Классификация пластмасс

В зависимости от вида связей между молекулами полимеров и их поведения при повышенных температурах пластмассы (таблица 1) разделяют на термопластичные (термопласты) и термореактивные (реактопласты).

Термопласты получают на основе полимеров, молекулы которых связаны слабыми межмолекулярными силами. Наличие таких межмолекулярных связей позволяет полимеру много раз размягчаться при нагревании и твердеть при охлаждении, не теряя свои первоначальные свойства. К термопластам относят полиэтилен, капрон, полиамиды, поливинилхлорид, винипласты, фторопласты, органическое стекло и др.

Реактопласты получают на основе полимеров, молекулы которых наряду с межмолекулярными силами могут связываться химически. Возникновение прочных химических связей в полимерах происходит при нагревании или при введении отверждающих добавок – отвердителей.

Отвердителями называют вещества, которые в количестве нескольких процентов вводят в реактопласты для соединения полимерных молекул химическими связями. В результате введения отвердителя образуется пространственная молекулярная сетка, а молекулы отвердителя становятся частями этой сетки. При возникновении химических связей полимер превращается в жесткое неплавящееся и нератстворимое вещество. Примером реактопластов могут служить эпоксидные и полиэфирные смолы, фенопласты и другие полимеры.

Таблица 1 – Пластмассы

Материал	Плотность, г/см3	Предел прочно., , МПа	Относи-тельное удлине-ние d, %	Твер-дость, НВ	Ударная вязкость аН, МДж/м2
Термопласты
Полиэтилены: ВД НД Фторопласт –4 Поливинилхлорид Полиамиды Органическое стекло	0,93 0,95 2,3 1,5 1,1 – 1,4 1,2 – 1,8	8 – 14 22 – 32 16 – 31 50 – 70 50 – 100	100 – 300 400 – 700 250 – 450 25 – 400 100 – 300	1,4 – 2,5 4,5 – 5,8 3 – 4 - 10 – 15	2,0 – 16,0 20,0 10,0 10.0 10,0–17,0 2,0
Реактопласты
Фенолформаль-дегидные Эпоксидные Полиэфирные Гетинакс Текстолит	1,2 – 1,6   1,2 – 1,7 1,3 – 1,4 1,3 – 1,4 1,4	15 – 35   28 – 70 42 – 70 80 – 100 65 - 100	1 – 5   3 – 6 - 1 - 3	25 – 30   - 15 – 20 25 – 30 20 - 35	До 0,1   0,1 0,1 1,3 – 1,5 2,5 – 3,0

Пластмассы разделяют на пластики и эластики. Первые называют жесткими, они имеют незначительное относительное удлинение, вторые – мягкими; они имеют большое относительное удлинение и малую упругость.

По составу пластмассы разделяют на две группы – ненаполненные и наполненные (композиционные).

Ненаполненные пластмассы – это полимеры в чистом виде, например полиэтилен, полиамид, органическое стекло и др.

Наполненные пластмассы – это сложные композиции, содержащие кроме полимера различные добавки. Добавки позволяют изменять свойства полимера в нужном направлении. К добавкам относят наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, катализаторы, красители, отвердители и специальные добавки.

Наполнители упрочняют материал, удешевляют его и придают ему специальные свойства, например повышают теплостойкость, уменьшают усадку и т.д. В качестве наполнителей используют органические (древесная мука, целлюлоза, хлопковые очесы, хлопчатобумажная ткань, древесный шпон, бумага и т.д.) и неорганические (графит, тальк, асбест, кварц, слюда, стекловолокно, стеклоткань и др.) вещества. В пластмассе может содержаться до 70% наполнителей.

Пластификаторы облегчают переработку пластмасс и делают их более эластичными. Кроме того, пластификаторы увеличивают гибкость, уменьшают хрупкость и улучшают формуемость пластмасс. Пластификаторы уменьшают межмолекулярное взаимодействие и хорошо совмещаются с полимерами. В качестве пластификаторов используют эфиры, дибутилфталат, касторовое масло и др. Их добавляют в пластмассы в количестве 10-20%.

Стабилизаторы – различные органические вещества, способствуют предотвращению старения пластмасс и сохранению их полезных характеристик. Отвердители ускоряют процессы отвердения смол и получения пластмасс. Катализаторы - вещества (известь, магнезия и др.), ускоряющие отвердение пластмасс. Красители – вещества (сурик, мумия, нигрозин и др.), придающие пластмассам требуемый цвет. Специальные добавки – вещества, которые служат для изменения или усиления какого-либо свойства. К ним относят смазывающие вещества (стеарин, олеиновая кислота и др.), которые увеличивают текучесть, уменьшают трение между частицами композиций и устраняют прилипание к пресс-формам, вещества для уменьшения статических электрических зарядов, уменьшения горючести, защиты от плесени и т.д.