Микро- и макростроение пластмасс

Многие полимеры обладают свойством изменять свое физическое состояние в зависимости от различных факторов.

Физическое состояние и свойства пластмасс зависят от их макро- и микростроения и состава. Известны три типа микроструктур полимерных макромолекул (рис. 3.1): линейная (цепная), в которой каждое звено связано валентными связями с двумя соседними звеньями макромолекулы; разветвленная, имеющая локальные ответвления в виде небольших боковых цепей, несоединенных друг с другом; сетчатая (объемная, или трехмерная), представляющая собой пространственную систему линейных цепей, связанных друг с другом поперечными химическими связями.

Под макростроением пластмасс подразумеваются схемы размещения наполнителя (армирования) в связующей матрице. В зависимости от направления волокон древесины в шпонах или расположения стеклонитей относительно расчетных напряжений, возникающих в материале при его эксплуатации, различают следующие схемы структур армирования (рис. 3.2): однонаправленная структура (ОС), когда волокна ориентируются только вдоль расчетного усилия; этим обеспечивается высокая прочность материала в заданном направлении; продольно-поперечная структура (ППС), когда направления волокон совпадают с направлениями расчетных напряжений; при этом соотношение армирования в ортогональных направлениях может быть различным (от 1: 1 до 1: 20 и более) в соответствии с напряженным состоянием материала; косопоперечная структура (КПС), когда волокна сориентированы под углом к векторам расчетных напряжений; этим достигается лучшая работа материала на касательные напряжения к плоскости листа; комбинированные структуры (КС), обеспечивающие повышенную прочность материала в каком-либо направлении и равнопрочность во всех направлениях (изотропный в плоскости материал); равномерная структура (РС) на основе рубленого хаотично ориентированного волокна; применяется только для получения стеклопластиков.

В состав пластмасс входят: связующее, наполнители, добавки (гипс, сажа, цемент, красители).

Все пластмассы делятся на две группы: термопласты и термореактивные пластмассы.

Таблица 3.1

ТЕРМОПЛАСТЫ	ТЕРМОРЕАКТИВНЫЕ ПЛАСТМАССЫ
Не содержат наполнителя и носят название по связующему. 1. Полиэтилен 2. Органическое стекло 3. Поливинилхлорид	Содержат наполнитель и носят название по наполнителю. Древесные пластики a. ДСП (пластики) b. Фанера c. ДВП d. ДСП (плиты) Стеклопластики a. Полиэфирный b. КАСТ-В c. СВАМ d. АГ-4С

Рис. 3.1 Микроструктура полимерных макромолекул:

а – цепная; б – разветвленная; в – сетчатая (объемная)

Рис. 3.2 Схема армирования:

а – однонаправленная; б – продольно-поперечная; в – косоперекрестная; г – комбинированная; д – равномерная на основе рубленого волокна