Номенклатура конструкционных пластмасс

Стандарт распространяется на конструкционные пластмассы и устанавливает номенклатуру показателей. Нормы и методы испытаний по показателям устанавливают в технических заданиях, программах испытаний опытных партий, стандартах и технических условиях на конкретные виды пластмасс

Ограничение срока действия снято по решению Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-93)

1. Настоящий стандарт распространяется на конструкционные пластмассы и устанавливает номенклатуру показателей. Нормы и методы испытаний по показателям устанавливают в технических заданиях, программах испытаний опытных партий, стандартах и технических условиях на конкретные виды пластмасс.

2. Конструкционные пластмассы подразделяют на:

силовые - для изготовления деталей, несущих силовые нагрузки;

антифрикционные - для изготовления деталей скольжения;

электроизоляционные - для обеспечения изоляции арматуры токопроводящих частей электрооборудования и проводов;

прокладочно-уплотнительные - для обеспечения герметичности подвижных и неподвижных соединений узлов.

3. Материалы, относящиеся к той или иной группе конструкционных пластмасс, указаны в табл. 1.

Таблица 1

Конструкционные пластмассы	Материалы
Силовые	Полиамиды, поликарбонаты и их модификации, аминопласты, фторопласты, сополимеры полиэтилена с полиизобутиленом марок ПОВ, сополимеры формальдегида марок СТД и СФД и их модификации, стеклонаполненные полиамиды, кремнепласты, пресс-материалы на основе полимидов
Антифрикционные	Композиционные фторопласты модифицированные, полиамиды и их модификации, сополимеры формальдегида и их модификации, пресс-материалы на основе полиимидов
Электроизоляционные	Полиамиды и их модификации, поликарбонаты, аминопласты, стеклопластики, фторопласты 4 и 3 и их модификации, пресс-материалы на основе полиимидов
Прокладочно-уплотнительные	Полиамиды, поликарбонат, фторопласты 3 и 4, наполненные фторопласты, модифицированные поликарбонаты типов ДНТ и ДАК-42

 

 

Полиолефины: полиэтилен и полипропилен.

Полиолефины

высокомолекулярные соединения общей формулы

образующиеся при полимеризации или сополимеризации ненасыщенных углеводородов - олефинов (R, R'=H, CH3, C2H5 и т.п.). Из П. наиболее широко известны Полиэтилен (R=R'=H) и Полипропилен (R=H, R'=CH3).

Полиэтилен[—CH2—CH2—] n, термопластичный полимер белого цвета. В промышленности его получают полимеризацией этилена при высоком давлении и низком или среднем давлении. Структура и свойства П. определяются способом его получения.. Он обладает хорошими электроизоляционными свойствами. Устойчив к действию щелочей любых концентраций, органических кислот, концентрированных соляной и плавиковой кислот; разрушается азотной кислотой, хлором и фтором; выше 80 °C растворяется в алифатических и ароматических углеводородах и их галогенопроизводных; сравнительно стоек к радиоактивным излучениям; безвреден; интервал рабочих температур от —80 ÷ —120 до 60 ÷ 100 °C.П. — один из самых дешёвых полимеров, сочетающий ценные свойства со способностью перерабатываться всеми известными для термопластов высокопроизводительными методами Поэтому в мировом производстве полимеризационных пластиков П. занимает первое местоИз П. изготовляют плёнки, трубы (в т. ч. для сточных вод и агрессивных жидкостей, магистральные трубопроводы), профилированные изделия, изоляцию для проводов и кабеля, ёмкости (бутыли, канистры, цистерны), гальванические ванны, санитарно-технические изделия, волокна и др., широко применяемые в различных отраслях техники, сельском хозяйстве и в быту. Наибольшее распространение получил П. низкой плотности. Большое техническое значение имеют также продукты хлорирования и хлорсульфирования П.Полипропилен

термопластичный полимер Пропилена, [—CH2—CH (CH3)—] n; бесцветное кристаллическое вещество изотактической структуры, молекулярная масса M̅ω 300—700 тыс., максимальная степень кристалличности 73—75%, плотность 0,92—0,93 г/см3 при 20 °С,tпл 172 °С. Для П. характерны высокая ударная прочность, высокая стойкость к многократным изгибам, низкая паро- и газопроницаемость; по износостойкости он сравним с полиамидами. П. — хороший диэлектрик, плохо проводит тепло. Он не растворяется в органических растворителях, устойчив к воздействию кипящей воды и щелочей, но темнеет и разрушается под действием HNO3, H2SO4, хромовой смеси. П. обладает низкой термо- и светостойкостью, поэтому в него вводят специальные добавки — стабилизаторы полимерных материалов.

П. получают полимеризацией мономера в растворе или массе; перерабатывают литьём под давлением и экструзией. Из П. изготавливают волокна и плёнки, сохраняющие гибкость при 100—130 °С пенопласт, детали машин, профилированные изделия, трубы (для агрессивных жидкостей), различную арматуру, контейнеры, бытовые изделия и др.

 

Поливинилхлорид.

Поливинилхлорид (ПВХ, полихлорвинил, винил, вестолит, хосталит, виннол, корвик, сикрон, джеон, ниппеон, сумилит, луковил, хелвик, норвик и др.) — бесцветная, прозрачнаяпластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Не горит на воздухе, но обладает малой морозостойкостью (−15 °C). Нагревостойкость: +65 °C.

Химическая формула: [-CH2-CHCl-]n.

Физические и химические свойства

Молекулярная масса 9—170 тыс.; плотность — 1,35—1,43 г/см³. Температура стеклования— 75—80 °C (для теплостойких марок — до 105 °C), температура плавления — 150—220 °C. Трудногорюч. При температурах выше 110—120 °C склонен к разложению с выделением хлористого водорода HCl.

Растворяется в циклогексаноне, тетрагидрофуране (ТГФ), диметилформамиде (ДМФА),дихлорэтане, ограниченно — в бензоле, ацетоне. Не растворяется в воде, спиртах, углеводородах; стоек в растворах щелочей, кислот, солей.

Предел прочности при растяжении — 40—50 МПа, при изгибе — 80—120 МПа. Удельное электрическое сопротивление — 1012 — 1013 Ом·м.

Устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, бензина, керосина, жиров, спиртов, обладает хорошими диэлектрическими свойствами.

Получение

Получается суспензионной или эмульсионной полимеризацией винилхлорида, а также полимеризацией в массе.

 

Применение

Применяется для электроизоляции проводов и кабелей, производства листов, труб (преимущественно хлорированный поливинилхлорид), пленок, пленок для натяжных потолков, искусственных кож, поливинилхлоридного волокна,пенополивинилхлорида, линолеума, обувных пластикатов, мебельной кромки и т. д. Также применяется для производства грампластинок (т. н. виниловых), профилей для изготовления окон и дверей.

Поливинилхлорид также часто используется в одежде и аксессуарах для создания подобного коже материала, отличающегося гладкостью и блеском. Такая одежда широко распространена в альтернативных направлениях моды, среди участниковготической субкультуры и сторонников сексуального фетиша.

Поливинилхлорид используют как уплотнитель в бытовых холодильниках, Также находит широкое применение в пиротехнике как донор хлора, необходимого для создания цветных огней.

 

 

Полиэтилентерефталат

. Полиэтиле́нтерефтала́т (ПЭТФ, (PET), также известный как лавсан, полиэстер) — термопластик, наиболее распространённый представитель классаполиэфиров.Продукт поликонденсации этиленгликоля с терефталевой кислотой (или её диметиловым эфиром). Твёрдое, бесцветное, прозрачное вещество в аморфном состоянии и белое, непрозрачное в кристаллическом состоянии. Переходит в прозрачное состояние при нагреве до температуры стеклования и остаётся в нём при резком охлаждении и быстром проходе через т. н. «зону кристаллизации». Одним из важных параметров ПЭТ является характеристическая вязкость определяемая длиной молекулы полимера. С увеличением присущей вязкости скорость кристаллизации снижается. Прочен, износостоек, хороший диэлектрик.

Физические свойства

плотность — 1,38–1,4 г/см³,

tразм. — 245 °C,

Температура плавления tпл. — 260 °C,

Температура стеклования tст. — 70 °C,

При комнатной температуре нерастворим в воде и большинстве органических растворителей.

Применение

Полиэтилентерефталат относится к группе алифатически-ароматических полиэфиров, которые используются для производства волокон, пищевых плёнок и пластиков, представляющих одно из важнейших направлений в полимерной индустрии и смежных отраслях.

Многообразно применение заготовок из полиэтилентерефталата в машиностроении, химической промышленности, пищевом оборудовании, транспортных и конвейерных технологиях, медицинской промышленности, приборостроении и бытовой технике. Для обеспечения лучших механических, физических, электрических свойств РЕТ наполняется различными добавками (стекловолокно, дисульфид молибдена, фторопласт).

Область применения полиэфиров:

самое массовое из всех видов химических волокон для бытовых целей (одежда) и техники;

ёмкости для жидких продуктов питания, особенно ёмкости (пластиковые бутылки) для различных напитков;

основной материал для армирования автомобильных шин, транспортерных лент, шлангов высокого давления и других резинотехнических изделий;

чрезвычайно важный современный материал для носителей информации — основа всех современных фото-, кино- и рентгеновских плёнок; основа носителей информации в компьютерной технике (гибкие диски — дискеты, или «флоппи-диски»), основа магнитных лент для аудио-, видео- и другой записывающей техники;

пластик для ответственных видов изделий в различных отраслях машиностроения, электро- и радиотехнике;

листовой материал, прозрачный для солнечных лучей (для УФ лучей практически непрозрачен[3]) и устойчивый к воздействиям окружающей среды, используемый в сельском хозяйстве и строительстве.

В хирургии разорванные связки заменяют искусственными из лавсана

Полистирол.

Полистирол — продукт полимеризации стирола (винилбензола), термопластичный полимерлинейной структуры

Полистирол — жёсткий, хрупкий, аморфный полимер с высокой степенью оптического светопропускания, невысокой механической прочностью. Полистирол имеет низкую плотность (1060 кг/м³), усадка при литьевой переработке 0,4-0,8 %. Полистирол обладает отличными диэлектрическими свойствами и неплохой морозостойкостью (до −40 °C). Имеет невысокую химическую стойкость (кроме разбавленных кислот, спиртов и щелочей).

Растворяется в ацетоне, толуоле, дихлорэтане, медленнее в бензине. Не растворим в воде. Термопластичный материал. Полистирол легко формуется и окрашивается. Хорошо обрабатывается механическими способами. Хорошо склеивается. Обладает низким влагопоглощением, высокой влагостойкостью и морозостойкостью.

Получение

Промышленное производство полистирола основано на радикальной полимеризации стирола. Различают 3 основных способа его получения:

1. Эмульсионный (ПСЭ)

2. Суспензионный (ПСС)

3. Блочный или получаемый в массе (ПСМ)

Применение:

Из полистиролов производят широчайшую гамму изделий, которые в первую очередь применяются в бытовой сфере деятельности человека (одноразовая посуда, упаковка, детские игрушки и т. д.), а также строительной индустрии (теплоизоляционные плиты, несъемная опалубка, сандвич панели), облицовочные и декоративные материалы (потолочный багет, потолочная декоративная плитка, полистирольные звукопоглощающие элементы, клеевые основы, полимерные концентраты), медицинское направление (части систем переливания крови, чашки Петри, вспомогательные одноразовые инструменты). Вспенивающийся полистирол после высокотемпературной обработки водой или паром может использоваться в качестве фильтрующего материала (фильтрующей насадки) в колонных фильтрах при водоподготовке и очистке сточных вод

Ударопрочный полистирол и его модификации получили широкое применение в сфере бытовой техники и электроники (корпусные элементы бытовых приборов).

Фторопласты

Фторопласты (фторлоны) - техническое название фторсодержащих полимеров в СССР, РФ[1][2]. К фторопластам относятсяполитетрафторэтилен - фторопласт-4, политрифторхлорэтилен - фторопласт 3, поливинилиденфторид - фторопласт 2, а такжесополимеры фторпроизводных этилена с фторолефинами, этиленом и др.

Фторопласты характеризуются широким диапазоном механических свойств, хорошими диэлектрическими свойствами, высокой электрической прочностью, низким коэффициентом трения, низкими значениями износа; стойки к действию различных агрессивных сред при комнатной и повышенной температуре, атмосферо-, коррозионно- и радиационностойки, слабо газопроницаемы, не горючи или самозатухают при возгорании. Очень высокая нагревостойкость (до 300 °С). Материал обладает хладотекучестью.

Получение

В результате полимеризации Фторопласт-4 получается в виде белого порошка, затем прессуется и спекается при температуре 375 °С. Можно проводить закалку.

 

Полиметилметакрилат.

Органи́ческое стекло́ (оргстекло́), или полиметилметакрилат (ПММА) — синтетический полимер метилметакрилата,термопластичный прозрачный пластик, продаваемый под торговыми марками плексиглас, лимакрил, перспекс, плазкрил,акрилекс, акрилайт, акрипласт и др., также известный под названием акриловое стекло, акрил, плекс.

Состав:Органическое стекло полностью состоит из термопластичной смолы.

Свойства:Эти органические материалы только формально именуются стеклом, и относятся к совершенно иному классу веществ, о чём говорит и само название, и чем в основном определяются ограничения свойств, и, как следствие того — возможностей применения несопоставимых со стеклом по многим параметрам; органические стекла способны приблизиться по свойствам к большинству видов неорганических стёкол только в композитных материалах, однако огнеупорными они уже никогда не будут; стойкость к агрессивным средам органических стёкол также определяется значительно более узким диапазоном.

Тем не менее, материал этот, когда его свойства дают очевидные преимущества (исключая специальные виды стёкол), используется как альтернатива силикатному стеклу. Различия в свойствах этих двух материалов следующие:

ПММА легче: его плотность (1190 кг/м³) приблизительно в два раза меньше плотности обычного стекла;

ПММА более мягок чем обычное стекло и чувствителен к царапинам (этот недостаток исправляется нанесением стойких к царапинам покрытий);

ПММА может быть легко деформирован при температурах выше 100 °C; при охлаждении приданная форма сохраняется;

ПММА легко поддаётся механической обработке обычным металлорежущим инструментом;

ПММА лучше, чем неспециальные, разработанные с этой целью виды стёкол, пропускает ультрафиолетовое и рентгеновское излучения, отражая при этом инфракрасное; светопропускание оргстекла несколько ниже (92—93 % против 99 % у лучших сортов силикатного);

ПММА не устойчив к действию спиртов, ацетона и бензола.

Оргстекло

Оргстекло (акриловое стекло, полиметилметакрилат (ПММА)) — продукт полимеризации метилметакрилата.

Существует два типа оргстекла — литьевое и экструзионное.

Способы обработки

сверление, нарезание резьбы, резьбовое соединение, фрезерование, обработка на токарном станке, обработка резанием, пемзование, шлифование, полирование, формование, втягивание, вдувание, сгибание, охлаждение, отжиг, стыкование, склеивание, сварка, окрашивание и металлизация.

Применение

Как уже отмечено, самолёты и вертолёты, относящиеся к предыдущему поколению, остекляют однослойными или многослойными (композитными) материалами на основе органических и силикатных стекол.

Изделия из оргстекла получают вакуумным формованием, пневмоформованием и штамповкой. Используется также метод холодного формования. Многие области применения этих полимеров пересекаются со стеклом, но оргстекло значительно проще обрабатывается и формуется, а также обладает меньшим весом. Это определяет его преимущество для изготовления различных деталей интерьера, указателей, рекламной продукции и аквариумов. Обычно для связи используется трудоёмкое оптическое стекло. В этом волокне сердцевина делается из кварцево-германатного стекла. Хотя материал стеклянных волокон дешевле пластиковых, их себестоимость выше из-за специальной обработки и технологии изделий. В отдельных, менее ответственных случаях широкое применение для связи имеет пластиковое волокно.

Из необычных областей применения оргстекла следует отметить:

Изготовление клея-растворителя для самого себя путём получения мономера (метилметакрилата) перегонкой;

В сантехнике (акриловые ванны), в торговом оборудовании.