Технология перера­ботки пластмасс в нзде-лия учитывает зависи­мость деформации от тем­пературы и физическое состояние полимера. Эти зависимости носят назва­ние термомеханических кривых. На рис, 424 при­ведена типичная термо­механическая кривая для аморфного полимера.

Деформация при тем­пературах ниже температуры стеклования (Тс) мала и резко увеличивается при переходе в высокоэластичное состояние. При температу­рах выше температуры текучести (Тт) полимер стано-вится вязко-текучим или пластическим.

Термомеханические кривые для кристаллических по­лимеров будут отличаться от соответствующих кривых аморфных полимеров. Так, например, кристаллические низкомолекулярные полимеры практически не имеют зоны высокоэластичного состояния и из твердого со­стояния переходят при нагреве непосредственно в вяз­ко-текучее.

СТАРЕНИЕ ПОЛИМЕРОВ

С течением времени (при эксплуатации и хранении) в высокомолекулярных соединениях (пластмассах) на­блюдается необратимое изменение их строения и свойств. Старение является результатом сложных хи-мяческих и физических процессов, происходящих под воздействием тепла, евета, влаги, кислорода и других факторов, вызывающих деструкцию, т, е. разрушение связей в структуре полимера.

Механическая деструкция наступает при: концентра-ции механической энергии на отдельных участках цепи макромолекул, например при действии ультразвуковых колебаний, тонком помоле и т. д.

Термическая деструкция зависит от структуры по­лимера и приводит к его распаду на исходные мономе­ры. Поэтому такую деструкцию называют деполимери­зацией. Ее можно использовать для восстановления мо­номеров из отходов производства.

Химическая деструкция для многих полимеров воз­никает под влиянием кислорода воздуха и может уско­ряться под действием света.

В результате старения свойства пластмасс, как пра­вило, ухудшаются: снижается прочность и эластичность, повышается жесткость и хрупкость.

Для замедления процесса старения в пластмассы до­бавляют различные стабилизаторы, которде уменьша­ют действие того или иного фактора, например амины предохраняют полимеры от окисления; сажа, поглощая свет, является светостабилизатором и т. д.

ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАССЫ

Простые пластмассы состоят только из одного по­лимера и в этом случае понятия «пластмасса» и «поли­мер» совпадают (например, полиэтилен, фторопласты и др.). Сложные пластмассы — композиции, в состав ко­торых входит полимер как связующее вещество, а так­же наполнители, пластификаторы и другие вещества (например, стеклотекстолиты, фенопласты и др.).

Наполнители (40—70% по массе) применяют для улучшения физико-механических свойств пластмасс. Как правило, наполнители дешевле полимеров, и по­этому стоимость пластмасс снижается.

Твердые наполнители: 1) порошкообразные — дре­весная мука, кварцевый порошок и т. п.; 2) волокни­стые—стекловолокна, асбестовое волокне и т. п. 3) листовые — бумага, хлопчатобумажные тканц, стек­лоткани, асботкани и т. д. Для получения пено- и поро-пластов применяют газообразные наполнители (азот, аммиак и др.).

Пластификаторы (10—20%,по массе), например ка­сторовое масло, дибутилфталаты и др., вводят для повышения пластичности и облегчения переработки пласт­масс в изделия. Пластификаторы также снижают Тс, Тт, в некоторых случаях повышают морозостойкость, снижают водопоглощение пластмасс.

Отвердители (небольшие добавки) применяют для ускорения отверждения термореактивных полимеров, а также для перевода некоторых термопластичных поли­меров в термореактивное состояние.

Смазывающие вещества — олеиновая или стеарино­вая кислоты и т. п. Их вводят для уменьшения прили-паемости пластмасс к поверхности форм при изготов­лении изделий.

Красители — охру, крон и т. п. используют для соот­ветствующей окраски пластмасс.

Стабилизаторы — специальные добавки для замед­ления процессов старения пластмасс были рассмотрены ранее.

В зависимости от условий отверждения, особенно поведения при нагреве, полимеры и соответствующие им пластмассы подразделяют на термореактивные и термопластичные.

Термореактивные пластмассы (полимеры) — реак-топласты при отверждении, образуя пространственную структуру макромолекул, претерпевают необратимые из­менения в переходят в твердое, неплавкое и нераствори­мое состояние. Отверждение может происходить при нагреве до 150—300° С (выше Тт) в течение определен­ного времени, под давлением или без давления, при невысоком нагреве до 60—70° С или без нагрева, в при­сутствии добавок отвердителей. Некоторые реактопла-сты выпускают в виде жидких веществ, что удобно для пропитки тканевых и волокнистых наполнителей. Наи­более распространенные термореактивные полимеры: фенолоформальдегидные, эпоксидные, кремнийоргани-ческие, полиэфирные.

Термопластические пластмассы (полимеры)—термо­пласты, при нагреве переходят в пластичное или вязко-текучее состояние. Эти пластмассы отверждаются при охлаждении. При повторном нагреве они снова размяг­чаются и т. д., допуская возможность многократного повторного формования изделий.

Важнейшие термопласты: полиэтилен, полистирол, полиамиды, фторопласты, поливинилхлорид, органичес­кое стекло.

Пластмассы классифицируют и по другим различным признакам. Часто пластмассы подразделяют по назна­чению: на конструкционные, электротехнические, хими­чески стойкие и др. Четко подразделить пластмассы по этому признаку нельзя. Многие пластмассы обладают комплексом ценных технических свойств и могут при­меняться для изделий различного назначения. Практи­чески удобной является классификация пластмасс по виду наполнителя; различают пластмассы слоистые, с порошкообразным наполнителем, газонаполненные и т.д.

СЛОИСТЫЕ ПЛАСТМАССЫ

Слоистые пластмассы —материалы, армированные параллельно расположенными слоями листового напол­нителя: бумаги, ткани и т. п. (табл. 22).

Наибольшую прочность имеют стеклотекстолита, наиболее высокую теплостойкость — асботекстолиты. В качестве связующе­го применяют термореактивные полимеры —фенолофор­мальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические, по­лиэфирные и другие смолы. Наиболее распространенны­ми и дешевыми являются фенолоформальдегидные смолы. Они имеют хорошую адгезию к большинству наполнителей, термостойки, но требуют сравнительно высоких давлений при формировании изделий. Кремний-органические смолы имеют хорошую водостойкость, термостойкость, обеспечивают повышенные диэлектриче' ские свойства; их высокий коэффициент линейного рас­ширения снижает механические свойства материала.

Слоистые пластмассы применяют как конструкцион­ные, электротехнические и поделочные материалы. Ме­ханические свойства определяются в основном, видом и количеством наполнителя. Конструкционные пластмас­сы содержат меньше полимерного связующего, так как с увеличением его содержания механические свойства материалов снижаются.