Сырьевыми называют пластмассы, предназначенные для изготовления различных изделий методами прессования, литья или экструзии. Прессованием (горячим или литьевым) изготавливают детали из термореактивных полимерных пресс-материалов. Технологический процесс осуществляется в стальных пресс-формах на гидравлических прессах в условиях высоких давления и температуру, Литье под давлением используется дли изготовления деталей из термопластичных материалов и осуществляется в специальных литьевых машинах. Метод экструзии представляет собой непрерывное выдавливание термопластичных полимерных материалов на специальных прессах-экструдерах с целью получения труб, различных профилей и пленок. К основным видам сырьевых пластмасс относятся полиолефины (полиэтилен, полипропилен, сополимеры этилена с пропиленом или бутиленом), поливинилхлорид, полистирол, фенопласты, аминопласты, фторопласты, кремнийорганические и эпоксидные прессовочные материалы, полиамиды и т. д. Полиолефины — продукты, получаемые полимеризацией этилена, пропилена, изобутилена и других непредельных углеводородов. Они отличаются небольшой плотностью (не более 970 кг/м3), хорошей окрашиваемостью, химической стойкостью, не имеют вкуса, запаха и безвредны для организма, обладают высокими диэлектрическими свойствами, которые особенно ценны для высокочастотной техники, легко перерабатываются всеми известными современной технике способами. Основной вид пластмасс этой группы — полиэтилен. Он обладает низким водопоглощением, высокой химической стойкостью, в том числе к концентрированным кислотам, щелочам и растворителям (кроме толуола, ксилола, бензола и других ароматических углеводородов при температуре свыше 80°C), эластичностью, стойкостью к растрескиванию, морозостойкостью, не токсичен. В зависимости от условий полимеризации полиэтилен выпускается двух видов — высокого давления (ПЭВД) и низкого давления (ПЭНД). ПЭВД (ГОСТ 16337—77E), называемый также полиэтиленом низкой плотности (917—926 кг/м3), получают при температуре 180°C и давлении до 150 МПа, ПЭНД (ГОСТ 16338—85E) или полиэтилен высокой плотности — при температуре ниже 80°C и давлении в несколько десятых МПа В отличие от ПЭВД он обладает большей механической прочностью и жесткостью. Сырьевой полиэтилен представляет собой гранулы белого цвета, выпускается в виде базовых марок и композиций. Обозначение базовых марок полиэтилена состоит из наименования «Полиэтилен» и восьми цифр, где первая — условия процесса полимеризации (давление, температура, оборудование, характеристика катализатора, инициаторов и др.), две следующие — порядковый номер базовой марки, четвертая — степень гомогенизации (однородности), пятая — условная группа плотности, последние три (пишутся через дефис) — десятикратное значение индекса расплава (показателя текучести). После обозначения марки указывается сорт и номер стандарта. В обозначении композиций первые три цифры аналогичны базовым маркам. Далее (через дефис) указывается номер рецептуры добавок, сорт и номер стандарта. После первых пяти цифр может проставляться буква, обозначающая область применения композиций. Базовые марки полиэтилена и его композиции применяются для изготовления различных видов пленки (упаковочной, для покрытия парников и теплиц, фоторазрушаемой), материалов, эквивалентных костной и мягкой биологической ткани, создания защитных, экранизирующих и электроизоляционных покрытий проводов и кабелей, производства полых изделий вместимостью до 200 л, листов, моноволокон, труб, шлангов, деталей высокочастотной аппаратуры и др. Полипропилен обладает теми же положительными качествами, что и полиэтилен, а по термостойкости (изделия из него сохраняют неизменный внешний вид и форму до 150°C и могут эксплуатироваться при 100— 120°C), по пределу прочности при растяжении и удельной ударной вязкости превосходят последний. Полипропилен выпускается в виде базовых марок и композиций, условное обозначение которых состоит из буквы Π (полипропилен) и дроби, где числитель — плотность, знаменатель — значение индекса расплава. Базовые марки полипропилена используются для изготовления труб, пленок, аккумуляторных баков, электроизоляционных покрытий, точных деталей машин (благодаря малой усадке), предметов домашнего обихода, волокон, а композиции (элпон, мопрон и силпон) — для изготовления деталей технического и радиотехнического назначения, работающих в интервале температур —60...+110°C. Поливинилхлорид — материал, обладающий высокой механической прочностью и небольшим относительным удлинением при растяжении. Растворим в дихлорэтане, циклогексане, диоксане, набухает в ацетоне, бензоле, нерастворим в воде, спирте и бензине. Под действием света и тепла разлагается с выделением хлористого водорода, ускоряющего процесс дегидрохлорирования. В качестве основной характеристики поливинилхлорида применяется константа Фикентчера (средний молекулярный вес), по значению которой различают его марки. Поливинилхлорид базовых марок выпускается эмульсионный (ПВХ-Е) и суспензионный (ПВХ-С) высшего, первого и второго сортов. Эмульсионный поливинилхлорид выпускается марок ПВХ-Е74П, ПВХ-Е70, ПВХ-Е70П, ПВХ-Е58, ПВХ-Е54, где цифра — константа Фикентчера, Π — для изготовления паст. Суспензионный поливинилхлорид выпускается марок ПВХ-С74, ПВХ-С70, ПВХ-С70Т, ПВХ-С63М, ПВХ-С63Ж, ПВХ-С58, ПВХ-С63СС, ПВХ-С70СС, где Т —термостабилизированный, M — мягкий, Ж — жесткий, CC — сухие смеси. Крупнейший потребитель поливинилхлорида и композиций на его основе (пластикатов) — кабельная промышленность. Его применение позволяет экономить свинец, каучук, бумагу, натуральный шелк. Кроме того, кабельные конструкции из поливинилхлорида в 1,5—2 раза легче традиционных, более стойки к высоким температурам и различным агрессивным средам. Пластикаты поливинилхлорида используются также для изготовления водо-, бензо- и антифризостойких трубок (ПВ-1, ПБ-1, ПБ-2, ПА-1), шлангов (Ш-62-0), футеровки гальванических ванн (ПХ-1, ПХ-2), медицинских трубок (Т-35, ПМ-1/42, ПМ-2/42), различных изделий литьем под давлением и экструзией (B-60M, В-70М, В-80М, В-90М, В-90М-1), изоляционных трубок (Э-40-1, Т-50), листовых материалов (линолеума, плитки для пола, моющихся обоев), приборов, аппаратуры, емкостей для бензина, машинного масла, скипидара, растворителей, товаров бытовой химии, а также в качестве прокладочно-уплотнительного, антивибрационного, атмосферо- и химически стойкого материала Полистирол — бесцветное твердое стеклоподобное вещество, пропускающее до 90 % лучей видимого спектра. Его плотность — 1050 кг/м3. При температуре 80—125°C представляет собой каучукоподобный материал, а при более высоких температурах разлагается с образованием стирола и некоторых других продуктов. Стоек к щелочам, кислотам, трансформаторному маслу, глицерину. Исключение составляет 65 %-я азотная и ледяная уксусная кислоты, бензин и керосин, ib которых изделия из полистирола набухают и несколько изменяют свой внешний вид. Полистирол растворим в ароматических и хлорированных углеводородах, сложных эфирах, кетонах, сероуглероде. По объему производства полистирол занимает третье место (после полиолефинов и поливинилхлорида). По методам получения различают полистирол суспензионный (ПСС), механический (ПСМ) и вспенивающийся (ПСВ). Он применяется для изготовления деталей электро- и радиотехнического назначения ПСМ-115, ПСМ-118, ПСС-550), тонкостенных изделий (ПСМ-118, ПСС-500), изделий бытового назначения (ПСС-501, ПCM-111), пленок, нитей и листов (ПСМ-151, ПСС-550), деталей, к которым предъявляются требования повышенной теплостойкости (ПСС-520), тепло- и звукоизоляционных плит, плавучих средств, декоративных изделий (ПСВ-С, ПСВ-74Р, ПСВ-74S, ПСВ-77Р, ПСВ-С76Х). В обозначении марок ПСВ первая цифра — средняя величина частиц полимера, вторая — содержание порообразователя, а буквы указывают тип поверхностной обработки (P — фосфатами, S — производными стеариновой кислоты, С — амидными производными стеариновой кислоты, X — обладают свойствами самозатухания). Обычно полистирол хрупок, у него малая стойкость к ударным нагрузкам. В связи с этим развивается производство ударопрочного полистирола, все марки которого в своем составе имеют каучук. С повышением его содержания увеличивается ударная вязкость и эластичность полистирола. Ударопрочный полистирол применяется для производства изделий бытового назначения (УПМ-325), деталей радиотехнической и приборостроительной промышленности (УПМ-225, УПМ-523), холодильников (УПМ-424) листов (УПС-825Е), корпусов телевизоров и медицинских приборов (УПС-825Т), профилей (УПС-3716), тонкостенных изделий (УПК-625). В обозначении марок: У — ударопрочный, Π — полистирол, M — полученный в результате механического смешивания, С — суспензионный, К— компаундированный, цифры — ударная вязкость, кг/см2, (первая) и десятые доли остаточного мономера. Буквы, следующие после цифр, обозначают метод переработки. Фенопласты — термореактивные, негорючие, термо-, атмосферо- и кислотостойкие полимерные материалы, довольно быстро разрушаемые щелочами. Отличаются повышенным коэффициентом трения и высокой стабильностью свойств. Фенопласты получают из фенол альдегидных смол, которые в зависимости от способа производства подразделяются на резольные и новолачные. Сырьевые фенопласты изготавливаются в виде неслеживающихся порошков или волокнистых масс Порошковые фенопласты (массы прессовочные фенольные) выпускаются типов О — общего назначения, СП — специальные безаммиачные, Э — электроизоляционные, У — ударопрочные, ВЧ — высокочастотные, ВЛ — влагостойкие, Ж - жаростойкие, BX — влагохимостойкие, Φ — фрикционные и МДП — магнитодиэлектрические. Условное обозначение порошковых фенопластов включает название «фенопласт» и обозначение его типа, группы и марки. Например: фенопласт 04-010-12, где 04 — общего назначения высокой водостойкости (тип); 010-12 — на основе новолачной смолы с органическим наполнителем (группа и марка). Для увеличения ударной прочности изделий выпускаются фенопласты-волокниты, в том числе натуральные (на основе хлопкового волокна), углепресс-волокниты конструкционные (на основе рубленого высокомодульного углеродного волокна), пресс-порошки PCT (с добавками стекловолокна), углепластики теплостойкие П-5-13 (на основе углеродной ткани) и др. Фенопласты используются для изготовления электроизоляционных и других деталей и изделий, в том числе не вызывающих коррозии и обладающих пламягасящими свойствами. Аминопласты (мочевино- и меламиноформальдегидные пластмассы) представляют собой полимерные материалы, изготавливаемые на основе аминоальдегидных, карбамидных и меламиноформальдегидных смол. Они обладают относительно высокой теплостойкостью (до 90°C), хорошими электроизоляционными свойствами, светостойкостью, не токсичны, хорошо окрашиваются, не имеют запаха, однако отличаются повышенной растрескиваемостью и водопоглощением. Сырьевые аминопласты изготавливаются в виде порошков, крошки, волокнитов и др. В зависимости от назначения и свойств аминопласты выпускаются следующих типов: МФА— для изготовления просвечивающихся изделий технического и бытового назначения, не соприкасающихся с пищевыми продуктами; МФБ — для изготовления изделий электротехнического назначения, в том числе класса В (с повышенными электроизоляционными свойствами), Г (с улучшенными технологическими свойствами), Д (с повышенной тепло-и дугостойкостью), E (с повышенной механической прочностью, тепло- и дугостойкостью); КБ — для изготовления изделий бытового электротехнического назначения, в радиопромышленности, приборостроении; МБ — для изготовления изделий, соприкасающихся с пищевыми продуктами. Фторопласты — фторосодержащие полимеры, производные этилена. Они обладают уникальными свойствами, а по таким важнейшим показателям, как химическая и термическая стойкость (интервал рабочих температур от —250 до +250°C), диэлектрические и антифрикционные свойства (коэффициент трения ib 7 раз ниже, чем у полированной стали), значительно превосходят многие известные полимерные материалы. Фторопласты — самые тяжелые полимерные материалы. Их плотность достигает 2200 кг/м3. Сырьевые фторопласты выпускаются в виде порошка в основном белого цвета и применяются для создания химически стойкого покрытия, изоляции, изготовления труб и пленок (фторопласт 50), изоляции радиочастотных коаксиальных кабелей (Ф-4МБ-2 и Ф-4МБ), получения материалов с ионообменными свойствами (Ф-4СФ-П, Ф-4СФГ), деталей антифрикционного назначения (Ф-4Г10, Ф-4Г15, Ф-4Г10А, Ф-4Г15А, Ф-4НВ5, Ф-4КС2), получения масел и смазок (фторопласт 3) и др. Кремнийорганические прессовочные материалы представляют собой композиции на основе кремнийорганических смол или их модификаций, обладающие повышенными электроизоляционными показателями, высокой текучестью, температуро- и дугостойкостью, работоспособностью в большом интервале температур (—60... +300°C; кратковременно — до 400°C). Они используются для пропитки узлов и деталей электрических машин и приборов (компаунд на основе смолы Т-404), герметизации дросселей и трансформаторов (ТВК-200), заливки катушек и трансформаторов (ТКЗ-2 и ТКЗ-13), пропитки моточных изделий (ТКП-2 и ТКП-13) и др. Полиамиды — твердые термопластичные смолы, обладающие высокой поверхностной твердостью, прочностью на разрыв, значительной прочностью на статический и ударный изгибы. Они устойчивы к действию углеводородов, жиров, масел, щелочей, растворимы в фенолах, уксусной муравьиной и минеральной кислотах, имеют удовлетворительные диэлектрические свойства, хорошо сопротивляются износу, обладают низким коэффициентом трения. Они негорючи, плавятся в узком интервале температур. Полиамиды применяют для изготовления деталей антифрикционного и конструкционного назначения (полиамид 6 наполненный графитом, полиамид 12 стеклонаполненный и др.), пленок, покрытий, клеев, волокон и труб. Кроме названных в качестве сырьевых пластмасс используются эпоксидные, полиуретановые, поликарбонатные и полиамидные полимерные материалы. Эпоксидные смолы и компаунды (композиционные материалы) применяются для производства стеклопластиков, клеев, заливочных, пропиточных, электроизоляционных и герметизирующих материалов, изготовления технологической оснастки. Полиуретановые компаунды благодаря низкой истираемости, хорошей адгезии к металлам, древесине, бетону и асфальту используются для создания синтетических покрытий, матриц при формовании рельефных железобетонных изделий, расшивки швов, а также заливки, пропитки и герметизации изделий в радио- и электротехнике. Полимеры и композиционные материалы на основе поликарбонатов применяются для изготовления изделий и деталей конструкционного назначения, листов (дифлон 1), оптических линз и деталей приборов (дифлон 2), тонкостенных изделий сложной конфигурации (дифлон 3) и др. Пленочные полимерные материалы К этой группе пластмасс относятся полимерные материалы, изготавливаемые в виде гибких пленок толщиной от 0,005 до 0,25 мм, одно- или многослойные, с покрытиями или без них (лакированные или нелакированные), рукавные и в виде полотна. Самым распространенным пленочным полимерным материалом является целлофан (пленка целлюлозная). Он прозрачен, свободно пропускает ультрафиолетовые лучи, механически прочен, обладает низкой проницаемостью для кислорода, углекислого газа, жиров, масел, устойчив к действию света. Недостатками целлофана являются влагопроницаемость, водопоглощение, а также то, что он представляет собой питательную среду для роста плесени и других микроорганизмов. Целлофан (ГОСТ 7730—74) выпускается окрашенный и неокрашенный, лакированный с двух сторон и нелакированный, в зависимости от внешнего вида и показателя разрушающего напряжения при растяжении для пленки массой 25—26 г/м3 — I и II сортов, шириной не менее 90 см. Производится также слоистая (комбинированная) пленка — композиция полиэтилена и целлофана. Широкое распространение получили пленки на основе полиолефинов. Пленка полиэтиленовая (ГОСТ 10354—82) выпускается трех марок: M — для изготовления изделий ответственных назначений и транспортных мешков; С—для изготовления изделий технического назначения; H — для изготовления изделий народного потребления. Кроме того, полиэтиленовые пленки применяются в качестве прокладочного материала (ПЭРЗЭ-25), для защиты металлических изделий от коррозии (пленка ингибитированная марок Л — для консервации изделий с последующим хранением в легких условиях, С — в средних условиях, Ж — в жестких условиях, ОЖ — в особо жестких условиях), как упаковочный материал (пленка термоусаживающаяся термоплен), для защитного покрытия обезжиренных, не покрытых маслами и восками поверхностей пластмасс, стекла и бумаги (лента полиэтиленовая липкая) и др. Полипропиленовые пленки по сравнению с полиэтиленовыми обладают большей жесткостью и прочностью, имеют более высокую температуру размягчения (до +170°C), меньшую влаго- и газопроницаемость. Поливинилхлоридные пленки выпускаются зимние и летние, жесткие и мягкие, а также тисненые. Они применяются для изготовления тары под растительное масло и пищевые продукты, бачков стеклоомывателей автомобилей, рассеивателей, светильников, упаковки лекарственных средств и промышленных изделий (марок В и М-40), покрытия парников и теплиц, сращивания и ремонта кабелей с неметаллическими оболочками, работающих при температурах —50...+50°C (лента поливинилхлоридная электроизоляционная) и для других целей. Полистирольные пленки отличаются высокой светопрозрачностью, хорошими диэлектрическими свойствами, чрезвычайно малым водопоглощением, устойчивы к кислотам, щелочам и минеральным маслам. Полистирольные пленки применяются для изготовления конденсаторов, эксплуатируемых при температурах —60...+85°C (ППС-А первого и второго сортов), изделий общепромышленного назначения (ППС-А третьего сорта), изоляции электрических кабелей, работающих при температурах —50...+70°C (ППС-Б первого и второго сорта) и др. Полиэтилентерефталатные (лавсановые) пленки имеют высокую теплостойкость (по этому показателю уступают только фторопластовым), хорошие механические свойства. Они обладают хорошей адгезией к напыляемым металлам, сравнительно высокой влагостойкостью, газонепроницаемостью и удельным электрическим сопротивлением, устойчивы к действию органических растворителей, кислот, масел, но растворяются в щелочах. Полиэтилентерефталатные пленки применяются в качестве диэлектрика для конденсаторов, работающих в интервалах температур —65...+155°C (пленка полиэтилентерефталатная конденсаторная), для изготовления различных предметов, эксплуатируемых при температурах —60...+ 155°C (пленка полиэтилентерефталатная общего назначения), для изоляции электрических Машин и аппаратов, эксплуатируемых при температурах —60...+155°C (пленка полиэтилентерефталатная электроизоляционная ПЭТФ), ib качестве упаковочного материала и в электротехнической промышленности (ламинированная марок ПНЛ-1 и ПНЛ-2), основы рентгено-, кино- и фотопленок (марок ГР-175, ПР-175, ПФ-65, ПФ-100, ПФ-175). Фторопластовые пленки обладают высокой теплостойкостью (до 260°C) и отличными диэлектрическими свойствами, малым коэффициентом трения, устойчивы к химическим реагентам, не впитывают воду, водяные пары пропускают незначительно. Пленки и ленты из фторопласта 4 (ГОСТ 24222—80) выпускаются шести марок: КО — конденсаторная ориентированная; ОЭ — электроизоляционная ориентированная; ЭН — электроизоляционная неориентированная; ИО — изоляционная ориентированная; ИН — изоляционная неориентированная; ПН — лента прокладочная неориентированная. Пленки марок ЭО и ЭН применяются для изолирования проводов и кабелей, марок ИО и ИН — для междуслойной электроизоляции в аппаратах и деталях, лента ПН — для изготовления прокладочного, уплотнительного и изоляционного материала. Кроме этого, фторопластовые пленки используются для изготовления гибких печатных схем и соединительных шлейфов (4МБСФ-1, 4МБСФ-2), подвижных элементов пьезоэлектрических телефонов, микрофонов и громкоговорителей (пленка из фторопласта-2Б), ионообменных мембран, работающих в химических источниках тока (пленка из фторопласта-4СФ), в качестве адгезионного покрытия и др. Полиамидные пленки в основном используются в электротехнике. К ним относятся пленки для охранно-вакуумной изоляции (ПМ-14/50 и ПМ-1Э), для изоляции плоских кабелей, обмоточной изоляции проводов и применения в качестве диэлектрической основы гибких печатных схем (ПМ и ПМ-414). Полиамидные пленки отличаются низкой температурой хрупкости, достигающей —150°C, высокой теплостойкостью (до 250°C), плотностью и прочностью.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Сырьевые пластмассы» з дисципліни «Товарознавство сировини і матеріалів»
