Термопластичные пластмассы

4.1.1. Неполярные термопластичные пластмассы.

К ним относятся полиэтилен, полипропилен, полистирол и фторопласт - 4.

w Полиэтилен (–СН₂–СН₂–)_n – продукт полимеризации бесцветного газа этилена, относящийся к кристаллизующимся полимерам. Он подразделяется на полиэтилен высокого давления (низкой плотности) с молекулярной массой 80000-500000 (ПЭВД или ПЭНП), полиэтилен низкого давления (высокой плотности) – 80000-3000000 (ПЭНД или ПЭВП), полиэтилен среднего давления – 300000-400000 (ПЭСД), сверхвысокомолекулярный полиэтилен низкого давления с молекулярной массой 2000000-3500000 (СВМПЭ).

Чем выше плотность и кристалличность полиэтилена (ПЭ), тем выше прочность и теплостойкость материала. Длительно ПЭ можно применять при температуре 60-100⁰С. Морозостойкость достигает –70⁰С и ниже. Недостатком ПЭ является его подверженность к старению. Для защиты от старения в ПЭ вводят стабилизаторы и ингибиторы (2-3% сажи), которыезамедляют процессы старения в 30 раз). Под действием ионизирующего излучения ПЭ твердеет, приобретает бóльшую прочность и теплостойкость.

Из ПЭ изготовляют пленки, трубы (в т. ч. для сточных вод и агрессивных жидкостей, магистральные трубопроводы), профилированные изделия, изоляцию для проводов и кабеля, емкости (бутыли, канистры, цистерны), гальванические ванны, санитарно-технические изделия, волокна и др., широко применяемые в различных отраслях техники, сельском хозяйстве и в быту. Он служит покрытием на металлах для защиты от коррозии, влаги, электрического тока

w Полипропилен (–СН₂–СНСН₃–)_n является производной полиэтилена, молекулярная масса 300000-700000. Для полипропилена (ПП) характерны высокая ударная прочность, стойкость к многократным изгибам, низкая паро- и газопроницаемость; по износостойкости он сравним с полиамидами. ПП – хороший диэлектрик, плохо проводит тепло. Он не растворяется в органических растворителях, устойчив к воздействию кипящей воды и щелочей. ПП обладает низкой термо- и светостойкостью, поэтому в него вводят специальные добавки – стабилизаторы.

Из ПП изготавливают волокна и пленки, сохраняющие гибкость при 100-130 ⁰С, пенопласт, детали машин, профилированные изделия, трубы (для агрессивных жидкостей), различную арматуру, контейнеры, бытовые изделия и др.

w Полистирол (–СН₂–СНС₆Н₅–)_n – твердый, жесткий, прозрачный, аморфный полимер с молекулярной массой 30000-500000, удобен для механической обработки, хорошо окрашивается, растворим в бензоле. Полистирол (ПС) наиболее стоек к воздействию ионизирующего излучения по сравнению другими термопластами. Недостатком ПС является его невысокая теплостойкость, склонность к старению, образованию трещин.

Из ПС изготавливают детали для радиотехники, телевидения и приборов, сосуды для воды и химикатов, изолирующие пленки.

w Фторопласт-4, политетрафторэтилен (–СF₂–CF₂–) – является аморфно-кристаллическим полимером. Молекулярная масса 500000-2000000.

Фторопласт-4 (Ф-4) превосходит по химической стойкости платину, кварц, графит и все синтетические материалы; устойчив к действию сильных окислителей, восстановителей, кислот, щелочей, органических растворителей, разрушается лишь расплавленными или растворёнными в жидком аммиаке щелочными металлами, а также газообразным фтором и трёхфтористым хлором (при температурах около 150°С). Устойчив в воде, жидких топливах и маслах, тропическом климате, к действию грибков. Сохраняет определённую эластичность при температурах до – 269°С; при плавлении (327°С) полимер становится прозрачным и, не переходя в вязкотекучее состояние, разлагается при 415°С. Ф-4 обладает низким коэффициентом трения (f = 0,04), отличными диэлектрическими свойствами. Недостатком Ф-4 является хладотекучесть, выделение токсичного фтора при высокой температуре и трудность его переработки (вследствие отсутствия пластичности).

Изделия из Ф-4 применяются в машиностроении в качестве уплотнительных деталей (прокладки из Ф-4 заменяют асбестовые, бронзовые, резиновые и т.д.), защиты аппаратов от действия агрессивных сред в химической промышленности, антифрикционных элементов, изоляции конденсаторов, катушек, проводов в электро- и радиотехнической аппаратуре и т.д.