Материаловедение первый курс СПО "Пластические массы"

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Тема занятия

«Пластические массы»

Леднева Марина Михайловна

преподаватель специальных дисциплин

Урень, 2018 г.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Свойства и состав пластмасс

Пластическими массами (пластмассами) называются материалы, получаемые на основе природных или синтетических полимеров.

Пластмассы являются важнейшими современными конструкционными материалами. Они обладают рядом ценных свойств :

• малой плотностью (до 2 г/см3),
• высокой удельной прочностью,
• низкой теплопроводностью,
• химической стойкостью,
• хорошими электроизоляционными свойствами,
• звукоизоляционными свойствами.

Некоторые пластмассы обладают оптической прозрачностью, фрикцион-ными и антифрикционными свойствами, стойкостью к истиранию и др.

Кроме того, пластмассы имеют хорошие технологические свойства : легко формуются, прессуются, обрабатываются резанием, их можно склеивать и сваривать.

Недостатками пластмасс являются низкая теплостойкость, низкая ударная вязкость, склонность к старению для ряда пластмасс.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Состав пластмасс

Основой пластмасс являются полимерные связующие вещества .

Кроме связующих в состав пластмасс входят :

• наполнители (для повышения прочности и придания специальных свойств);
• мистификаторы (для повышения пластичности, что необходимо при изготовлении изделий из пластмасс);
• отвердители , ускоряющие переход пластмасс в неплавкое, твер-дое и нерастворимое состояние;
• стабилизаторы , предотвращающие

или замедляющие процесс старения;

• красители.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Классификация пластмасс

1. По поведению при нагреве все пластмассы делятся на термопластичные и термореактивные.

Термопластичные при неоднократном нагревании

и охлаждении каждый раз размягчаются и затвердевают.

Термореактивные при нагревании размягчаются,

затем еще до охлаждения затвердевают (вследствие

протекания химических реакций) и при повтор-

ном нагревании остаются твердыми.

2 . По виду наполнителя пластмассы делятся на порошковые, волокнистые, слоистые, газонаполненные и пластмассы без наполнителя.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Классификация пластмасс

3. По способу переработки изделия пластмассы подразделяются на литьевые и прессовочные.

Литьевые перерабатываются в изделия методами литьевого прессования и являются термопластичными.

Прессовочные перерабатываются в изделия методами горячего прессования и являются термореактивными.

4. По назначению пластмассы делятся на конструкционные, химически стойкие, прокладочные и уплотнительные, фрикционные и антифрикционные, теплоизоляционные и теплозащитные, электроизоляционные, оптически прозрачные, облицовочно-декоративные и отделочные.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Слоистые пластмассы

Получают прессованием (или намоткой) слоистых наполнителей, пропитанных смолой.

Они обычно выпускаются в виде листов, плит, труб, из которых механической обработкой получают различные детали.

Классификация слоистых пластмасс:

1. Текстолит — это материал, полученный прессованием пакета кусков хлопчатобумажной ткани, пропитанной смолой.

Обладает хорошей "способностью поглощать вибрационные нагрузки, электроизоляционными свойствами. Теплостоек до 80°С.

2. Стеклотекстолит отличается от текстолита тем, что в качестве наполнителя используется стеклоткань.

Более прочен и теплостоек, чем текстолит, имеет лучшие электроизоляционные свойства.

3. В асботекстолите наполнителем является асбестовая ткань.

Кроме электроизоляционных, он имеет хорошие теплоизоляционные и фрикционные свойства.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Волокнистые пластмассы

Представляют собой композиции из волокнистого наполнителя, пропитанного смолой.

Они делятся на волокниты, асбоволокниты и стекловолокниты.

1. В волокнитах в качестве наполнителя применяется хлопковое волокно.

Они используются для относительно крупных деталей общетехничес-кого назначения с повышенной стойкостью к ударным нагрузкам.

2. Асбоволокниты имеют в качестве наполнителя асбест — волокнис-тый минерал, расщепляющийся на тонкое волокно диаметром 0,5 мкм.

Обладают теплостойкостью до 200°С, устойчивостью к ударным воздействиям, хим. стойкостью, электроизоляционными и фрикц. св-ми.

3. Стекловолокниты имеют в качестве наполнителя короткое стекловолокно или стеклонити.

Прочность, электроизоляционные свойства и водостойкость стекловолокнитов выше, чем у волокнитов. Применяются для изготовления деталей, обладающих повышенной прочностью.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Волокнистые пластмассы

Представляют собой композиции из волокнистого наполнителя, пропитанного смолой.

Они делятся на волокниты, асбоволокниты и стекловолокниты.

1. В волокнитах в качестве наполнителя применяется хлопковое волокно.

Они используются для относительно крупных деталей общетехничес-кого назначения с повышенной стойкостью к ударным нагрузкам.

2. Асбоволокниты имеют в качестве наполнителя асбест — волокнис-тый минерал, расщепляющийся на тонкое волокно диаметром 0,5 мкм.

Обладают теплостойкостью до 200°С, устойчивостью к ударным воздействиям, хим. стойкостью, электроизоляционными и фрикц. св-ми.

3. Стекловолокниты имеют в качестве наполнителя короткое стекловолокно или стеклонити.

Прочность, электроизоляционные свойства и водостойкость стекловолокнитов выше, чем у волокнитов. Применяются для изготовления деталей, обладающих повышенной прочностью.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Порошковые пластмассы

В качестве наполнителя используют органические порошки (древесная мука, порошкообразная целлюлоза) и минеральные порошки (молотый кварц, тальк, цемент, графит).

Эти пластмассы обладают невысокой прочностью, низкой удар-ной вязкостью, электроизоляционными свойствами.

Пластмассы с органическими наполнителями применяются для ненагруженных деталей общетехнического назначения — корпусов приборов, рукояток, кнопок.

Минеральные наполнители придают порошковым пластмассам химическую стойкость, водостойкость, повышенные электроизоляци-онные свойства.

Рассмотренные выше пластмассы со слоистыми, волокнистыми и порошковыми наполнителями имеют чаще всего термореактивные связующие, хотя имеются пластмассы с термопластичными связующими.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Пластмассы без наполнителя

Чаше всего являются термопластичными материалами.

Рассмотрим наиболее важные из них:

1. Полиэтилен (-CH2-CH2-)n — продукт полимеризации бесцвет-ного газа — этилена.

Один из самых легких материалов (плотность 0,92 г/см3), имеет высокую эластичность, химически стоек, морозостоек.

Недостатки — склонность к старению и невысокая теплостойкость (до 60°С).

Используется для изготовления пленки, изоляции проводов, изготовления коррозионно-стойких труб, уплотнительных деталей.

Занимает первое место в общем объеме производства пластмасс .

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Пластмассы без наполнителя

2. Полипропилен — продукт полимеризации газа пропилена.

По свойствам и применению аналогичен

полиэтилену, но более теплостоек (до 150°С)

и менее морозостоек (до -10°С).

3. Поливинилхлорид используется для производства винипласта и пластиката.

Винипласт представляет собой твердый листовой материал, полу-ченный из поливинилхлорида без добавки пластификаторов.

Обладает высокой прочностью, химической

стойкостью, электро-изоляционными свойствами.

Пластикат получают при добавлении в поли-

винилхлорид пластификаторов, повышающих

его пластичность и морозостойкость.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Пластмассы без наполнителя

4. Полистирол — твердый, жесткий, прозрачный полимер.

Очень хорошие электроизоляционные свойства.

Недостатки — низкая теплостойкость,

склонность к старению и растрескиванию.

Используется в электротехнической про-

мышленности.

5. Органическое стекло — прозрачный термопластичный материал на основе полиакриловой смолы.

Отличается высокой оптической прозрачностью, в 2 раза легче минеральных стекол, обладает химической стойкостью.

Недостатки — низкая твердость и теплостойкость.

Используется для остекления в автомобиле-

и самолетостроении, для прозрачных деталей

в приборостроении.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Пластмассы без наполнителя

5. Фторопласты имеют наибольшую термическую и химическую стойкость из всех термопластичных полимеров.

Фторопласт-4 водостоек, не горит, не растворяется в обычных растворителях, обладает электроизоляционными и антифрикционными свойствами.

Применяется для изготовления изделий, работающих в агрессивных средах при высокой температуре, электроизоляции и др.

Фторопласт-3 по свойствам и применению аналогичен фторопласту-4, уступая ему по термо- и химической стойкости и превосходя по прочности и твердости.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Газонаполненные пластмассы

Представляют собой материалы на основе синтетических смол, содержащие газовые включения.

В пенопластах поры, заполненные газом, не соединяются друг с другом и образуют замкнутые объемы.

Они отличаются малой плотностью (0,02-0,2 г/см3), высокими тепло-, звуко- и электроизоляционными свойствами, водостойкостью.

Недостатки низкая прочность и

низкая теплостойкость (до 60°С).

Используются для теплоизоляции

и звукоизоляции, изготовления непото-

пляемых плавучих средств, в качестве

легкого заполнителя различных конст-

рукций.

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Газонаполненные пластмассы

Поропласты — это газонаполненные пластмассы, поры которых сообщаются между собой.

Их плотность составляет 0,02-0,5 г/см3.

Они представляют собой мягкие эластичные материалы, обладающие водопоглощением .

Министерство образования, науки и молодежной политики Нижегородской области Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Уренский индустриально-энергетический техникум»

Использованная литература

1. Черепахин А.А. Материаловедение: учебник для студ. учреждений сред.проф. образования / А.А.Черепахин. – 8-е., перераб. – М. : Издательский центр «Академия», 2014. – 320с. (электронный вариант).

2. Солнцев Ю.П. Материаловедение : учебник для студ. учреждений сред.проф. образования / Ю.П.Солнцев, С.А.Вологжанина, А.Ф.Иголкин. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 496 с. (электронный вариант).