Вопрос 1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Пластическими массами называют материалы, основу которых составляют полимеры, находящиеся в период формирования изделий в вязкотекучем или высокоэластическом состоянии, а в процессе эксплуатации - в твердом (кристаллическом или стеклообразном) состоянии.

Полимеры являются высокомолекулярными соединениями, молекулы которых, называемые макромолекулами, состоят из большого числа одинаковых группировок, связанных между собой химическими связями.

В состав макромолекул высокомолекулярных соединений, являющихся основным компонентом пластмасс, входят тысячи атомов, связанных друг с другом валентными силами.

Именно от химического состава высокомолекулярных соединений, величины их молекулярной массы, гибкости цепей, степени их упорядоченности и других факторов зависят свойства систем, в т.ч. и пластмасс, которые создаются на основе высокомолекулярных соединений.

Высокомолекулярные соединения характеризуются целым рядом свойств, присущих только этому классу веществ.

1. Высокомолекулярные соединения характеризуются большой молекулярной массой своих молекул (макромолекул), составляющей от 10³ до 10⁷.

2. Макромолекулы высокомолекулярных соединений характеризуются изменчивостью размеров: их длина составляет от 4000 до 8000 А, а «толщина» - всего 3,5-7,5 А (А = 10^-6 - 10^-10м).

3. Макромолекулы состоят из многократно повторяющихся участков (элементарных звеньев). Например, макромолекула полиэтилена образована чередованием групп -СН₂- (элементарное звено)

…- СН₂- СН₂- СН₂- СН₂- СН₂- СН₂-…

4. Для высокомолекулярных веществ характерна большая гибкость макромолекул, поэтому они могут менять свою форму расположения в пространстве.

5. Важнейшей особенностью высокомолекулярных соединений является их высокоэластичность.

8. Высокомолекулярные соединения не способны перегоняться или переходить в газообразное состояние без разложения (т.е. с сохранением своей химической структуры и молекулярной массы). Для высокомолекулярных соединений температура кипения выше температуры разложения.

9. Ряд полимеров (линейные и разветвленные) могут образовывать растворы высокой вязкости. При этом растворение полимеров проходит через стадию их набухания.

Вопрос 2 КЛАССИФИКАЦИЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ

СОЕДИНЕНИЙ

Классификация высокомолекулярных соединений может проводиться по различным признакам.

1. По происхождению

2. По природе

3. По типу реакций получения

4. По отношению к действию повышенных температур

5. По структуре макромолекул

Классифицировать высокомолекулярные соединения можно и по ряду других признаков, например: по отношению к воде (гидрофильные и гидрофобные), по форме макромолекул, по пространственному расположению боковых цепей и т. д.

Вопрос 3 ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАССЫ, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

И СОСТАВ

Пластическими массами (пластмассы, пластики) - называют искусственные материалы на основе высокомолекулярных соединений, способные при определенных условиях (температуре и давлении) формоваться в изделия и сохранять приданную им форму.

В состав пластмасс входят помимо связующего вещества (высокомолекулярныго соединения), наполнители, пластификаторы, красители, стабилизаторы и другие добавки, а именно отвердители, смазки и др.

Классификации пластических масс могут быть разными.

В таблице 1 приведена классификация пластических масс по ряду важнейших признаков.

Таблица 1Классификация пластических масс

Вопрос 4 МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАСТМАСС В ИЗДЕЛИЯ

Переработка пластмасс - это комплекс технологических процессов, обеспечивающий получение полуфабрикатов или изделий из пластмасс с использованием специального оборудования.

Технологический регламент получения изделий из пластмасс включает помимо основного процесса формования изделий целый ряд других мероприятий и операций.

Одними из начальных этапов этого процесса являются проектирование рациональной конструкции изделия и формующих инструментов (формы, насадки, головки и др.), а также выбор метода переработки и его технологического режима, разработка рецептуры композиций, являющейся оптимальной для данного метода переработки и качества получаемых изделий.

Собственно процесс переработки включает в себя составление композиций и подготовку их к формованию путем гранулирования, таблетирования и сушки; изготовление изделий определенной формы и размера, а также последующую их обработку с целью повышения свойств и уровня качества путем термической обработки, а также подработки для удаления некоторых дефектов и т. д.

В зависимости от физического состояния полимерного связующего в материале методы переработки пластмасс можно подразделить на следующие группы:

- формование из полимеров, находящихся в вязкотекучем состоянии, с использованием методов литья под давлением, экструзии, горячего прессования, спекания, каландрования;

- переработка материалов, находящихся в высокоэластическом состоянии, с использованием листов или пленочных полуфабрикатов путем вакуумного и пневматического формования, горячего штампования, экструзии с раздуванием;

- формование из пластмасс, находящихся в твердом (стеклообразном или кристаллическом) состоянии, основанное на способности полимерных материалов проявлять вынужденную высокоэластичность, с использованием методов холодной штамповки, прокатки и др.;

- изготовление изделий непосредственно из жидких мономеров, так называемым химическим формованием, при котором полимеризация производится непосредственно в формах, соответствующих формам изделий или полуфабрикатов (например, получение листового органического стекла);

- формование изделий из растворов и дисперсий полимеров: получение пленок методом полива с последующим испарением жидкой фазы, окунанием формы, ротационным формованием.