Пластмасите са смолообразни природни и синтетични високомолекулни органични продукти, имащи свойството пластичност, благодарение на които при пресуване със и без ингредиенти при висока температура и високо налягане приемат предоставената им форма, която се запазва, без да се деформира, при обикновена температура и при условията на работа.
Свойства на пластмасите:
- ниска плътност (1,1 - 1,4 кг/ куб. метър) - няколко пъти по-ниска от металите; голяма здравина - намалява теглото на детайлите и конструкциите (самолети, автомобили);
- добри електроизолационни свойства, водоустойчивост, голяма химична устойчивост; в някои случаи и добра термоустойчивост (използват се в електротехниката, химическа промишленост, строителство и др.);
- дават възможност за бързо и серийно производство на различни изделия чрез леене и щамповане;
- някои като пенопластите, имат много ниска плътност 0,03-0,2 кг/куб. метър и позволяват направата на много леки, еластични здрави материали, които се използват като звуко- и термоизолатори;
- притежават свойството да се оцветяват в различни цветове - за декоративни изделия и текстилни влакна.
Недостатъците на пластмасите са ниска топлоустойчивост (от 80-200 градуса целзи); малка твърдост и склонност към бързо стареене.
Общи основи на технологията на пластмасите.
- Свързващите вещества - делят се по няколко показатела.
Според произхода си:
- природни: естествени смоли, белтъчни вещества, асфалти и гудрони, съхливи масла;
- синтетични смоли.
Според отнасянията си при загряване:
- термопластични - при загряване и охлаждане обратимо омекотяване и се втвърдяват;
- термореактивни - необратимо се втвърдяват при загряване.
- Пълнители - чрез прибавянето на пълнители се подобряват физико-механичните свойства на пластмасите (твърдост, якост, огнеустойчивост); понижава се себестойността им. Като пълнители се използват евтини и достъпни материали - дървени стърготини, хартия, памучни и трикотажни отпадъци, креда, стъклена вата и др. Съдържанието им в пластмасите може да достигне 50-60%.
- Пластификатори - вещества, които намаляват твърдостта и увеличават пластичните свойства (еластичност и гъвкавост) на пластмасите. Те са нискомолекулни вещества, най-често течности с висока точка на кипене. Пластификаторите понижават температурата на топене на пластмасите и повишават студоустойчивостта им. Широко приложение като пластификатори имат естерите на фталовата киселина (пропилфталат, дибутилфталат); естерите на фосфорната киселина (трифенилфосфат); понякога растителни масла и смоли.
- Стабилизатори (противостарители) - вещества, които забавят процеса на стареене на пластмасите. Най-често те свързват или забавят дифузията на кислорода от въздуха, който предизвиква деструкция на полимерните молекули. Или пък задържат отделящите се под действието на топлината, светлината и други агенти вещества, които могат да ускорят разпадните процеси. Стабилизатори са: стеарати, основни карбонати, сажди, фенолни съединения, ароматни амини.
- Ускорители - използват се при преработката на термореактивни пластмаси. Те са различни вещества, които сукоряват омрежването на термопластичните линейни полимери и превръщането им в пространствени полимери с необходимите физико-механични свойства, с което съкращават времето на тяхната термична обработка. Ускорители са; различни киселини, кисели соли, полиамини, оксиди и др.
- Оцветители - прибавят се за приятен външен вид на изделията. Имат минерален и органичен произход.
Класификация на пластмасите: - в зависимост от произхода си; свойства и условия на преработка...
- Пластмасите на основата на синтетични ВМС:
- карбоверижни - получават се чрез полимеризация на бифункционални ненаситени съединения - етилен и негови производни, нап. полиетилен; полипропилен, поливинилхлорид, полистирол и др.
- хетероверижни синтетични полимери - получават се чрез линейна поликондензация на бифункционални съединения (полиамиди, полиестери, силикони); чрез пространствена поликондензация на полифункционални съединения (фенолалдехидни карбамидни смоли) или чрез степенна полимеризация (полиуретан).
- Пластмаси на основата на природни ВМС и продукти на преработката им - естери и етери на целулозата, белтъци, битуми.
- Термопластични - отнасят се синтетични карбоверижни полимери и хетероверижни полимери, получени чрез линейна поликондензация на бифункционални съединения. Липсват напречни химични връзки между макромолекулите, благодарение на което при загряване те се размекват и придобиват пластичност и течливост, което дава възможност за изработка на различни изделия от тях. При охлаждане те се втвърдяват обратимо.
- Термореактивни - отнасят се синтетичните полимери, получени чрез поликондензация на полифункционални съединения. При нагряване настъпват необратими промени в тях, свързани с образуването на химични връзки между макромолекулите и водят до възникването на мрежеста структура. Полимеръта става необратимо нетопим и неразтворим, при което рязко се повишава и твърдостта му.
Методи за формуване на пластмасите до полуфабрикати и готови пластмасови изделия.
- Формуване в зависимост от агрегатното състояние на изходния продукт:
- при твърди изходни продукти: пресуване, екструзия, каландиране, издуване(вакуумно формуване);
- при разтворими и топими изходни продукти: нанасяне на покрития, пазпенване, леене, предене, издуване.
- Формуване в зависимост от типа на полимера:
- термопластичен;
- термореактивен.
Преработка на термореактивни пластмаси - получаването на пластмаси от термореактивни смоли се основава на свойството им при подходящи условия да се превръщат в твърди неразтворими и нетопими продукти.
- Получаване чрез леене - разтопената смола се налива в съответни форми от стъкло или метал, след което формите се поставят в термостат, където под действието на топлината тя получава пространствено мрежестта структура, в резултат на което се втвърдява необратимо. Така се получават лети резити от формалдехидни смоли - бавен процес, продължава с дни, слабо приложим.
- Получаване на изделия чрез пресуване - на пресуване с еподлагат тъй нар. преспрахове, приготвени в специални смесители при определена температура. Пресуването на преспраховете става в пресформи на различни преси, които форми се състоят от долна подвижна част - матрица, чиято форма е в зависимост от вида на изделието и горна неподвижна част - пиансон.
Преработка на термопластични пластмаси:
- Чрез екструзия - получават се различни полуфабрикати - тръби, пръти, уплътнители, винкели. Процесът става в екструдери, приличат на шнекови преси.
- Издуване и вакуумиране - получаване на легени, кофи.
- Чрез шприцоване - леене под налягане в шприцмашини.
- Чрез каландиране - получават се тънки листове и плочи; нанасят се пластамси върху текстилни материали(дублиране).
вижте още: ЗА ПЛАСТМАСАТА И ПЛАНЕТАТА - презентация