Классификация пластических масс

Полимеризационные смолы.Наиболее распространенными являются полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, полиметилметакрилат.

Полиэтилен – полупрозрачный белый или окрашенный в различные цвета трердый, масчлянистый на ощупь полимер, обладающий высокими морозо- (от-60 до –90⁰С) и химической стойкостью. В пламени полиэтилен размягчается, капает и горит синеватым пламенем, выделяя запах парафина. Температура плавления полиэтилена 110-130⁰С.

Различают полиэтилен высокого давления (низкой плотности) и низкого давления (высокой плотности). Полиэтилен низкого давления по сравнению с полиэтиленом высокого давления более механически прочен и термостоек, но менее эластичен и непригоден для изготовления пищевой посуды, так как содержит остатки металлосодержащего катализатора.

Существенным недостатком полиэтилена является его старение под действием света, теплоты, кислорода воздуха, в результате чего повышается его жесткость, хрупкость, понижается растяжимость пленок из полиэтилена.

Изделия из полиэтилена отличаются легкостью, прочностью к ударам, эстетичным внешним видом, неподверженностью коррозии. Его широко применяют для выработки галантерейных изделий – расчесок, мыльниц, пуговиц, скатертей, сумок, массажных щеток и др.

Полипропилен по внешнему виду и свойствам сходен с полиэтиленом, но отличается повышенной жесткостью, большей механической прочностью и более высокой теплостойкостью (температура плавления 160-170⁰С). Горит полипропилен слабо коптящим пламенем с подтеканием полимера и выделением запаха жженой резины.

У изделий из полипропилена блестящая поверхность, а пленки из него прозрачнее полиэтиленовых. Из полипропилена вырабатывают пряжки для одежды и обуви, пуговицы для белья и верхней одежды, расчески, всевозможные футляры, бритвенные приборы, а также изделия из пленки – скатерти, коврики и др.

Поливинилхлорид (полихлорвинил) ПВХ – полупрозрачный или непрозрачный пластик, бесцветный или окрашенный в различные цвета. Этот полимер обладает высокой химической стойкостью, высокими электроизоляционными свойствами, но низкой термоустойчивостью. При температуре 60-70⁰ С он размягчается и плавится. Поливинилхлорид плохо загорается, горит только в пламени, окрашенном в зеленый цвет, выделяя резкий запах хлора. Изделия из поливинилхлорида при температуре ниже – 20⁰С теряют эластичность, становятся ломкими. Используется поливинилхлорид в изделиях в виде винипласта или пластиката.

Винипласт (непластифицированный поливинилхлорид) – твердый жесткий материал, применяемый для технических целей, а также для изготовления пуговиц, расчесок, корпусов авторучек, чертежных принадлежностей идр.

Пластикат (пластифицированный поливинилхлорид) – гибкий эластичный материал, имеет красивый внешний вид, достаточно морозостоек (до –59⁰С), хорошо окрашивается в различные цвета. Чаще используется в виде пленочного материала для изготовления плащей, накидок, чехлов, скатертей, абажуров, папок, обложек, а также при выработке искусственных кож, линолеума и других материалов.

Полистирол – прозрачный бесцветный или окрашенный в разнообразные цвета жесткий пластик. Устойчив к действию воды, слабых кислот и щелочей. Легко размягчается при температуре 70-85⁰С и вытягивается в нити. Горит ярким коптящим пламенем, источая сладковатый запах.

Полистирол – хрупкий пластик, легко разрушается при ударе, поэтому для изготовления изделий применяют также ударопрочный полистирол – сополимер стирола и каучука. Он более прочен механически и стоек к старению, выдерживает значительные ударные нагрузки. Используется для выработки различных хозяйственных, галантерейных и других изделий – ваз, шкатулок, гребней, расчесок, мыльниц, футляров, пуговиц, предметов украшения. Изделия из полистирола легкие, имеют гладкую поверхность с зеркальным блеском, при ударе издают металлический звук. Из полистирола вырабатывают пленки, морозостойкие и устойчивые к действию солнечного света, и пористые материалы, используемые в качестве звуко- и теплоизоляции.

Полиметилметакрилат по внешнему виду и свойствам напоминает полистирол, но отличается хрупкостью и меньшей твердостью. На изделиях из него быстро появляются царапины, при ударе изделия издают глухой звук. Полиметилметакрилат размягчается при температуре 60-100⁰С, горит, потрескивая, голубоватым пламенем, без копоти, источая сладковатый цветочный запах. Легко поддается механической обработке (сверлению, строганию и др.).

Полиметилметакрилат в чистом виде , а также в сочетании с красителями и наполнителями применяют для изготовления товаров широкого потребления, в том числе галантерейных – пуговиц, пудрениц, расчесок, бус, брошей и др. Листовой полиметилметакрилат известен как оргстекло. Сополимер МС (метилметакрилат со стиролом) по прозрачности и бесцветности аналогичен полиметилметакрилату, легко окрашивается, в частности под перламутр (художественный сополимер). Его широко используют в производстве галантерейных изделий.

Поликонденсационные смолы и пластмассы на их основе.Наиболее распространенными являются полиамид, полиуретан, полиэтилентерефталат, поликарбонат, фенопласт, аминопласт и полиэфиры.

Полиамиды (капрон, анид, энант) – твердые полупрозрачные и непрозрачные пластики, размягчающиеся при температуре 150-180⁰С. Отличаются высокими химической стойкостью, прочностью, устойчивостью к трению, упругостью. Полиамиды плохо воспламеняются, горят синеватым пламенем, издавая запах фенола. Применяются в виде волокон, пленок, а также для изготовления галантерейных изделий – одежных кнопок, пуговиц, застежек-молний, массажных головных щеток, бус и др.

Полиуретаны – твердые, механически прочные и химически стойкие полимеры. При 180⁰С они плавятся, горят голубоватым пламенем, издавая резкий и ядовитый запах, и вытягиваются в нити. В бытовых изделиях используются главным образом в виде поролона – мягкого эластичного материала пористой структуры, окрашиваемого в различные цвета. Как легкий материал с высокими теплозащитными свойствами поролон используют в качестве утепляющего материала в производстве одежды, а также для изготовления щеток, губок и других аналогичных изделий.

Полиэтилентерефталат (лавсан) – прозрачная или полупрозрачная, бесцветная или светло-кремовая смола, обладающая высокой механической прочностью, химической и термической стойкостью (температура плавления 250-260⁰С). Горит только в пламени, с копотью, без запаха. Основное количество промышленно выпускаемого полиэтилентерефталата используется для получения полиэфирных или лавсановых пленок и волокон. Пленки из ПЭТФ являются высокопрозрачными. Благодаря этому свойству и высокой прочности широко используются в качестве фото-, кино- и рентгеновской пленки, подложки для аудио- и видеомагнитных лент, изоляции обмоток трансформаторов. Высокопрочные лавсановые волокна, напоминающие по ряду свойств шерсть, но превосходящие ее по устойчивости к истиранию, находят широкое применение при изготовлении тканей.

Поликарбонат – прозрачный твердый и жесткий полимер, обладающий высокой химической и термической стойкостью (плавится при 220-310⁰С), нечувствителен к ударам, сохраняет гибкость при нихких температурах (до –75⁰С). Горит лишь при высоких температурах, с копотью, вне пламени гаснет.

Поликарбонаты - перспективные материалы для изготовления самых разных изделий. Физиологическая безвредность поликарбонатов позволяет широко применять их в медицинской промышленности для изготовления бормашин, зубных протезов, обладающих высокой прочностью и стабильностью размеров, небьющейся медицинской посуды. Отсутствие запаха и вкуса, высокая ударостойкость, а также безвредность позволяют применять поликарбонаты для изготовления посуды для горячей пищи, упаковочной тары, в том числе для хранения и транспортировки пищевых продуктов.

Фенопласты (фенолоформальдегидные смолы) применяются в виде литых пластиков, прессовочных, волокнистых и слоистых материалов. Это твердые, жесткие, механически прочные пластмассы, обладающие высокими химическими и термическими свойствами. Фенопласты относятся к термореактивным пластикам, не горят, не размягчаются в пламени, обугливаются, выделяя запах фенола. Поскольку фенопласты на свету краснеют, их окрашивают в темные цвета.

К литым фенопластам относятся резит – полупрозрачный пластик, окрашенный в красный (под рубин) или желтый (под янтарь) цвет, и неолейкорит – непрозрачный пластик белого (кремового) цвета (под слоновую кость), который со временем темнеет. Эти пластики применяют для изготовления пуговиц, пряжек, мундштуков, бус, браслетов, брошей.

Используя порошковый наполнитель, получают прессовочные фенопласты. Изделия из них (пуговицы, пряжки, курительные приборы) обычно окрашены в темные цвета – черный, коричневый, темно-красный, бордо, мрамор.

Волокнистые и слоистые пластики на основе фенопластов применяют для изготовления курительных принадлежностей, бритвенных приборов и др.

Аминопласты (аминоальдегидные смолы) – термореактивные твердые, жесткие, полупрозрачные и непрозрачные пластики, обладающие хорошей тепло- и светостойкостью. Их окрашивают в разнообразные светлые и яркие цвета. Аминопласты не горят и не плавятся, в пламени обугливаются, выделяя запах аммиака или рыбы. Характерным отличительным признаком этих пластмасс является побеление в пламени вследствие выгорания красителя.

Аминопласты бывают двух разновидностей – мочевиноформальдегидные (карбамидные) и меламиноформальдегидные (мелалит). Последние обладают большей твердостью, прочностью, водо- и теплостойкостью, более высокими гигиеническими свойствами, просвечивают в тонком слое. Аминопласты используют для изготовления пуговиц, мыльниц, приборов для бритья, шкатулок. Для изготовления шкатулок, пепельниц и некоторых других изделий применяют аминопласты с впрессованными тканями или бумагой с разнообразными цветными рисунками.

Полиэфиры – пластмассы, получаемые из полиэфирных смол. Обладают прочностью, стойкостью к действию воды, кислот, бензина, теплостойкостью (до 110⁰С). Могут быть прозранчыми, бесцветными и окрашенными в различные цвета, с перламутровым эффектом. Широко используют в производстве пуговиц.

Эфироцеллюлозные пластмассы – целлулоид и ацетоллоид (целлон). Это термопластичные, полупрозрачные, бесцветные или окрашенные в различные цвета пластики, гибкие и легкие.

Целлулоид - твердый, упругий, прочный пластик, особенно устойчив к ударным нагрузкам. При температуре 60-90⁰С легко воспламеняется, горит быстро ярким белым пламенем, издавая запах камфоры. Целлулоид способен к самовоспламенению под воздействием солнечных лучей и сильных ударов. Целлулоид легко окрашивается, в том числе под мрамор, перламутр, черепаху, слоновую кость. Его поверхность хорошо полируется, приобретая красивый глянец. При трении целлулоид легко электризуется. Из целлулоида изготовляют галантерейные изделия – расчески, гребни, пуговицы, пряжки, мыльницы, футляры для зубных щеток.

Ацетоллоид (целлон) – по внешнему виду похож на целлулоид, но отличается меньшей горючестью. Размягчается при температуре 100-110⁰С, свето- и химически стоек, при горении издает запах жженой бумаги.

Способы переработки пластмасс в изделия определяются их термическими свойствами. Из термореактивных пластмасс изделия вырабатывают преимущественно прессованием. При этом определенное количество пресс-порошка или таблеток из него помещается в разъемную пресс-форму, где под действием высоких температур и давления происходят формование изделия и изменение структуры пластмассы. Полученные изделия имеют несложную форму. Термопластичные пластмассы перерабатываются следующими способами:

Литье под давлением. При этом способе получают изделия разнообразных форм путем нагнетания предварительно расплавленной пластмассы в специальные формы, где она и застывает. Отличительным признаком изделий, изготовленных методом литья, является след от удаления летника, через который пластмасса подается в форму. Литье под давлением – наиболее производительный и экономичный способ выработки пластмассовых изделий;

Выдавливание (экструзия) используется для получения труб, стержней, нитей, шнуров, а также листов и пленок из пластмасс;

Выдувание – для изготовления пустотелых объемных изделий в разъемных формах, из листов или трубок. По месту смыкания пресс-формы получается шов;

Штампование – изделия получают из пластмассовых листов и пластин с помощью специальных форм;

Каландрирование - получают пленки и пластины из термопластичных материалов;

Механические способы – распиловка, строгание, резание, используют при изготовлении изделий из оргстекла, слоистых пластиков.