9.2. Пластические массы

Пластмассами (пластиками) называются твердые, прочные и упругие материалы, получаемые на основе полимерных соединений. Чаще всего они формуются в изделия методами, основанными на использовании их пластических деформаций. Свойства полимеров, являющихся основой пластмасс, определяют свойства и технологический процесс производства пластмассовых изделий. При разработке технологического процесса следует учитывать влияние на полимеры воздействия теплоты. Пластмассы подразделяются на термопластичные и термореактивные по реакции на теплоту.

К термопластичным пластмассам относятся пластмассы с линейной или разветвленной структурой полимеров, свойства которых обратимо изменяются при многократном нагревании и охлаждении.

Если в процессе термического воздействия возникают реакции химического связывания цепных молекул друг с другом с образованием полимера сетчатого строения (термоактивные пластмассы), то такие пластмассы не могут переходить в пластичное состояние при изменении температуры без нарушения их пространственных связей.

Пластмассы могут быть простые, представляющие собой чистые полимеры, и сложные, в состав которых помимо полимера могут быть введены наполнители, пластификаторы, красители и другие добавки различного назначения.

При изготовлении изделий из термореактивных пластмасс следует иметь в виду их большую усадку (10…18 %). Для снижения усадки и повышения механических свойств в состав пластмасс вводят наполнители, которые могут быть:

1) порошковыми (древесная мука, асбестовая мука, кварцевая мука и т.д.);

2) волокнистыми (хлопковые очесы, асбестовое волокно, стекловолокно);

3) листовыми (бумага, хлопчатобумажная ткань, стеклоткань, асбестовая ткань, древесный шпон).

Подбором наполнителей можно изменить и другие свойства пластмасс (коэффициент трения, электроизоляционные свойства, прочность, теплостойкость и т.п.). Для уменьшения возможной в процессе деформирования окислительной или термической деструкции в состав пластмасс вводят стабилизаторы, противоокислители.

Так как температура перехода в вязкотекучее состояние термопластичных полимеров обычно ниже температуры их термической деструкции, то основным и наиболее простым способом производства изделий из таких полимеров является пластическая деформация при повышенных температурах.

При создании комбинированных пластмасс (композитов) не обязательно, чтобы полимерные компоненты были термодинамически совместимы. Достаточно, если они будут «эксплуатационно совместимыми».

В зависимости от методов переработки пластмассы разделяются на литьевые (обычно термопласты), штамповочные (листовые термопласты), прессовочные (преимущественно термореактивные пластмассы).

По типу применяемых наполнителей пластмассы подразделяются на пресс-порошки, волокнистые (волокниты) и слоистые пластики.

Основными положительными особенностями пластмасс являются простота технологического процесса изготовления изделий из них, высокая устойчивость к агрессивным средам и атмосферным условиям, низкий удельный вес изделия, высокие диэлектрические и теплоизоляционные свойства. В ряде случаев пластмассы обладают хорошей механической прочностью, антифрикционными свойствами, износостойкостью, коррозионной стойкостью.