Абай Университеті
Информатика және білімді ақпараттандыру кафедрасы
РЕФЕРАТ
Тақырыбы: Газбен толықтырылған пластмассалардың қасиеттері
Орындаған: Касиетова А.Б.
Мамандығы: 7М01405 – Технология
және робототехника
Қабылдаған: Қазақбаева Д.М.
Алматы, 2020 ж.
ЖОСПАР:
1 Кіріспе
2 Негізгі бөлім
2.1 Пластмассалардың негізгі түрлері
2.2 Газбен толықтырылған пластмассалар және олардың қасиеті
3 Қорытынды
1 Пластикалық массалар (пластмассалар) – сыртқы жағдайлар әсерінен белгілі бір пішінге келтіруге қабілетті және сол пішінін сақтайтын, негізін жасанды немесе табиғи жоғары құрылымды қосылыстар (полимерлер) түзетін, органикалық заттардан құралған материалдар. Пластмассалар көбінде бірнеше өзара үйлесімді немесе үйлесімсіз компоненттерден тұрады: байланыстырғыш заттар, табиғи не жасанды полимерлер, полимер материалдарды толықтырғыштар, пластификаторлар, полимер материалдардың тұрақтандырғыштары, бояғыш заттар т.б. Пластмассалар бір фазалы (гомогенді) не көп фазалы (гетерогенді) материалдар болып келеді. Гомогенді пластмассаларда, полимер – материал қасиетін анықтайтын негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Қалған құрамдас бөліктері полимерде еріген күйде болады. Гетерогенді пластмассаларда полимер дисперсиялық орта (байланыстырғыш) қызметін атқарады. Мұндағы құрамдас бөліктері өздері жеке фаза құрады.
Пластмассалардың барлық түрін төртке бөледі:
1) полимерлену өнімдері (полиэтилен, полистирол т.б.) негізіндегі пластмассалар;
2) поликонденсациялану өнімдері (полиамидтер, полиэфирлер т.б.) негізіндегі пластмассалар;
3) химиялық модификацияланған табиғи полимерлер (протеин, целлюлоза, галалит) негізіндегі пластмассалар;
4) табиғи және мұнай өнімдері мен шайырлар (битумдар) негізіндегі пластмассалар.
Өңдеу кезіндегі қасиеттерінің өзгеруіне қарай пластмассалар термопластикалық және термореактивті болып бөлінеді. Құрамындағы қажетті қосылыстардың дұрыс және белгілі мөлшерде алынуын қадағалай отырып, техникалық әртүрлі мақсаттарға сай сапалы пластмассалар шығаруға болады.
2.1 Пластмассалардың негізгі түрлері
Термопластар – қыздыру кезінде жоғары эластикалық немесе тұтқыр күйге көшуге қабілетті қайтымды полимерлік материалдар. Қалыпты температурада термопластар қатты күйде болады. Температура артқанда олар жоғары эластикалық, әрі қарай тұтқыр ағатын күйге көше алады, ал бұл, өз кезегінде, олардан әр түрлі әдістермен пішін туғызуға мүмкіндік береді. Бұл ауысулар қайтымды болғандықтан, тұрмыстық және өндіріс қалдықтарын өңдеу жолымен термопластардан жаңа бұйым жасауға болады. Химиялық реакциялар қайтымды болады. Полимер-термопластардың сызықтық немесе тармақталған, аморфты (полистирол, полиметилметакрилат), немесе кристалды (полиэтилен, полипропилен) құрылымы болуы мүмкін.
Полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, фторопласт, полиамид және басқа полимерлер негізіндегі термопластикалық пластмассалар кеңінен қолданыс тауып отыр.
Реактопластардың (термореактивті пластмассалар) бастапқы күйдегі макромолекулаларының сызықтық құрылымы болады, ал қайсыбір қатаю температурасында торлы құрылымға ие болады. Термореактивті пластмассалар қатаюдан кейін қайтадан тұтқыр ағатын күйге орала алмайды және бастапқы қасиеттерін сақтамайды. Сондықтан термореактивті пластмассалардан бөлшектерге пішін беру пластмассаның өзінің пайда болу үдерісінен бұрын өтеді. Термореактивті пластмассаларды жоғары температурада төмен молекулалы заттарды поликонденсациялау жолымен алады.
Термореактивті пластмассалардың тобына прессұнтақтар, талшықты жіптер және қатпарлы пластиктер жатады. Олар термопластикалық пластмассаларға қарағанда жылуға беріктігімен, эксплуатациялау кезінде қасиеттерінің аз өзгеріске ұшырауымен сипатталады. Термореактивті пластмассаларды өңдеуде, негізінен, престеу әдісі қолданылады.
2.2 Газбен толықтырылған пластмассалар. Әр түрлі газбен толықтырылған пластиктер кеңінен таралған. Бұл материалдар пенопластарға және поропластарға (ұсақ саңылаулары бар) бөлінеді. Пенопластардың газбен толықтырылған микроскопиялық ұяшықтары бір-бірімен өзара байланыспайды және ондай материалдардың тығыздығы әдетте 0,3 г/см3-тан аз болады. Поропластардың ұяшықтары бір-бірімен байланысады және олар пенопластарға қарағанда тығызырақ болады. Пенопластар мен поропластар полистирол, поливинилхлорид және басқа да полимерлер негізінде шығарылады.
Пенополистиролды престеу немесе престелмейтін әдістер арқылы эмульсиялық полимерден алады. Тамақ өнімдерімен жанасатын бұйымдарды өндіру үшін әдетте суспензиялық полистирол пайдаланылады. Престелетін полистиролды алуда оны қуыстықтары бар компонентпен қосады, престейді, содан кейін арнайы жылытушы камераларда көпіршіктендіреді. Престеу әдісін қолданбай алынған пенополистиролдың химиялық беріктігі жоғары болады, сондай-ақ бактериялар әрекетіне шыдамды, іріп-шірімейді, кеміруші жәндіктерге төзімді келеді.
Престеу жолымен алынбаған пенополистиролдың механикалық қасиеттері престеу жолымен алынғанға қарағанда төменірек. Пенополистиролдар 60 – 75°С температурада жұмыс жасай алады. Кемшілігіне изопетан сияқты жанғыш ұсақ қуыстар туғызғыштардың болуы жатады.
Соңғы жылдары өнеркәсіпте армирделген газбен толықтырылған пластмассалар кеңінен қолданыла бастады. Газбен толықтырылған пластмассаларды металл табақ беттерімен немесе беріктеу газбен толықтырылған пластмассалармен армирлейді, яғни олардың меншікті беріктігін арттырады.
Поливинилхлорид негізіндегі пластмассалардың электр оқшаулауыш қасиеттері жоғары болады, ауаның, химикаттардың әрекетіне берік, жануды қолдамайды, оның бір түрі – винипласт. Винипластардың механикалық беріктігі және серпімділігі жоғары. Олардың кемшілігіне жылу орнықтылығы аз, температураға тәуелді болады. Винипластардан суды, агрессивті газдар мен сұйықтарды жеткізуге арналған құбырларды дайындайды, олар жақсы дәнекерленеді. Металл ыдыстарды қаптауға, өткізгіштер мен кабельдерді оқшаулауға қолданылады. Поливинилхлоридті пенопластыларды, линолеумді, жасанды теріні, тұрмыстық химия тауарларын және т.б. алу үшін пайдаланады.
Фторопластар – фтор өндіруші этил қатарындағы полимерлер. Фторопласт-4, немесе политетрафторэтилен (тефлон) кеңінен таралған. Тығыздығы жоғары, термо және аязға шыдамды. Фторопласт-4-ті қолданудағы температура интервалы –269 до +260 °С аралығында, диэлектрлік қасиеті жоғары және коррозияға тұрақты. Химиялық беріктігі бойынша фторопласт-4 барлық белгілі материалдардан, оның ішінде алтын мен күмістен де артып түседі. 260°С температураға дейін атылмайды, жанбайды, адам ағзасымен тікелей жанасуда қауіпті емес, тек ерітілген сілтілі металдар мен элементар фтор әрекетінне бүлінеді. Фторопласт-4-ті сырғанау подшипниктерін дайындау үшін қолданады, мұнда фторопластыға 15 – 30 % толықтырғыш (графит, молибден дисульфиті, шыны талшығы және т.б.) енгізіледі.
Фторопластарды электр- және радиотехника өнеркәсібінде кеңінен қолданады, сондай-ақ крандарды, сорғыштарды, медициналық техника бөлшектерін, коррозияға берік конструкцияларды, жылуға және аязға шыдамды бөлшектерді (төлке, дискілер, клапандар) және т.б. жасау үшін қолданылады.
Полиуретандар – ең құнды және кеңінен өндірілетін полимерлер. Полиуретан негізіндегі материалдарда айнымалы таңбалы жүктемелер жағдайында тозуға төзімділік, суыққа төзімділік және ұзақ уақытқа шыдайтын беріктік үйлесімін тапқан.
Олардың серпімділік модулі жоғары, атмосфера әрекетіне, май мен бензин ықпалына да шыдамды болады. Полиуретаннан жасалған бұйымдарды –60–70оС температурада пайдалануға болады, химиялық орнықты, фильтр, парашют маталарын, оқшаулауыш материалдарды жасау үшін пайдаланады.
Органикалық шыныны (плексиглас) метакрилді қышқылдың күрделі полимерленуі арқылы алады. Әдетте полиметилметакрилат қолданылады. Бұл термопласт оптикалық мөлдір (92 %-ға дейін мөлдір), тығыздығы төмен, атмосфера ықпалына төзімді, қышқылдар мен сілтілер әрекетіне де шыдайды. Органикалық шыны 25 мм-ге дейінгі қалыңдықтағы беттер түрінде шығарады. Оның кемшілігі – беттік қаттылығы төмен.
Поликарбонат-дифлон деген атаумен шығарылатын дифенилолпропан және фостен негізіндегі термопластикалық полимер. Поликарбонат суды нашар өткізеді, диэлектрлік қасиеті жоғары, физиологиялық жағынан қауіпсіз, түсі жоқ, мөлдір, жақсы боялады. Ол соққыға берік термопласт болғандықтан, оны металды алмастырушы ретінде пайдалануға болады. Поликарбонаттан шестерналар, подшипниктер, қақпақтар, клапандар және т.б. бұйымдар дайындалады. Оны сұйық газдармен жұмыс жасайтын криогендік техникада да қолданады.
Поликарбонатқа армирдейтін талшықтарды енгізу кезінде оның физикалық-механикалық қасиеттері жақсара түседі. Мысалы, поликарбонатқа шыны талшықтарын (30 %-ға дейін) енгізу кезінде оны созу кезіндегі серпімділік модулі 3 есе, ал қаттылығы в 1,5 есе артады. Сондай-ақ жылуға төзімділігі де артады, материалдың шөгуі 2есеге дейін азаяды.
«Эстеран» деп аталатын армирделген поликарбонаттар машиналардың бөлшектерін, мысалы, подшипниктерді шығару өндірісінде қолданыс тапқан. Эксплатациялық беріктігі –200 до +110°С температура аралығында.
Елімізде шыны талшықтарымен толықтырылған полипропилен, полистирол және т.б. термопластар кеңінен пайдаланып отыр. Оларды электрондық және электротехникалық өнеркәсіпте, оптикалық және дәл өлшейтін аспаптарды шығаруда, автомобиль өндірісінде және т.б. пайдаланады.
3 Жалпы «Пластмассалар» деген атау, қыздыру немесе сығу кезінде белгілі бір пішінге келіп, суытқанда және қатайғанда сол қалпын сақтайды дегенді білдіреді. Пластикалық (грекше plastikos – құратын, түзетін) қатты денелердің механикалық күштер әсерінен, өлшемдері мен пішіндерін қайтымсыз өзгерту қасиеті.
Пластмассалардың негізгі 4 түрі болады, соның ішінде газбен толықтырылған пластмассалардың қасиеті жоғары болады, ауаның, химикаттардың әрекетіне берік, диэлектриктік қасиеті жоғары, тозуға шыдамды болады. Бұндай пластмассалар машина жасау мен құрылыс өнеркәсібінде, ауыл және су шаруашылығында, тұрмысқа қажетті бұйымдар жасауда және т.б. жерлерде кеңінен қолданылады. Медицинада пластмассалар сериялы құрал-саймандар шығаруда, арнайы ыдыстар мен дәрі-дәрмек орау, оларды салатын құтылар жасау үшін қолданылады екен.
Достарыңызбен бөлісу: |