Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

Слово «пластичность» произошло от греческого «пластикос», что означает «годный для лепки», «податливый». Многие столетия единственным пластичным, широко применяемым для лепки материалом была глина. Однако теперь, когда говорят о пластических массах (пластмассах), подразумевают только материалы, созданные на основе полимеров (от греческого «полис»—«многий», «многочисленный», «обширный» и «мерос»—«доля», «часть») — веществ, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа регулярно или нерегулярно повторяющихся структурных единиц (звеньев) одного или нескольких типов. Такие материалы в период формования пластичны, а затем переходят в стеклообразное или кристаллическое состояние.

Помимо полимера в состав пластмасс часто входят различные добавки: наполнители, пластификаторы, красители и др.

Наполнители — это вещества, придающие пластмассе такие свойства, как прочность, термостойкость, высокое электрическое сопротивление. В качестве наполнителей применяют волокна, ткани, опилки и другие материалы. Пластмассы, наполненные тканями, называют текстолита ми. Ткань здесь играет ту же роль, что и стальной каркас в железобетоне, она во много раз повышает прочность пластмассы. Поэтому, например, шестерни и подшипники из текстолита успешно конкурируют с металлическими: срок службы их не меньше, а работают они бесшумно. Применение наполнителей имеет и другую цель — снизить стоимость пластмассы. Ведь, как правило, наполнители — это отходы различных производств, они значительно дешевле самого полимера.

Пластификаторы увеличивают пластичность полимера и готовой пластмассы. Молекулы пластификатора (обычно низкомолекулярного органического вещества), например глицерина, внедряются между молекулами полимера, ослабляя связи между ними. Это облегчает процесс формования пластмассы, позволяет проводить его при меньшей температуре.

С помощью различных добавок можно также окрасить пластмассу в нужный цвет, сделать ее электропроводящей, придать другие необходимые качества. Одно из таких весьма ценных качеств — пористость. Как известно, пористые материалы являются хорошими звукоизоляторами и теплоизоляторами, незаменимы в промышленности и строительстве. Добавляя в состав пластмассы вещества, которые разлагаются при нагревании с выделением газов, получают газонаполненные пластмассы — пенопласты и поропласты. Пенопласты названы так потому, что они напоминают как бы застывшую -пену — газ внутри пластмассы занимает замкнутые полости. В поропластах материал пронизан сквозными порами, обычно сообщающимися друг с другом. Удельный вес газонаполненных пластмасс во много раз меньше, чем дерева и даже пробки.

Пластмассы делятся на реактопласты и термопласты. Реактопласты, подобно обожженной глине,' не способны вернуться вновь в пластическое состояние. Это объясняется тем, что их переработка в изделие сопровождается химической реакцией. Термопласты при нагревании вновь приобретают пластичность, их можно формовать многократно.

Для изготовления изделий из пластмасс используют самые различные методы. Рассмотрим два из них — горячее прессование и литье под давлением. При горячем прессовании смесь полимера с добавками засыпают в горячую пресс-форму. Пресс-форма (см. рис.) состоит из неподвижной подставки, форма которой соответствует форме прессуемых изделий, и подвижного поршня — пуансона. После загрузки смеси пресс-форму закрывают и давят на смесь пуансоном, который постепенно входит в матрицу. Благодаря нагреванию смесь становится пластичной и под действием давления заполняет все каналы в пресс-форме. Если формуется реактопласт, то нагретая масса через некоторое время затвердевает, и готовое изделие вынимают из пресс-формы. Если же формуется термопласт, то пресс-форму надо охлаждать, а иначе изделие растечется и потеряет нужные очертания. Это замедляет и удорожает процесс формования. Поэтому термопласты чаще получают литьем под давлением. Здесь пластмасса размягчается при нагревании в отдельной камере, а затем уже с помощью насоса под давлением подается в холодную пресс-форму. Пластмасса заполняет ее и, охладившись, быстро затвердевает. Горячее прессование и литье под давлением позволяют изготовлять детали любой формы.

Если в XIX в. пластмассы заменяли редкие и дорогие материалы — слоновую кость, янтарь, перламутр, то в начале нашего века их стали использовать вместо дерева, металла, фарфора. Сказать же теперь про пластмассы, что они «заменители»,— нельзя. Современные пластмассы превосходят по своим свойствам большинство природных материалов, а многие из них имеют столь ценные качества, что в природе им вообще нет аналогов. Производство пластмасс, выраженное в единицах объема, уже превышает производство металлов и развивается значительно быстрее. Пожалуй, единственная область, где использование пласт-м-асс пока ограничено,— это техника высоких температур. Но в скором времени они проникнут и сюда — уже получены пластмассы, работающие при температурах 2000—2500°С.

Развитие химической технологии, помогающей создавать вещества с заранее заданными свойствами, позволяет предположить, что пластмассы — основной    материал    будущего.

Пластмассы

Строение полимера - ключ к свойствам пластмассы

Композиция не похожа на исходный материал

Современные методы переработки пластмасс

Принципы использования полимеров

Полимерные материалы в народном хозяйстве

Перспективы развития пластмасс