ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пластмассы в современной технике. ПолиуретаВспененные пластмассы из "Полиуретаны в современной технике" Роль полимеров в современной технике, а точнее во всех сферах деятельности человека, очень велика. Недаром наш век называют веком полимеров. К пластмассам относятся материалы, основу которых составляют полимеры, находящиеся в период формования изделий в вязкотекучем или вязкоэластичном состоянии, а при эксплуатации — в стеклообразном или кристаллическом [2]. [c.5] Насколько стремительно увеличивается производство пластмасс по сравнению с производством металлов, видно из следующего примера. С 1950 по 1980 г. объем производства пластмасс (в млн. т) возрос с 1,5 до 100 (в 66 раз), а черных металлов с 133,6 до 900 (в 6,6 раза). [c.5] В зависимости от характера получения изделий пластмассы подразделяют на термопласты и реактопласты. К реактопластам относятся материалы, переработка которых в изделия сопровождается химическими реакциями с образованием трехмерного полимера. [c.5] Такой материал не может перейти в вязкотекучее состояние. При формовании изделий из термопластов не происходит их отверждения, и они могут переходить в вязкотекучее состояние. В состав и тех и других пено-пластов (ПП) кроме полимеров могут входить пластификаторы, наполнители, стабилизаторы, красители и другие добавки. [c.5] Следует отметить, что компоненты, вводимые в состав пластмасс, в значительной мере влияют на их свойства. Например, введением наполнителей в газовой фазе получают пено- и поропласты. Низкомолекулярные наполнители (обычно эластомеры) придают пластмассам повышенную устойчивость к знакопеременным и ударным нагрузкам. Мелкие твердые наполнители в зависимости от природы могут повышать твердость изделия, прочность, упругость, изменять его антифрикционные свойства. [c.5] Наполнители в виде полых частиц придают соответствующим пластмассам (сферопластам) хорошие зву-ко- и теплоизоляционные свойства. Применение наполнителей в виде природных и органических веществ (стеклянных, кварцевых, асбестовых и др.) резко повышает прочность материала, но, несколько усложняет процесс изготовления жестких изделий. [c.6] Из термопластов наиболее широкое распространение получили полиэтилен (ПЭ), поливинилхлорид (ПВХ) и полистирол (ПС). К реактопластам относится большая часть полиуретанов, фенолформальдегидные, эпоксидные, карбамидные и другие смолы. [c.6] Полиэтилены легко свариваются и формуются в изделия сложных форм, устойчивы к ударным и вибрационным нагрузкам, обладают химической стойкостью, имеют высокие электроизоляционные свойства и малую плотность. Ряд свойств полиэтилена можно улучшить наполнением их короткими (до 3 мм) стекловолокнами. При степени наполнения 20% предел прочности при растяжении полиэтилена увеличивается в 2,5 раза, при изгибе — в 2 раза, ударная вязкость — в 4 раза, теплостойкость — в 2,2 раза. [c.6] Поливинилхлорид (винипласт) формуется значительно труднее, но прочность его при статических нагрузках выше, чем у полиэтилена. Например, предел прочности при растяжении составляет 60 МПа (по сравнению с 15 МПа для ПЭ), но ползучесть его при этом ниже, а твердость выше. Пластифицированный поливинилхлорид (пластикат) легко формуется и хорошо сваривается. Требуемого сочетания прочности, деформационной устойчивости и теплостойкости достигают изменением количества пластификаторов, твердого наполнителя и других добавок. [c.6] Полистирол формуется легче полиэтилена и поливинилхлорида, по диэлектрическим свойствам близок к полиэтилену. Он оптически прозрачен, по прочности при статических нагрузках близок к винипласту, но более хрупок, менее устойчив к действию растворителей и горюч. Ударную вязкость полистирола можно повысить введением наполнителей. [c.6] Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС) состоит из сополимеров полистирола и бутадиена, эластомера и полистирола. Морозостойкость его ограничивается температурой стеклования полистирола. [c.6] Теплостойкость перечисленных термопластов составляет 60—80°С, они имеют высокий температурный коэффициент расширения и низкую деформационную устойчивость под нагрузкой. Ряд свойств этих материалов можно улучшить модификацией их рецептур. Более высокую теплостойкость ( 00—130°С) и менее резкое изменение свойств с повышением температуры по сравнению с пенопластом АБС имеют полипропилен, полиформальдегид, поликарбонат, полиакрилат и ароматические полиамиды. [c.7] Политетрафторэтилен и его сополимеры обладают высокими химической стойкостью, прочностью к ударным нагрузкам и диэлектрическими свойствами. Поли-метилепметакрилат используют для изготовления оптически прозрачных, атмосферостойких материалов, легко штампуемых и свариваемых органических стекол. [c.7] Фенолформальдегидные смолы (олигомеры) получают поликонденсацией фенолов с формальдегидом. В зависимости от условий, в которых происходит этот процесс, образуются резольные (термореактивные) или но-волачные (термопластичные) смолы. В процессе переработки они отверждаются с образованием трехмерных полимеров. Из фенолформальдегидных смол изготовляют фенопласты (фенольные ПП). Эти смолы являются также основой для производства лаков, эмалей, клеев и герметиков. Их используют для изготовления фанеры, теплозвукоизоляционных и других материалов. [c.7] Полиуретаны (ПУ) — ценные промышленные пластмассы. В 1970 г. их производство в мире составляло 3,5% производства всех пластмасс, а в 1980 г. — 4,6%. ПУ представляют собой полимерные материалы, в которых основным звеном является уретановая группа. Изменением степени сшивания пространственной структуры можно получить термопластичные и термореактивные ПУ с очень широким диапазоном физико-механических свойств. ПУ могут иметь линейную или сшитую разветвленную пространственную структуру [2]. [c.7] Начало органической химии изоцианатов положено в 1828 г., когда впервые из неорганического соединения (изоцианата) был получен органический продукт (мочевина). В 1884 г. был открыт наиболее простой метод получения изоцианатов, но до 1930 г. ПУ не находили промышленного применения. В результате исследований, проведенных фирмой Байер (Германия) в 1937 г. [c.7] Не останавливаясь подробно на вопросах химиче ской технологии синтезирования ПУ, следует отметить что основными исходными соединениями для их полу чения являются диизоцианаты, гликоли, триолы, про стые олигоэфиры, сложные олигоэфиры и диамины [2] Линейные ПУ представляют собой вязкие жидкости или твердые вещества с кристаллической или аморфной структурой степень кристалличности до 70%, относительная молекулярная масба 10 000—40 000. [c.8] Ассортимент ПУ эластомеров на мировом рынке довольно широкий. Все многообразие видов эластомеров по способу переработки их в изделия можно разделить на три основные группы литьевые, вальцуемые и термопластичные. [c.8] По износостойкости ПУ эластомеры превосходят резину, каучук и другие мате-риалы. Степень изнашивания ПУ 60%, хлорированного каучука 220%, эпоксидных покрытий 190%. ПУ эластомеры сохраняют высокую эластичность в широком диапазоне изменения твердости. Больше всего (50—70%) выпускают литьевых ПУ эластомеров. Их применяют для изготовления массивных шин, валиков, ремней, бесшумных шестерен, виб-ростойкпх деталей, волокон, а также фильтровальных тканей и теплоизоляции. Используют их и д.ля листоштамповочных операций. [c.8] Вернуться к основной статье