§ 57. Основные виды полимеров
и пластмасс

Полимеры и пластмассы, обла­дая целым рядом ценных свойств (достаточная прочность, антикорро­зионность, стойкость против хими­чески агрессивных сред, теплостой­кость и др.), получают большое при­менение в самых различных отраслях народного хозяйства не только как за­менители дефицитных металлов, но и как основные конструкционные материалы.

Полимер — высокомолекулярное органическое соединение, характери­зующееся многократным повторением одного или более составных звеньев (составное звено — группа атомов, с помощью которой описывают строение цепи макромолекулы). В зависи­мости от структуры и формы макро­молекул различают термопластичные и термореактивные полимеры. Термо­пластичные полимеры плавятся до вязкотекучего состояния без измене­ния структуры; они поддаются повтор­ному нагреву и технологической об­работке. Термореактивные полимеры при нагреве изменяют свою струк­туру, в результате исключается их повторное размягчение.

Полиэтилен — полимер этилена, термопластичен; изделия из него могут быть изготовлены литьем под давлени­ем или центробежным, штампов­кой при температуре 120... 135 °С и прессованием. Он обладает высокой химической стойкостью к агрессивным средам и является хорошим ди­электриком. Применяется при изго­товлении изоляции подводных, сило­вых и радиочастотных кабелей, а так­же оборудования химических произ­водств: труб, емкостей, плит, фитин­гов, тонкостенных деталей и др.

Полистирол — полимер стирола, термопластичен, отличается очень хо­рошими диэлектрическими свойства­ми, прозрачен, водостоек, морозо - стоек. Недостатками полистирола яв­ляются низкая теплостойкость, горю­честь и хрупкость. Полистирол слу­жит материалом для изготовления ра­дио - и электроаппаратуры, высокоча­стотных приборов и химической аппа­ратуры. Его применяют также для изготовления электроизоляционных пленок, нитей и упаковочной пленки.

Полиакрилат — полимер сложного эфира акриловой кислоты. Наиболь­шее применение получили листовые акриловые материалы (органическое стекло различных марок). Кроме того, выпускают заготовки в виде стержней, труб, листов и материалов для изго­товления деталей прессованием или литьем под давлением.

Полиметилметакрилат (органиче­ское стекло) — отличается высокой светопроницаемостью, удовлетвори­тельными прочностью и твердостью. Важным свойством органического стекла является его способность про­пускать ультрафиолетовые лучи. Сле­дует также отметить хорошую обра­батываемость резанием, давлением, сваркой. Применяют органическое стекло для остекления, изготовления различных изделий технического на­значения.

Пластмасса представляет собой композицию полимера с различными ингредиентами заполнителями, пла­стификаторами, стабилизаторами, красителями, отвердителями и др.

Фенопласты — пластмассы на ос­нове фенольных смол. В зависимости от технологии изготовления могут быть термопластичными и термореак­тивными. В сочетании с различными наполнителями получают фенопласты общетехнического назначения, элек­троизоляционные, жаростойкие, воло­книстые, фрикционные и др. Б ка­честве наполнителей применяют по­рошкообразные, волокнистые и слои­стые материалы. Детали из фенопла­стов изготовляются методом горячего прессования при температуре 150... 200 °С и давлении 15...120 МПа. При этом получают готовые изделия, не требующие механической обработки.

Из термореактивных фенопластов с порошкообразным наполнителем изготовляют различные детали ра­дио- и электротехнических изделий, электронной аппаратуры. Из ораоЛи - та (наполнитель — асбест, кварце­вый песок или графит) изготовляют кислотостойкие трубы, ванны, детали коммуникаций. Для получения изде­лий общетехнического назначения в качестве наполнителя применяют дре­весную муку.

Из фенопластов с волокнистым на­полнителем большое применение полу­чили волокниты, тексголит-крошка и стекловолокнит. Они применяются для изготовления деталей, работа­ющих на изгиб и кручение и требу­ющих хороших механических и анти­фрикционных свойств (шестерни, втулки, ролики, кулачки, вкладыши подшипников и др.).

Из слоистых фенопластов в про­мышленности большое распростране­ние получили текстолит (наполни­тель— хлопчатобумажная ткань), ДСП — (наполнитель — древесный шпон) и гетинакс (наполнитель — сульфатная бумага). Эти пласт­массы обладают большей проч­ностью, чем волокнистые. Особенно

высокой прочностью обладает тексто­лит. Его применяют для изготовле­ния шестерен, подшипников, вклады­шей и других нагруженных деталей. ДСП используют как конструкцион­ный и антифрикционный материал. Гетинакс используют в качестве электроизоляционного материала.

Аминопласты —термореактивные пластмассы на основе аминосмол. Они бесцветны, прозрачны и могут быть окрашены в любые (особенно светлые) тона с помощью кра­сителей. В качестве наполнителей применяют сульфидную целлюлозу, хлопковую целлюлозу, асбест, тальк и др. Изделия из аминопластов получают методами горячего и холод­ного прессования при различных режимах. Температура горячего прес­сования 135...145°С, давление

10,5.. .42 МПа, время выдержки 1мин на 1 мм толщины изделия.

Аминопласты применяют главным образом для изготовления электро­арматуры, радиодеталей, предметов широкого потребления (посуда, кан­целярские и галантерейные товары и др.), а также для отделки магазинов, ателье, кают пароходов, железнодо­рожных вагонов.

Пластмассы на основе поливинил­хлорида получают добавлением на­полнителей, пластификаторов и кра­сителей. Наполнители повышают ме­ханическую прочность пластиката и снижают его стоимость. Для по­вышения гибкости и пластичности, а также хорошего смешения составля­ющих, в смесь вводят 30...60% пла­стификатора (дибутилфталата). Об­работкой такой смеси на вальцах получают мягкий листовой материал толщиной от 0,1 до нескольких мил­лиметров. Пластикат используют как футеровочный и электроизоляцион­ный материалы, а также для изго­товления труб с толщиной стенки 0,3...10 мм. В строительстве поли­винилхлорид идет для производства полихлорвинилового линолеума, поли - хлорвиниловой пленки и др.

Винипласт — жесткий материал, получаемый путем обработки непла - стифицированного поливинилхлорида со стабилизаторами и смазывающими веществами при температуре 160... 180 °С; обладает большой прочностью, твердостью, хорошими диэлектриче­скими свойствами и высокой хими­ческой стойкостью. Винипласт легко поддается обработке резанием, свар­ке, склеиванию; получил большое применение в различных отраслях на­родного хозяйства, особенно в химиче­ской промышленности. Из винипласта изготовляют трубы, вентили, краны, фитинги. Винипластовые пленки при­меняют для футеровки химической ап­паратуры, электролизных ванн и др.