Автор: Пользователь скрыл имя, 14 Ноября 2011 в 19:11, реферат
Пластические массы (пластмассы и пластики) - материалы на основе природных или синтетических полимеров, способные под влиянием нагревания и давления формироваться в изделия сложной конфигурации и затем устойчиво сохранять приданную форму.
Пластмассы являются весьма перспективным конструкционным материалом. Их используют не только как заменители металлов, не и как самостоятельный материал для различных изделий, обладающих многими положительными качествами.
Краткие сведения о пластмассах
Пластические массы (пластмассы и пластики) - материалы на основе природных или синтетических полимеров, способные под влиянием нагревания и давления формироваться в изделия сложной конфигурации и затем устойчиво сохранять приданную форму.
Пластмассы являются весьма перспективным конструкционным материалом. Их используют не только как заменители металлов, не и как самостоятельный материал для различных изделий, обладающих многими положительными качествами.
Изготовление пластмассовых конструкций, как правило, менее трудоёмко и энергоёмко, чем из других материалов. Они с успехом заменяют конструкции из легированных сталей, драгоценных металлов, бетона и дерева, позволяя тем самым экономить промышленно важные материалы.
Изделия из пластмасс отличаются:
Пластмассы
- важнейшие конструкционные
При замене металла вес детали уменьшается в 3...5 раз (при замене железобетона - в 5...10 раз), ее себестоимость падает в 3...6 раз, трудоемкость изготовления - в 3...8 раз.
Пластмассы обладают довольно хорошими механическими свойствами. Если сопоставить удельную прочность, то возникает возможность применения пластмасс для несущих конструкций, что видно из табл. 1.
Таблица 1
|
Пластмассы используются практически во всех областях производства и жизни, а объем их применения в дальнейшем будет увеличиваться.
↑ наверх
Классификация и свойства полимеров
Основой пластмасс являются высокомолекулярные соединения, которые состоят из гигантских молекул. Такие вещества называются полимерами, а исходные низкомолекулярные продукты, используемые для получения полимеров, называются мономерами.
Отличительной
особенностью строения полимеров является
наличие цепных молекул - макромолекул,
в которых последовательно
Пластмассы различаются.
1. По строении макромолекул:
У линейных
полимеров макромолекулы
Разветвленные
пластмассы состоят из макромолекул
с боковыми ответвлениями, число
и длина которых могут
Сетчатые пластмассы построены из длинных цепей, соединенных друг с другом в трехмерную сетку поперечными химическими связями.
Следует отметить, что любой полимер неоднороден по молекулярной массе (полимолекулярен), то есть наряду с очень большими молекулами в полимере могут быть и молекулы средних и малых размеров.
2. По способу получения на изготовленные:
При полимеризации молекулы мономера соединяются между собой в длинные цепные молекулы без выделения побочных продуктов, Например, этилен (мономер) под воздействием высокой температуры и давления превращается в полиэтилен (полимер), молекулы которого состоят из многократно повторявшихся остатков мономера - этилена (-СН2-СН2-)n. Если полимеризуются два или большее число мономеров разного строения, то этот процесс называется сополимеризация (или совместная полимеризация), в результате которой образуется сополимер.
Принципиально
отличается от полимеризации процесс
получения полимеров
3. По
поведению при тепловой
Термопласты
при нагреве до определенной температуры
не претерпевают коренных химических
изменений. Они могут многократно
нагреваться в указанном
Реактопласты
под воздействием температуры подвергаются
необратимым изменениям в результате
соединения макромолекул друг с другом
поперечными химическими
Забегая несколько вперед, отметим, что соединению с помощью сварки подвергаются только термопластические пластмассы.
Полимерные вещества могут находиться только в твердом и жидком (точнее вязкотекучем) состояниях и не могут быть переведены в газообразное состояние.
Пластмассы могут находиться как в аморфном, так и в кристаллическом состояниях. Если макромолекулы перепутаны и не имеют определённой ориентации, полимер находится в аморфном состоянии. На участках, где наблюдается направленность макромолекул, они находятся в кристаллическом состоянии. Многие пластмассы ни при каких обстоятельствах не проявляют склонности к кристаллизации. Кристаллические же пластмассы не бывают закристаллизованы полностью, обычно они содержат и аморфную фазу.
Часто в полимер с различными целями вводят добавки: стабилизаторы, пластификаторы, красители и наполнители.
Наполнители
- вещества (главным образом, тонкодисперсные
порошкообразные и волокнистые)
В качестве наполнителей для пластмасс применяют древесную муку хлопковые очесы, асбест, стекловолокно и другие вещества.
Следует подчеркнуть, что свойства пластмасс определяются, главным образом, их основой - полимером.
Свойства пластмасс резко отличаются от свойств металлов в процессе их деформирования. В частности, пластмассы имеют сравнительно маленькую твердость и у них отсутствует зависимость между твердостью и прочностью при растяжении, характерная для стали.
Любой аморфный полимер в зависимости от температуры может находиться в трех состояниях, которые принято называть физическими состояниями: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем.
Стеклообразное
состояние характеризуется
Высокоэластическое
состояние характеризуется
При вязкотекучем состоянии макромолекулы полимера путем последовательного перемещения передвигаются относительно друг друга.
При нагревании
полимера сначала появляются колебания
звеньев, а при более высоких
температурах движение цепей. Следовательно,
при повышении температуры
Переход полимера из одного физического состояния в другое происходит не при какой-то определенной температуре, а в некотором интервале температур. Средние температуры областей перехода называются температурами перехода.
Температура
перехода из стеклообразного состояния
в высокоэластическое называется температурой
стеклования - Тс, а температура перехода
из высокоэластического в