Вопрос Свойства пластиков и их применение

Пластмассы обладают высокой химической стойкостью, отличаются хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, высокими диэлектрическими показателями. Многие пластмассы отличаются высокой эластичностью, газонепроницаемостью и обладают высокими герметизирующими качествами. Некоторые пластмассы характеризуются высокими адгезионными свойствами (в основе клеёв), хорошими уплотнительными свойствами, некоторые способны поглощать и гасить вибрации. Ряд пластмасс обладает хорошими оптическими свойствами (прозрачны), высокой радиационной стойкостью. Кроме того, среди пластмасс имеется группа материалов с высокими антифрикционными свойствами, т. е. они имеют низкий коэффициент трения и отличаются малым износом при работе на трение: тексталит, полиамиды.

С другой стороны, среди пластмасс, встречаются высокофрикционные пластмассы, т. е. создают тормозящий эффект. Это малый износ при трении, а поэтому они широко используются во всех тормозных устройствах. Это фенопласты, содержащие асбест в качестве наполнителя.

Вместе с тем все пластмассы и изделия из них отличаются хорошим видом: поверхность твёрдая, в большинстве случаем блестящая. Внешний вид сохраняется при воздействии внешней среды. Поверхность не лакируется, не полируется, а создаётся на стадии формования. Окрашивание происходит в массе, т. е. краситель вносится заранее.

Широкое распространение пластмасс обуславливается тем, что свойства получаемых изделий можно регулировать заранее. Во-первых, можно это создать синтеза путём использования различных мономеров, варьируя их соотношением, свойства меняют. Во-вторых, свойства можно менять на стадии изготовления путём варьирования типами и количеством добавок. В третьих, развитие производства пластмасс было связано с расширением сырья для синтеза полимерных материалов. Многие виды синтетических полимеров получают из нефти или из угля, даже из сельскохозяйственных отходов.

Расширение областей применения пластмасс обусловлено тем, что способы переработки несложны, легки при небольших трудовых затратах, при высокой производительности, а производственные потери невелики. Большинство пластмасс - это термопласты, их перерабатывают на непрерывно действующих аппаратах: литьевых, экструзионных и т. д.

На стадии переработки изделие оформляется по форме и размерам, точно отвечающих требованиям к готовым изделиям. Причём последующая обработка, как в других процессах, не требуется.

Основные потребители пластмасс:

- судостроительство

- самолётостроение

- вертолётостроение

- ракетостроение

- автомобилестроение

- химическая промышленность

- строительное производство

- сельское хозяйство

- медицина и др.

На ряды с высокими свойствами для пластмасс характерны и специфические недостатки, которые сдерживают их применение. К ним относятся:

- ползучесть (крип) - особенность материала деформироваться на холоду под действием постоянный механических нагрузок.

- невысокая теплостойкость - порядка 70-120 оС, т.е. способность материала работать под нагрузкой при повышенных температурах.

- плохая теплопроводность - 0,2-0,6 ккалл/мЧчЧоС. (для стали составляет 45 ккалл/мЧчЧоС, чугуна - 10-40 ккалл/мЧчЧоС, меди - 330 ккалл/мЧчЧоС).

- высокий коэффициент термического расширения. Принимая во внимание, что пластмассы малотеплопроводные, то на изделиях могут возникать значительные внутренние напряжения, а они в конечном счёте могут быть причиной появления трещин в изделиях в процессе эксплуатации, особенно при резких изменениях температур. Эти напряжения особенно значительны, если впрессована металлическая арматура.

- пониженная прочность при переменных нагрузках

- старение пластмасс под действием внешних условий, т.е. снижение свойств в процессе эксплуатации. Это может быть взаимодействие полимера с кислородом воздуха. В результате этой химической реакции происходит разрыв макромолекулы или окислительная деструкция. При облучении светом происходит фотохимическая деструкция. Поэтому предусматриваются добавки.

Недостатки полимерных материалов могут быть значительно преодолены созданием определённой структуры материала, кроме того, введением специальных добавок в полимеры, а также подбором определенных режимов переработки.