Пластмассы (пластические массы) — это материал, полученный на основе высокомолекулярного органического соединения (полимера), выполняющего роль связующего и определяющего основные технические свойства материала.
Полимеры — высокомолекулярные вещества с очень большой молекулярной массой — 105…107. Основа структуры полимеров — микромолекулы, которые построены из многократно повторяющихся звеньев — мономеров.
Получение полимеров связано с образованием химически активных групп и их последующим соединением, в результате чего получаются макромолекулы. Это происходит в результате реакции полимеризации. Полимеризация — это соединение в макромолекулы одинаковых мономеров, обладающих двойной связью.
Мономеры в макромолекуле связаны между собой сильной ковалентной связью. У полимеров с линейной и разветвленной структурами связь между молекулами слабая. Поэтому при повышении температуры такие полимеры легко размягчаются, становятся пластичными. Это термопластичные полимеры — термопласты. После охлаждения термопласты вновь затвердевают, приобретая первоначальные свойства. Никаких необратимых химических превращений в процессе нагрева и охлаждения термопласты не претерпевают.
Если связующее — термопластичный полимер, переход отформованной массы в твердое состояние совершается при охлаждении. Если связующим является термореактивный полимер, то отверждение происходит при нагреве. Пластмассы по этому признаку делят на две группы: термопластичные и термореактивные.
Основа термопластичных пластмасс — полимеры с линейной или разветвленной структурой. Температура эксплуатации наиболее распространенных термопластов не превышает 60…200°С, при более высоких температурах начинается резкое снижение свойств.
Термореактивные пластмассы. Связующие вещества в этих пластмассах — термореактивные полимеры. Используются фенолформальдегидные, кремнийорганические, эпоксидные смолы. Теплостойкость этих полимеров составляет 200…350°С. В зависимости от эластичности пластмассы делят на три группы:
· жесткие
· полужесткие
· мягкие
Наполнители повышают механические свойства, снижают усадку при прессовании и придают материалу специальные свойства. По виду наполнители пластмасс делят на:
· порошковые (наполнитель — древесная мука, графит, тальк и др.);
· волокниты с наполнителем в виде волокон (очесы хлопка и льна), в том числе стеклои асбоволокниты;
· слоистые с листовым наполнителем (бумага — гетинакс, ткань хлопчатобумажная — текстолит, а также асбои стеклотекстолиты со стеклянной тканью и асбестом);
газонаполненные — пенои поропласты (наполнитель — воздух или нейтральные газы).
Применение
В машиностроительной области (подшипники скольжения, элементы тормозных узлов, резервуары, технологическое оснащение, рабочие детали насосов и турбомашин, зубчатые и червячные колеса и другое).
В железнодорожной сфере и других средствах передвижения (элементы автомобилей, поездов, самолетов, кораблей, ракет; кузова различного транспорта; трубопроводы и прочее).
В электрической и радиотехнике (приборы телеграфных столбов, разные элементы и т. д.).
В отрасли сельского хозяйства (парники, теплицы и прочее).
В строительной индустрии (светопрозрачные ограждения, производство крупных панелей покрытия, вентиляционные установки, оболочки, навесы, в качестве отделочного материала, дымовые трубы).
В медицинском комплексе (аппараты, приборы, изготовление «запасных» частей человеческого организма).
При изготовлении оконных переплетов (светопрозрачные стены, перегородки и т. д.).
В быту
Экологические проблемы
Пластиковое загрязнение — процесс накопления продуктов из пластмасс в окружающей среде, отрицательно сказывающийся на дикой природе, среде обитания диких животных и людей. Существует очень много видов и форм пластикового загрязнения. Пластиковое загрязнение отрицательно влияет на земную поверхность, водные пути и океаны.
Химические волокна
Химические волокна — текстильные волокна, получаемые из природных и синтетических органических полимеров, а также неорганических соединений.
В России принята следующая классификация химических волокон в зависимости от вида исходного сырья:
Классификация волокон
искусственное волокно (из природных полимеров): гидратцеллюлозные, ацетилцеллюлозные, белковые
синтетическое волокно (из синтетических полимеров): карбоцепные, гетероцепные
Иногда к химическим волокнам относят минеральные волокна, получаемые из неорганических соединений (стеклянные, металлические, базальтовые, кварцевые).
Искусственные волокна
Гидратцеллюлозные
Вискозные, лиоцелл
Медно-аммиачные
Ацетилцеллюлозные
Ацетатные
Триацетатные
Белковые
Казеиновые
Зерновые
Синтетические волокна
(в скобках приведены торговые названия)
Карбоцепные (содержат в цепи макромолекулы только атомы углерода):
Полиакрилонитрильные (нитрон, орлон, акрилан, кашмилон, куртель, дралон, вольпрюла)
Поливинилхлоридные (хлорин, саран, виньон, ровиль, тевирон)
Поливинилспиртовые (винол, мтилан, винилон, куралон, виналон)
Полиэтиленовые (спектра, дайнема, текмилон)
Полипропиленовые (геркулон, ульстрен, найден, мераклон)
Гетероцепные (содержат в цепи макромолекулы кроме атомов углерода атомы других элементов):
Полиэфирные (лавсан, терилен, дакрон, тетерон, элана, тергаль, тесил)
Полиамидные (капрон, найлон-6, перлон, дедерон, амилан, анид, найлон-6,6, родиа-найлон, ниплон, номекс, кермель)
Полиуретановые
Применение
Химические волокна имеют очень широкое применение во многих отраслях. Главным их преимуществом является относительно низкая себестоимость и продолжительный срок службы. Ткани из химических волокон активно используются для пошива специальной одежды, в автомобильной промышленности – для укрепления шин. В технике разного рода чаще применяются нетканые материалы из синтетического или минерального волокна.
