Из полимеризационных пластмасс широкое применение получили материалы на основе полиолефинов, полимеров и сополимеров хлористого винила, фторпроизводных этилена, полиакрилатов, полиизобутилен, поливинлацетат, полиформальдегид и др.
Полиэтилен (ПЭ) получают из газа этилена СН2=СН2 — продукта переработки нефти. В мировом производстве полимерных материалов он занимает первое место.
По внешнему виду полиэтилен — это полупрозрачные или непрозрачные в толстом слое пластики с жирноватой на ощупь поверхностью.
Полипропилен (ПП) получают из газа пропилена СН2=СН–СН3.
Недостатки полипропилена: большая, чем у полиэтилена, склонность к старению, низкая стабильность к действия ультрафиолетовых лучей и низкая морозостойкость (до –25°C).
По электрическим свойствам полипропилен не уступает полиэтилену и применяется для изготовления деталей к электро-, радио- и телевизионному оборудованию.
Характеризуется высокой плотностью — 1400 кг/м3, хорошей химической стойкостью к действию кислот, щелочей, большого числа органических растворителей, жиров, нефтепродуктов и воды.
На основе ПВХ вырабатывают два типа пластмасс: пластикаты (мягкие) с применением пластификаторов (дибутилфталат, диоктилсебацинат и др.), наполнителей, стабилизаторов и винипласты (жесткие) без пластификаторов.
Пластикаты представляет собой эластичный, гибкий материал, для бытовых целей выпускают обычно в виде пленок, окрашенных вразличные цвета.
Винипласты — это жесткие, упругие термопластчные материалы, устойчивы к истиранию. Выпускают в виде листов, плит, труб, отличающиеся высокой стойкостью к ударным нагрузкам.
Недостаток их — склонность к деформации под действием постоянной нагрузки, низкая теплостойкость — 65–70°C, низкая ударная вязкость и набухание в воде.
Из винипласта изготовляют галантерейные изделия, фoтo-, кино- и чертежные принадлежности, разнообразные детали и изделия, пленки, листы, плиты, трубы, стержни, сварочные прутки из винипласта используются в машиностроении, строительстве, сельском хозяйстве, в химической и электротехнической промышленности и в других отраслях.
Полистирол (аморфный, общего назначения) — твердый, жесткий, прозрачный пластик, обладающий высокой водостойкостью и хорошими диэлектрическими свойствами, что обеспечивает ему широкое применение в качестве конденсаторных пленок — стирофлекса.
Из сополимеров стирола изготавливают корпуса приборов, радио-, фото-, электроаппаратуры, детали автомобилей, галантерейные товары, детали санитарно-технического оборудовании и мебели, упаковку.
Пенополистирол применяют в качестве звуко- и теплоизоляционного материала при изготовлении холодильников, в капитальном строительстве, судостроении и авиатехнике.
Полиметилметакрилат — это продукт полимеризации метилметакрилата, типичный аморфный полимер с температурой размягчения 105–110°C, бесцветный или окрашенный в различные цвета линейный полимер.
Листовой ненаполненный полиметилметакрилат (органическое стекло или плексиглас) обладает высокой прозрачностью, устойчив к старению.
Фторопласты — фторпроизводные этилена, прочные химические связи галогенов с углеродом обусловили самую высокую из всех термопластов термо- и химическую стойкость фторопластов.
Техническое название фторсодержащих пластмасс, имеют в разных странах различные торговые наименования: фторлон (Россия), тефлон (США), сорефлон (Франция), гостафлон (Германия).
Поликонденсационные смолы, к которым относятся фенолоальдегидные, полиамидные, полиэфирные, эпоксидные и другие смолы, составляют важную для промышленности группу полимеров.
Фенолформальдегидные смолы и пластмассы на их основе (фенопласты) получают поликонденсацией фенола С6Н5ОН и формалином (40%-й водный раствор формальдегида). Различают два типа смол: новолачные и peзольные (бакелитовые).
Новолачные смолы образуются при избытке фенола и наличии кислого катализатора и являются термопластами, резольные — реактопластами и получаются в присутствии щелочного катализатора и избытке формалина.
Новолачные смолы имеют линейное строение, растворимы в спиртах и ацетоне, их растворы применяют главным образом для изготовления спиртовых идитольных лаков и политур, а также в качестве связующих веществ в производстве абразивных инструментов (кругов, брусков) и пресспорошков.
Фенопласты с волокнистыми наполнителями (волокнит, стекловолокнит, асбоволокнит, фаолит и др.) обладают лучшими механическими свойствами по сравнению с порошковыми фенопластами.
Волокнит является пресс-материалом, в котором в качестве наполнителя использована хлопковая целлюлоза. Из волокнитов изготавливают электроизоляционные материалы, шестерни, маховики, корпуса аппаратов и приборов и другие детали и изделия.
Стекловолокнит получают на основе резольной смолы и стекловолокна или стеклонитей, используемых в качестве наполнителей. Стекловолокниты применяются для изготовления деталей и изделий конструкционного назначения, обладающих повышенной прочностью и электросопротивляемостью.
Асбоволокниты обладают высокими антифрикционными свойствами и теплостойкостью и применяются для изготовления тормозных колодок, деталей электродвигателей и приборов, работающих в условиях повышенных температур.
Фенопласты со слоистыми наполнителями (слоистые пластики) изготавливают на основе резольных смол, наполнителей из тканей, бумаги и древесного шпона прессованием при температуре 150–160°C и давлении 10–15 МПа.
Аминоформальдегидные смолы и пластмассы на их основе (аминопласты) получают поликонденсацией формальдегида с аминами — мочевиной CO(NH2)2 и меламином (СN–NH2)3. В первом случае образуется мочевиноформальдегидная смола, во втором — меламиноформальдегидная.
Пластмассы на основе мочевиноформальдегидных смол легко окрашиваются в различные яркие и светлые тона, обладают более высокой светостойкостью, лучшими гигиеническими свойствами, но уступают фенопластам по водо- и теплостойкости.
Важными представителями этого класса пластмасс являются также полиэтилентерефталат, поликарбонат, алкидные смолы, ненасыщенные полиэфиры — термопластичные полиэфиры линейного строения.
В результате химического синтеза получают бесцветные, прозрачные, твердые, прочные, высокоплавкие нерастворимые материалы, в которые в процессе приготовления могут быть введены наполнители, пигменты, пластификаторы и стабилизаторы. Они широко применяются как связующие для слоистых материалов, покрытия, герметики и клеи.
Однако наиболее важное применение армированных стекловолокном полиэфиров — в производстве корпусов парусных и моторных лодок.
Представители алкидных смол — глифталевые и пентафталевые смолы получают при взаимодействии фталевого ангидрида и глицерина, вторые — фталевого ангидрида и пентаэритрита.
Образуется бесцветная, прозрачная, твердая, прочная высокоплавкая композиция, используемая для покрытия, в том числе при отделке автомобилей, для получения клеев, олиф, лаков и эмалевых красок.
Полиэтилентеpефталат (лавсан) — представляет собой линейный термопластичный полимер с достаточно высокой степенью кристалличности, твердый полимер белого цвета.
Поликарбонаты (дифлон) — сложные полиэфиры угольной кислоты и диоксисоединений. Наибольший интерес представляют линейные ароматические поликарбонаты.
Характеризуются сравнительно низкой степенью кристалличности (30–40%), высокой температурой плавления (220–270°C), хорошей теплостойкостью (150–165°C) и выдающейся морозостойкостью, лежащей вобласти температур минус 100°C.
Различают два типа смол: полиэфирмалеинаты и полиэфиракрилаты. Применяют их в качестве связующего для получения стеклопластиков (изготовляют корпуса лодок, катеров, контейнеры, листы для кровли, раковины и др.) и мебельных лаков, отличающихся высокой адгезией, твердостью, блеском и химической стойкостью.
Основными видами полиамидов, являются капрон — получаемый из капролактама, анид — синтезируемый из гексаметилендиамина и адипиновой кислоты, энант — получаемый поликонденсацией аминоэнантовой кислоты.
Это твердые, жесткие, непрозрачные, рогоподобные пластики с кристаллической структурой, температурой плавления, превышающей в большинстве случаев 200°C.
Способность полиамидов к вытягиванию в нити с получением ориентированных систем высокой прочности позволяет получать из них синтетические волокна (капрон, найлон, анид), пленки и изделия — шнуры, канаты, рыболовные сети и т. д.
Полиуретановые смолы — это полимеры, в макромолекуле которых имеется уретановая группа –NH–CO–O–. Из полиуретановых смол наиболее широко применяют полиэфируретаны. Из полиуретанов линейного строения изготовляют волокна, пленки, искусственные кожи, клеи, лаки.
Из природных полимеров для производства пластмасс используют преимущественно целлюлозу в виде ее сложных эфиров. Для их получения целлюлозу химически модифицируют.
Используют его для производства волокон, пленок (кино- и фотопленки), листов (для отделки музыкальных инструментов), изделий (галантерейных), получаемых литьевым формованием, а также покрытий и лаков.
Ацетилцеллюлоза в отличие от нитроцеллюлозы негорюча, имеет более высокую тепло- и светостойкость, из нее изготовляют главным образом ацетатные искусственные волокна и пленки (кино- и фотопленки, пленку для упаковки пищевых продуктов).
(Алиев, А.К. Товароведение и таможенная экспертиза: учебник, СПбГЭУ)
