнители — являются сравнительно новым компонентом полимерных материалов. Они представляют собой частицы диспергирования до размеров, соизмеримых с размерами полимерных макромолекул, т. е. до единиц или десятков нанометров. В этом случае наполнитель активно участвует в химических и физических процессах образования и структурирования полимеров, существенно влияя на механизм формирования свойств пластмасс. Известны: наноуглерод, наноникель, каолин, нанокремний и ряд других новейших добавок. Их содержание составляет от долей до 1%.

Пластификаторы. Пластификаторами называют низкомолекулярные органические вещества, которые, будучи введенными в полимер на стадии его приготовления, уменьшают взаимодействие между соседними макромолекулами, поэтому пластификатор должен соответствовать следующим требованиям:

а) термодинамическая совместимость с полимером, обеспечивающая образова­ние истинного раствора пластификатора в полимере;

б) нелетучесть;

в) отсутствие выпотевания из полимерной матрицы;

г) нетоксичность;

д) химическая стойкость;

В качестве пластификаторов полимеров и полимерных связующих применяются эфиры фталевой кислоты и алифатических спиртов (фталаты), эфиры алифатических кислот (адипинаты, себацинаты, стеараты), эфиры фосфорной кислоты, эпоксидированные растительные масла.

Стабилизаторы. Для увеличения долговечности полимерных материалов в используемые синтетические связующие вводят вещества, затрудняющие процессы деструкции макромолекул. В соответствии с причинами, вызывающими деструкционные процессы, вводимые стабилизаторы называются антиоксидантами, термостабилизаторами, биостабилизаторами, фотоантиоксидантами, абсорбентами УФ-излучения и другие.

Смазки и реологические добавки. Вещества этой группы входят в рецептурный состав полимерных материалов и сме­шиваются с гранулами и порошками полимера, как правило, непосредственно перед их переработкой.

Смазки необходимы для предотвращения прилипания получаемых изделий к поверхности формующего инструмента. При остывании расплава смазки мигрируют к поверхности изделия, образуя защитный антиадгезионный слой.

В качестве смазок используют жирные спирты С₁₂-С₂₂, жирные кислоты С₁₄-С₁₈, их эфиры с жирными спиртами, эфиры парафиновых кислот, полиэтиленовые воска, твердые парафины С₇₀-С₉₀ или их окисленные аналоги, содержащие окси-и карбонильные группы. Стеараты кальция или цинка кроме эффекта смазки оказывают еще и противоокислительное действие.

Пластмассы обозначаются по названию полимеров лежащих в их основе: ПЭ-полиэтилен, ПП-полипропилен, ПС-полистирол, ПВХ-поливинилхлорид, ПТЭФ-полиэтилентерефталат, ЭС-эпоксидная смола, РС-резольная смола, СЭП-сополимер этилена и винилацетата т.д.

Полимеры принято классифицировать по химическому составу и строению их основной цепи. Если основная цепь макромолекулы состоит из атомов углерода, а боковые группы представляют собой атомы водорода или органические радикалы, то полимер называют органическим. Если основная цепь составлена атомами кремния, фосфора и др., к которым присоединены органические радикалы, то такие полимеры называют элемептооргаиическими. Полимеры, основные цепи которых состоят из одинаковых атомов, называют гомоцепными; из разных атомов - гетероцепными.

Наиболее распространены и более полно изучены органические крбоцепные полимеры, то есть те, основные цепи которых содержат только атомы углерода. В ставе боковых групп карбоцепных полимеров могут находиться атомы водорода, кислорода, азота, серы. Если основная цепь полимера состоит из атомов углерода и кислорода, углерода и азота, углерода и серы, то такие полимеры относятся к гетероцепным.

Названия карбо- и гетероцепных полимеров образуются на основе химических классов и названий мономеров, из которых образованы эти полимеры, с добавлением приставки «поли». Например, полимеры, получаемые из непредельных углеводородов - олефинов (этилена, пропилена, бутена-1 и т.д.), в общем называются полиолефинами (конкретно -полиэтилен, полипропилен, полибутен-1 и т. д.), полимеры на основе эфиров непредельной метакриловой кислоты (мелилметакрилата, этилметакрилата и т. д.) известны как полиметакрилат конкретно- полиметилметакрилат, полиэтилметакрилат и т. д. Названия гетероцепных полимеров после приставки «поли» включают название повторяющегося звена; например, полиэфир этиленгликоля и терефталевой кислоты называют полиэтилентерефталатом; полиамид, полу­чаемый из гексаметилендиамина и адипиновой кислоты,

Характерной особенностью полимера является то, что при синтезе его молекулы, соединяется большое число одинаковых или разных молекул низкомолекулярных веществ — мономеров, приводящее к образованию длинной цепной молекулы, которую называют макро­молекулой. В макромолекуле составляющие ее низкомолекулярные повторяющиеся структурные единицы, или элементарные (мономерные) звенья, соединены прочными химическими связями. Сами же макромолекулы связаны между собой слабыми физическими межмолекулярными силами.

Цепное строение макромолекул и различная природа связей вдоль и между цепя­ми определяют комплекс особых свойств полимерного матери­ала, таких, как, например, одновременное сочетание в нем прочности, легкости и эластичности, способности образовывать пленки и волокна.

Огромная макромолекула полимера может быть линейной и развет вленной, тоесть иметь боковые ответвления («ветви») от основной цепи. Ветви могут быть короткими и соизмеримыми с длиной основной цепи, присоединяться к ней по одной в нескольких узлах ветвления (гребнеобразные полимеры) или исходить из одного узла, придавая макромолекуле форму звезды.

Полимеры с линейной и разветвленной структурой макромолекул называют термопластичными (термопластами). Это размягчающиеся и плавящиеся под влиянием повышенных температур вещества, способные растворяться в соответствующих органических растворителях.

Кроме линейных и разветвленных, полимеры могут быть сетчатыми (пространственными, сшитыми). Сетчатые полимеры обычно состоят из макромолекул, соединенных между собой поперечными ковалентными связями. Существование поперечных связей между макромолекулами превращает весь полимерный образец как бы в одну гигантскую молекулу, молекулярная масса которой совпадает с массой самого образца.

Сетчатые полимеры по свойствам принципиально отличаются и от линейных, и от разветвленных полимеров. Наличие прочных химических поперечных связей превращает сетчатые полимеры в неплавкие и нерастворимые вещества. Такие полимеры называют термореактивными (реактопластами).

Синтетические полимеры получают в результате реакций полимеризации, поликонденсации и превращений в цепях макромолекул.

Полимеризация — это процесс соединения друг с другом большого числа молекул мономера за счет разрыва кратных связей (С= С, С = О, С = N, и т.д.) или раскрытия циклов, содержащих гетероатомы (О, N, S). При полимеризации обычно не происходит образования и выделения низкомолекулярных побочных продуктов, вследствие чего полимер и мономер имеют один и тот же элементный состав.

Поликонденсация — это процесс соединения друг с другом молекул одного или нескольких мономеров, содержащих две или более функциональные группы (ОН, СООН, СОС1, МН₂ и др.), способных к химическому взаимодействию, при котором происходит отщепление низкомолекулярных продуктов (Н₂О, НС1 и др.). Полимеры, получаемые поликонденсационным способом, по элементному составу не соответствуют исходным мономерам, поэтому структуру их макромолекул рассматривают с точки зрения повторяющегося, а не мономерного звена.

Превращения в цепях макромолекул могут происходить без значительного изменения молекулярной массы полимера (полимераналогичные превращения), с увеличением молекулярной массы полимера (синтез привитых и блоксополимеров) или с уменьшением молекумярной массы (деструкция макромолекул).

Полимераналогичные превращени - реакции полимеров с низкомолекулярными веществами, в результате которых в полимерах происходит замена одних функциональных групп на другие без изменения длины основной цепи макромолекул.

Дата добавления: 2013-12-13