2. ВведениеВведение
1. Свойства и производство пластмасс1. Свойства и производство пластмасс
2. Применение пластмасс2. Применение пластмасс
3. Пластмассы в строительстве3. Пластмассы в строительстве
4. Пластмассы в спорте4. Пластмассы в спорте
ЗаключениеЗаключение
3. Слово "пластичность" произошло от греческого словаСлово "пластичность" произошло от греческого слова
plastikosplastikos, что означает "годный для лепки, податливый"., что означает "годный для лепки, податливый".
Многие столетия единственным пластичным, широкоМногие столетия единственным пластичным, широко
применяемым для лепки материалов была глина. Однакоприменяемым для лепки материалов была глина. Однако
теперь, когда говорят о пластических массах (пластмассах),теперь, когда говорят о пластических массах (пластмассах),
подразумевают только материалы, созданные на основеподразумевают только материалы, созданные на основе
полимеров.полимеров.
Немногим более ста лет назад братья Хайэтт в Нью-ДжерсиНемногим более ста лет назад братья Хайэтт в Нью-Джерси
(США) в поисках прочной, но рыхлой массы для(США) в поисках прочной, но рыхлой массы для
типографских валиков создали хорошо формующийсятипографских валиков создали хорошо формующийся
материал из низконитрованной бумаги и камфоры. Такматериал из низконитрованной бумаги и камфоры. Так
появилось на свет первое искусственное полимерноепоявилось на свет первое искусственное полимерное
вещество, получившее название "целлулоид".вещество, получившее название "целлулоид".
4. В настоящее время в нашем распоряжении имеется широкаяВ настоящее время в нашем распоряжении имеется широкая
палитра настолько разных синтетических веществ, что самипалитра настолько разных синтетических веществ, что сами
специалисты вряд ли могут охватить все ее многообразие. А дляспециалисты вряд ли могут охватить все ее многообразие. А для
неспециалистов пластмассы - это наиболее характерныйнеспециалистов пластмассы - это наиболее характерный
продукт современной химии. Хотя целлулоид быстро нашелпродукт современной химии. Хотя целлулоид быстро нашел
большой спрос, вскоре ему пришлось потесниться. Началасьбольшой спрос, вскоре ему пришлось потесниться. Началась
"эра" искусственных органических материалов, которые стали"эра" искусственных органических материалов, которые стали
называть пластмассами, собственно, только во второй половиненазывать пластмассами, собственно, только во второй половине
нашего века. В 1900 году мировое производство пластмасснашего века. В 1900 году мировое производство пластмасс
составило всего около 20 тыс. тонн. А уже в середине столетиясоставило всего около 20 тыс. тонн. А уже в середине столетия
их ежегодный выпуск достигал примерно 1,5 млн. тонн. В 60-еих ежегодный выпуск достигал примерно 1,5 млн. тонн. В 60-е
годы производство пластмасс сделало гигантский скачок: в 1970годы производство пластмасс сделало гигантский скачок: в 1970
году было выпущено уже 38 млн. тонн этих искусственныхгоду было выпущено уже 38 млн. тонн этих искусственных
материалов. Начиная с 1950 года производство пластмассматериалов. Начиная с 1950 года производство пластмасс
удваивалось каждые 5 лет.удваивалось каждые 5 лет.
Если вЕсли в XIXXIX веке пластмассы заменяли лишь дорогие и редкиевеке пластмассы заменяли лишь дорогие и редкие
материалы - слоновую кость, янтарь, перламутр, то в началематериалы - слоновую кость, янтарь, перламутр, то в начале
нашего века их стали использовать вместо дерева, металла,нашего века их стали использовать вместо дерева, металла,
фарфора. Сейчас пластмассы нельзя назвать "заменителями".фарфора. Сейчас пластмассы нельзя назвать "заменителями".
Многие современные пластмассы превосходят по своимМногие современные пластмассы превосходят по своим
свойствам большинство природных материалов. Многие из нихсвойствам большинство природных материалов. Многие из них
имеют столь ценные качества, что у них нет аналогов в природе.имеют столь ценные качества, что у них нет аналогов в природе.
Производство пластмасс развивается значительно быстрее, чемПроизводство пластмасс развивается значительно быстрее, чем
производство металлов.производство металлов.
5. Пластмассы представляют собой материалы на основеПластмассы представляют собой материалы на основе
природных или синтетических полимеров, способныеприродных или синтетических полимеров, способные
приобретать заданную форму при нагревании и под давлениемприобретать заданную форму при нагревании и под давлением
и устойчиво сохранять ее после охлаждения.и устойчиво сохранять ее после охлаждения.
Органические искусственные вещества - полимеры - построены,Органические искусственные вещества - полимеры - построены,
как известно, из макромолекул многочисленных малых основныхкак известно, из макромолекул многочисленных малых основных
молекул (мономеров). Процесс их образования зависит от разныхмолекул (мономеров). Процесс их образования зависит от разных
факторов - отсюда широкие возможности варьирования ифакторов - отсюда широкие возможности варьирования и
комбинирования, а следовательно и неисчерпаемыекомбинирования, а следовательно и неисчерпаемые
возможности получения продуктов с самыми разнообразнымивозможности получения продуктов с самыми разнообразными
свойствами. Основные процессы образования макромолекул - этосвойствами. Основные процессы образования макромолекул - это
полимеризация, ступенчатая.полимеризация, ступенчатая.
Структурные формулы некоторых распространенныхСтруктурные формулы некоторых распространенных
полимеров полимеризация (полиприсоединение) иполимеров полимеризация (полиприсоединение) и
поликонденсация.поликонденсация.
6. Полимеризация - это химическая реакция образованияПолимеризация - это химическая реакция образования
высокомолекулярных продуктов вследствие сцепления простыхвысокомолекулярных продуктов вследствие сцепления простых
ненасыщенных органических мономеров, протекающая безненасыщенных органических мономеров, протекающая без
отщепления каких либо частей молекул. Пример:отщепления каких либо частей молекул. Пример: nn·этилен·этилен
полиэтилен.полиэтилен.
Полиприсоединение - это объединение различных основных молекул вПолиприсоединение - это объединение различных основных молекул в
высокомолекулярные продукты без отщепления третьего вещества.высокомолекулярные продукты без отщепления третьего вещества.
Пример:Пример: xx·диизоцианат (·диизоцианат (OCNOCN ((RR)) nNCOnNCO) +) + yy·многоатомный спирт·многоатомный спирт
полиуретан.полиуретан.
Поликонденсация - реакция образования высокомолекулярногоПоликонденсация - реакция образования высокомолекулярного
вещества из мономеров различного вида, которая сопровождаетсявещества из мономеров различного вида, которая сопровождается
отщеплением низкомолекулярного продукта (часто молекул воды).отщеплением низкомолекулярного продукта (часто молекул воды).
Пример:Пример: xx·формальдегид +·формальдегид + yy·мочевина ( (·мочевина ( (NHNH2) 22) 2COCO))
мочевиноформальдегидная смола +мочевиноформальдегидная смола + zz·вода.·вода.
Физические и химические свойства полимеров обусловлены какФизические и химические свойства полимеров обусловлены как
особенностями химического состава и молекулярного строения этихособенностями химического состава и молекулярного строения этих
веществ, так и их "надмолекулярной" структурой. Так химическаявеществ, так и их "надмолекулярной" структурой. Так химическая
стойкость полиэтилена (устойчивость к действию агрессивных сред)стойкость полиэтилена (устойчивость к действию агрессивных сред)
определяется химической формулой мономера (-CH2-CH2 -), неопределяется химической формулой мономера (-CH2-CH2 -), не
содержащего после полимеризации двойных связей, а физическиесодержащего после полимеризации двойных связей, а физические
свойства, например эластичность и непроницаемость,- егосвойства, например эластичность и непроницаемость,- его
надмолекулярной структурой.надмолекулярной структурой.
Рассмотрим первый аспект проблемы - химический состав иРассмотрим первый аспект проблемы - химический состав и
молекулярное строение полимеровмолекулярное строение полимеров
7. В соответствие с местом в периодической системе углерод четырехвалентен. Главной егоВ соответствие с местом в периодической системе углерод четырехвалентен. Главной его
особенностью является способность образовывать вещества, в которых атомы углеродаособенностью является способность образовывать вещества, в которых атомы углерода
связаны между собой. При этом могут возникать как цепочные (в виде простых илисвязаны между собой. При этом могут возникать как цепочные (в виде простых или
разветвленных цепей), так и циклические соединения:разветвленных цепей), так и циклические соединения:
В зависимости от числа атомов и их взаимного расположения изменяются и свойстваВ зависимости от числа атомов и их взаимного расположения изменяются и свойства
вещества. Например, чем больше атомов входит в соединение, тем менее оно летучее.вещества. Например, чем больше атомов входит в соединение, тем менее оно летучее.
Свойства соединений углерода в большой степени зависят от характера связей между егоСвойства соединений углерода в большой степени зависят от характера связей между его
отдельными атомами. Способность атомов углерода образовывать цепочки, кольца илиотдельными атомами. Способность атомов углерода образовывать цепочки, кольца или
сложные решетки, в которые вклинены другие элементы, обуславливает существованиесложные решетки, в которые вклинены другие элементы, обуславливает существование
свыше трех миллионов известных в настоящее время соединений углерода.свыше трех миллионов известных в настоящее время соединений углерода.
Благодаря изменению структур молекул и их разнообразным комбинациям ассортиментБлагодаря изменению структур молекул и их разнообразным комбинациям ассортимент
пластмасс значительно расширяется за счет создания пластмасс с желаемыми свойствами.пластмасс значительно расширяется за счет создания пластмасс с желаемыми свойствами.
Хорошим примером реализации таких возможностей являются АБС-полимеры. ИхХорошим примером реализации таких возможностей являются АБС-полимеры. Их
название образовано от начальных групп трех основных мономеров: акрилонитрилназвание образовано от начальных групп трех основных мономеров: акрилонитрил
((CHCH2=2=CHCH--CNCN) (А) вносит свою долю в химическую устойчивость продукта, бутадиен (Б)) (А) вносит свою долю в химическую устойчивость продукта, бутадиен (Б)
сообщает ему сопротивление ударам, стирол (С) делает материал твердым и легкосообщает ему сопротивление ударам, стирол (С) делает материал твердым и легко
поддающимся термопластической обработке. Получают АБС-полимеры исключительноподдающимся термопластической обработке. Получают АБС-полимеры исключительно
путем привитой полимеризации. Привитая полимеризация - процесс образованияпутем привитой полимеризации. Привитая полимеризация - процесс образования
высокомолекулярных соединений, в ходе которого на основную цепь полимеравысокомолекулярных соединений, в ходе которого на основную цепь полимера
прививаются дополнительные боковые цепь другого химического характера. Варьируяпрививаются дополнительные боковые цепь другого химического характера. Варьируя
доли отдельных мономеров и условия полимеризации можно изготовить продукты сдоли отдельных мономеров и условия полимеризации можно изготовить продукты с
различными свойствами. Основное назначение АБС-полимеров - замещать металлы вразличными свойствами. Основное назначение АБС-полимеров - замещать металлы в
конструкциях и аппаратах.конструкциях и аппаратах.
Помимо полимера в состав пластмасс часто входят различные добавки: наполнители,Помимо полимера в состав пластмасс часто входят различные добавки: наполнители,
пластификаторы, стабилизаторы, красители и другие компоненты.пластификаторы, стабилизаторы, красители и другие компоненты.
8. Наполнители - это вещества, служащие для придания пластмассе необходимыхНаполнители - это вещества, служащие для придания пластмассе необходимых
эксплуатационных свойств (например, высокой прочности, термостойкости и др.),эксплуатационных свойств (например, высокой прочности, термостойкости и др.),
облегчения переработки, снижения стоимости. В качестве наполнителей применяютоблегчения переработки, снижения стоимости. В качестве наполнителей применяют
опилки, сажу, графит, стеклянные, асбестовые, химические волокна. В слоистых пластикахопилки, сажу, графит, стеклянные, асбестовые, химические волокна. В слоистых пластиках
(пластмассы, упрочненные параллельно расположенными слоями наполнителя) роль(пластмассы, упрочненные параллельно расположенными слоями наполнителя) роль
наполнителя выполняют бумага, ткани; в пенопластах газы, например азот. Применениенаполнителя выполняют бумага, ткани; в пенопластах газы, например азот. Применение
наполнителей снижает стоимость пластмассы. Ведь, как правило, наполнители - это отходынаполнителей снижает стоимость пластмассы. Ведь, как правило, наполнители - это отходы
различных производств, они значительно дешевле самого полимера.различных производств, они значительно дешевле самого полимера.
Пластификаторы вводят в состав пластмассы с целью повышения пластичности илиПластификаторы вводят в состав пластмассы с целью повышения пластичности или
эластичности полимера и готовой пластмассы. В качестве пластификаторов используют,эластичности полимера и готовой пластмассы. В качестве пластификаторов используют,
главным образом, нелетучие, химически инертные вещества, например дибутилфталатглавным образом, нелетучие, химически инертные вещества, например дибутилфталат
((CC66HH4 (4 (COOCCOOC44HH9) 2), нефтяные масла. Молекулы пластификатора, например глицерина9) 2), нефтяные масла. Молекулы пластификатора, например глицерина
ослабляют связи между макромолекулами полимера. Это облегчает процесс формованияослабляют связи между макромолекулами полимера. Это облегчает процесс формования
пластмассы, позволяет проводить его при меньшей температуре.пластмассы, позволяет проводить его при меньшей температуре.
Стабилизаторы - вещества, тормозящие старение пластмассы, происходящее, как правило, вСтабилизаторы - вещества, тормозящие старение пластмассы, происходящее, как правило, в
результате деструкции. Деструкция полимеров - процесс разрушения их молекул подрезультате деструкции. Деструкция полимеров - процесс разрушения их молекул под
действием тепла, кислорода, света и др. В результате деструкции изменяются многиедействием тепла, кислорода, света и др. В результате деструкции изменяются многие
свойства полимеров и часто они становятся непригодными для использования.свойства полимеров и часто они становятся непригодными для использования.
Стабилизаторы защищают полимеры от окисления (ароматические амины, фенолы),Стабилизаторы защищают полимеры от окисления (ароматические амины, фенолы),
действия атмосферы, озона (воски), предохраняют полимеры от воздействия света (сажа) идействия атмосферы, озона (воски), предохраняют полимеры от воздействия света (сажа) и
ультрафиолетового света, защищают от разрушения под действием ионизирующихультрафиолетового света, защищают от разрушения под действием ионизирующих
излучений (ароматические углеводороды, амины).излучений (ароматические углеводороды, амины).
Нередко одно и то же вещество в пластмассе может выполнять одновременно несколькоНередко одно и то же вещество в пластмассе может выполнять одновременно несколько
функций. Так фосфаты удается использовать и как антипирены (вещества понижающиефункций. Так фосфаты удается использовать и как антипирены (вещества понижающие
горючесть материалов органического происхождения), и как пластификаторы.горючесть материалов органического происхождения), и как пластификаторы.
Наполнитель может "работать" и как антиокислитель, и как пигмент, а такжеНаполнитель может "работать" и как антиокислитель, и как пигмент, а также
способствовать непроницаемости материала.способствовать непроницаемости материала.
9.
Пластмассы различаются по своим эксплуатационным свойствам (например, пластмассы с высоким электрическим сопротивлением,Пластмассы различаются по своим эксплуатационным свойствам (например, пластмассы с высоким электрическим сопротивлением,
атмосферо-, термо-, или огнестойкие), по природе наполнителя (например, стеклопластики, графитопласты, газонаполненные пластмассы), поатмосферо-, термо-, или огнестойкие), по природе наполнителя (например, стеклопластики, графитопласты, газонаполненные пластмассы), по
способу расположения наполнителя в материале (слоистые пластики, волокниты - пластмассы, состоящие из рубленого волокна, пропитанногоспособу расположения наполнителя в материале (слоистые пластики, волокниты - пластмассы, состоящие из рубленого волокна, пропитанного
термореактивной синтетической смолой), а также по типу полимера (например, аминопласты, белковые пластики).термореактивной синтетической смолой), а также по типу полимера (например, аминопласты, белковые пластики).
В зависимости от характера превращений, происходящих с полимером при формовании, пластмассы подразделяются на реактопласты иВ зависимости от характера превращений, происходящих с полимером при формовании, пластмассы подразделяются на реактопласты и
термопласты. Реактопласты или термореактивные пластмассы, подобно обожженной глине, не способны вернуть вновь пластичное состояние.термопласты. Реактопласты или термореактивные пластмассы, подобно обожженной глине, не способны вернуть вновь пластичное состояние.
Это связано с тем, что их переработка в изделие сопровождается химическим взаимодействием между макромолекулами и образованиемЭто связано с тем, что их переработка в изделие сопровождается химическим взаимодействием между макромолекулами и образованием
пространственной структуры полимера. После такой переработки реактопласты утрачивают пластичность, становясь неплавкими ипространственной структуры полимера. После такой переработки реактопласты утрачивают пластичность, становясь неплавкими и
нерастворимыми. Повторно переработать такой материал в новое изделие уже невозможно. Обычно реактопласты - это фенольные,нерастворимыми. Повторно переработать такой материал в новое изделие уже невозможно. Обычно реактопласты - это фенольные,
карбамидные и полиэфирные смолы. Чаще всего в исходном состоянии они представляют жидкости, которые при добавлении катализаторакарбамидные и полиэфирные смолы. Чаще всего в исходном состоянии они представляют жидкости, которые при добавлении катализатора
или нагревании необратимо затвердевают вследствие образования сшитых молекул.или нагревании необратимо затвердевают вследствие образования сшитых молекул.
Термопласты при нагревании вновь приобретают пластичность, их можно формовать многократно. Их легче превращать в готовые изделия,Термопласты при нагревании вновь приобретают пластичность, их можно формовать многократно. Их легче превращать в готовые изделия,
можно рационально обрабатывать и перерабатывать методами литья под давлением, вакуумной формовки или простой формовки. Кможно рационально обрабатывать и перерабатывать методами литья под давлением, вакуумной формовки или простой формовки. К
термопластам относятся полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол и АБС-полимеры.термопластам относятся полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол и АБС-полимеры.
Пространство между термопластами и реактопластами, как и между натуральными и синтетическими продуктами, заполнено сплошнымПространство между термопластами и реактопластами, как и между натуральными и синтетическими продуктами, заполнено сплошным
спектром пластмасс, изготовленных "по специальным заказам". Они имеют порой необычные комбинации свойств. Так, разработаныспектром пластмасс, изготовленных "по специальным заказам". Они имеют порой необычные комбинации свойств. Так, разработаны
термопласты с обратимым образованием сшитых молекул. При температуре обработки они могут быть термопластичными, а при температуретермопласты с обратимым образованием сшитых молекул. При температуре обработки они могут быть термопластичными, а при температуре
применения готового изделия, которая лежит намного ниже, они становятся термореактивными.применения готового изделия, которая лежит намного ниже, они становятся термореактивными.
Рассмотрим основные методы переработки пластических масс в готовые изделия.Рассмотрим основные методы переработки пластических масс в готовые изделия.
Основные методы переработки термопластов - литье под давлением, экструзия, вакуумформование, пневмоформование; реактопластов -Основные методы переработки термопластов - литье под давлением, экструзия, вакуумформование, пневмоформование; реактопластов -
прессование и литье под давлением.прессование и литье под давлением.
Литье под давлением - способ получения отливок в форме, в которую расплавленная пластмасса поступает под давлением, а послеЛитье под давлением - способ получения отливок в форме, в которую расплавленная пластмасса поступает под давлением, а после
затвердевания в результате остывания или отверждения приобретает конфигурацию внутри полости формы. Этот метод применяетсязатвердевания в результате остывания или отверждения приобретает конфигурацию внутри полости формы. Этот метод применяется
главным образом для получения сложных изделий с высокой точностью.главным образом для получения сложных изделий с высокой точностью.
Экструзия - это способ изготовления профилированных изделий большой длины. Заключается в непрерывном выдавливании размягченнойЭкструзия - это способ изготовления профилированных изделий большой длины. Заключается в непрерывном выдавливании размягченной
пластмассы через отверстие определенного сечения. Применяется в производстве труб, пленок, при наложении электрической изоляции напластмассы через отверстие определенного сечения. Применяется в производстве труб, пленок, при наложении электрической изоляции на
провода.провода.
Вакуумформование - метод производства изделий из листовых термопластов. Изделие требуемой конфигурации получают за счет разностиВакуумформование - метод производства изделий из листовых термопластов. Изделие требуемой конфигурации получают за счет разности
давлений, возникающей вследствие разрежения в полости формы, над которой закреплен лист. Применяется, например, в производстведавлений, возникающей вследствие разрежения в полости формы, над которой закреплен лист. Применяется, например, в производстве
емкостей, деталей холодильников, корпусов приборов.емкостей, деталей холодильников, корпусов приборов.
Пневмоформование - это, как и вакуумформование, способ изготовления изделий из листовых термопластов. Изделие оформляется подПневмоформование - это, как и вакуумформование, способ изготовления изделий из листовых термопластов. Изделие оформляется под
действием сжатого воздуха на лист, закрепленный над полостью формы. Применяется, например, в производстве ванн, раковин, деталейдействием сжатого воздуха на лист, закрепленный над полостью формы. Применяется, например, в производстве ванн, раковин, деталей
остекления самолетовостекления самолетов
10. Прессование - это способПрессование - это способ
производства изделий из пластмасспроизводства изделий из пластмасс
в пресс-формах, заключающийся вв пресс-формах, заключающийся в
размягчении материала приразмягчении материала при
нагревании и фиксации формынагревании и фиксации формы
изделия в результате выдержки подизделия в результате выдержки под
давлением. При прямомдавлением. При прямом
(компрессионном) прессовании(компрессионном) прессовании
материал нагревают в пресс-форме,материал нагревают в пресс-форме,
при литьевом (трансферном)при литьевом (трансферном)
прессовании - в камере, из которойпрессовании - в камере, из которой
продавливается в пресс-форму попродавливается в пресс-форму по
так называемым литниковымтак называемым литниковым
каналам.каналам.
Рассмотрим подробнее два методаРассмотрим подробнее два метода
переработки пластмасс - горячеепереработки пластмасс - горячее
прессование и литье под давлением.прессование и литье под давлением.
Пресс-форма для горячего
прессования пластмассы:
1 – толкатель; 2 –
прессуемый материал; 3 –
матрица; 4 – пуансон; 5 –
готовое изделие.
11. При горячем прессовании смесь полимера с добавкамиПри горячем прессовании смесь полимера с добавками
засыпают в горячую пресс-форму. Пресс-форма (см. рис)засыпают в горячую пресс-форму. Пресс-форма (см. рис)
состоит из неподвижной подставки, форма которойсостоит из неподвижной подставки, форма которой
соответствует форме прессуемых изделий и подвижногосоответствует форме прессуемых изделий и подвижного
поршня - пуансона. После загрузки смеси пресс-формупоршня - пуансона. После загрузки смеси пресс-форму
закрывают и давят на смесь пуансоном, который постепеннозакрывают и давят на смесь пуансоном, который постепенно
входит в подставку. Благодаря нагреванию смесь становитсявходит в подставку. Благодаря нагреванию смесь становится
пластичной и под действием давления заполняет все каналы впластичной и под действием давления заполняет все каналы в
пресс-форме. Если формуется реактопласт, то нагретая массапресс-форме. Если формуется реактопласт, то нагретая масса
через некоторое время затвердевает, и готовое изделиечерез некоторое время затвердевает, и готовое изделие
вынимают из пресс-формы. Если же формуется термопласт, товынимают из пресс-формы. Если же формуется термопласт, то
пресс-форму надо охлаждать, иначе изделие растечется ипресс-форму надо охлаждать, иначе изделие растечется и
потеряет нужные очертания. Это замедляет и удорожаетпотеряет нужные очертания. Это замедляет и удорожает
процесс формования. Поэтому термопласты перерабатываютпроцесс формования. Поэтому термопласты перерабатывают
литьем под давлением. Здесь пластмасса размягчается прилитьем под давлением. Здесь пластмасса размягчается при
нагревании в отдельной камере, а затем уже с помощью насосанагревании в отдельной камере, а затем уже с помощью насоса
под давлением подается в холодную пресс-форму. Пластмассапод давлением подается в холодную пресс-форму. Пластмасса
заполняет ее и, охладившись, быстро затвердевает. Горячеезаполняет ее и, охладившись, быстро затвердевает. Горячее
прессование и литье под давлением позволяют изготовлятьпрессование и литье под давлением позволяют изготовлять
детали различной формы.детали различной формы.
12. Около двух третей всего мирового производства пластмассОколо двух третей всего мирового производства пластмасс
составляют массовые продукты: полиэтилен,составляют массовые продукты: полиэтилен,
поливинилхлорид и полистирол. Основные области ихполивинилхлорид и полистирол. Основные области их
применения - это строительство, упаковка,применения - это строительство, упаковка,
машиностроение, электротехника, транспорт. Причиной ихмашиностроение, электротехника, транспорт. Причиной их
широкого распространения служат главным образомширокого распространения служат главным образом
относительно низкая цена и легкость переработки и лишьотносительно низкая цена и легкость переработки и лишь
во вторую очередь свойства, которые во многом уступаютво вторую очередь свойства, которые во многом уступают
свойствам более дорогих специальных веществ. Всвойствам более дорогих специальных веществ. В
оставшейся трети преобладают полиэфирные смолы,оставшейся трети преобладают полиэфирные смолы,
полиуретаны, поливинилацетат, аминопласты, фенопласты,полиуретаны, поливинилацетат, аминопласты, фенопласты,
полиакрилаты и полиметакрилаты. Так называемыеполиакрилаты и полиметакрилаты. Так называемые
специальные пластмассы, например, полиформальдегид,специальные пластмассы, например, полиформальдегид,
поликарбонаты, фторполимеры, силиконы, полиамиды иполикарбонаты, фторполимеры, силиконы, полиамиды и
эпоксидные смолы, все вместе составляют около 2%.эпоксидные смолы, все вместе составляют около 2%.
. Применение пластмасс. Применение пластмасс
13. Пластмассы в строительстве могут принести огромнуюПластмассы в строительстве могут принести огромную
пользу, если их правильно использовать. Прозрачныепользу, если их правильно использовать. Прозрачные
цветные стекла из ударопрочного поливинилхлоридацветные стекла из ударопрочного поливинилхлорида
или бесшовно облицованные поливинилхлоридомили бесшовно облицованные поливинилхлоридом
деревянные профили не только красивы, но и устойчивыдеревянные профили не только красивы, но и устойчивы
к действию агрессивной промышленной атмосферы ик действию агрессивной промышленной атмосферы и
совершенно не нуждаются в уходе. Краска не выцветает,совершенно не нуждаются в уходе. Краска не выцветает,
окна не разрушаются, рамы не разбухают и не желтеют. Вокна не разрушаются, рамы не разбухают и не желтеют. В
некоторых странах изготавливают доски из вспененногонекоторых странах изготавливают доски из вспененного
сополимерацетата (этиленпропиленового каучука ссополимерацетата (этиленпропиленового каучука с
полистиролом) и других пластиков. Поскольку ониполистиролом) и других пластиков. Поскольку они
устойчивы к атмосферным воздействиям, их можноустойчивы к атмосферным воздействиям, их можно
применять не только в интерьерах, но и для наружныхприменять не только в интерьерах, но и для наружных
строительных деталей (например, как ворота длястроительных деталей (например, как ворота для
гаражей, для облицовки балконов и т.п.).гаражей, для облицовки балконов и т.п.).
Трудновоспламеняющееся, погодоустойчивое акриловоеТрудновоспламеняющееся, погодоустойчивое акриловое
стекло (акрилглас) годится для изготовления световыхстекло (акрилглас) годится для изготовления световых
панелей и куполов. Ими можно застеклять большиепанелей и куполов. Ими можно застеклять большие
поверхности, срок службы которых продолжителен.поверхности, срок службы которых продолжителен.
Все большее значение приобретают пластмассы вВсе большее значение приобретают пластмассы в
строительстве трубопроводов, поскольку в этом случае нестроительстве трубопроводов, поскольку в этом случае не
возникает проблем коррозии. Усиленныевозникает проблем коррозии. Усиленные
стекловолокном трубопроводы пригодны для доставкистекловолокном трубопроводы пригодны для доставки
газов под давлением 15 бар и для транспортировкигазов под давлением 15 бар и для транспортировки
химических веществ, способных вызвать коррозию. Дляхимических веществ, способных вызвать коррозию. Для
этих целей применяют поливинилхлорид, полиэфиры,этих целей применяют поливинилхлорид, полиэфиры,
полибутилен, полиэтилен и полипропилен.полибутилен, полиэтилен и полипропилен.
Пластмассы в строительствеПластмассы в строительстве
14. В качестве уплотнителей швов между бетонными деталями вВ качестве уплотнителей швов между бетонными деталями в
строительстве можно использовать полиуретаны, силиконы,строительстве можно использовать полиуретаны, силиконы,
акрилаты, комбинации эпоксидных соединений (их частоакрилаты, комбинации эпоксидных соединений (их часто
называют эпоксидными смолами, хотя термин "смолы" нескольконазывают эпоксидными смолами, хотя термин "смолы" несколько
устарел), все большее значение приобретают для этих целейустарел), все большее значение приобретают для этих целей
термопласты. Ими можно не только уплотнять швы на фасадахтермопласты. Ими можно не только уплотнять швы на фасадах
зданий из стали и легких металлов, но и "склеивать" мосты, азданий из стали и легких металлов, но и "склеивать" мосты, а
также скреплять части сооружений, полностью находящихся подтакже скреплять части сооружений, полностью находящихся под
водой (например, в плавательных бассейнах). Хорошиеводой (например, в плавательных бассейнах). Хорошие
перспективы для использования в этой области имеютперспективы для использования в этой области имеют
эпоксидные смолы. Они характеризуются наличием такэпоксидные смолы. Они характеризуются наличием так
называемых эпоксигрупп и гидроксильных групп. Присутствиеназываемых эпоксигрупп и гидроксильных групп. Присутствие
этих групп придает эпоксидным соединениям ценные дляэтих групп придает эпоксидным соединениям ценные для
использования в строительстве свойства. Эпоксидные смолыиспользования в строительстве свойства. Эпоксидные смолы
прочно сцепляются с поверхностью бетона и устойчивы кпрочно сцепляются с поверхностью бетона и устойчивы к
атмосферным воздействиям. Их можно наносить на влажныеатмосферным воздействиям. Их можно наносить на влажные
поверхности бетона, так как эпоксидные соединения благодаряповерхности бетона, так как эпоксидные соединения благодаря
наличию гидроксильных групп менее гидрофобны, чем многиеналичию гидроксильных групп менее гидрофобны, чем многие
другие полимерные материалы. Кроме того, эпоксигруппыдругие полимерные материалы. Кроме того, эпоксигруппы
способны взаимодействовать с ионами кальция, что увеличиваетспособны взаимодействовать с ионами кальция, что увеличивает
сцепление полимера с поверхностью бетона.сцепление полимера с поверхностью бетона.
Наибольший удельный вес в строительстве занимаютНаибольший удельный вес в строительстве занимают
полимерные материалы для изготовления полов; самымполимерные материалы для изготовления полов; самым
популярным из них является поливинилхлоридный линолеум -популярным из них является поливинилхлоридный линолеум -
как рулонный, так и плиточный; реже применяют особо твердыекак рулонный, так и плиточный; реже применяют особо твердые
древесноволокнистые и древесностружечные плитки и плиты надревесноволокнистые и древесностружечные плитки и плиты на
основе мочевино-феноло-формальдегидных или мочевино-основе мочевино-феноло-формальдегидных или мочевино-
меламино-формальдегидных связующих. Весьма широко вмеламино-формальдегидных связующих. Весьма широко в
качестве тепло- и звукоизоляционных материалов строителикачестве тепло- и звукоизоляционных материалов строители
применяют пенопласты (пенополистирол, пеноуретан и др.).применяют пенопласты (пенополистирол, пеноуретан и др.).
Растут масштабы использования пластмасс в качествеРастут масштабы использования пластмасс в качестве
кровельного материала. Особый интерес в этом планекровельного материала. Особый интерес в этом плане
представляют светопропускающие стеклопластики, которыепредставляют светопропускающие стеклопластики, которые
можно использовать также для изготовления стен. Значительнаяможно использовать также для изготовления стен. Значительная
часть всех потребляемых в строительстве пластмасс идет длячасть всех потребляемых в строительстве пластмасс идет для
производства сантехники (трубы из полиэтилена,производства сантехники (трубы из полиэтилена,
стеклопластиковые ванны и т.д.). Все чаще применяютстеклопластиковые ванны и т.д.). Все чаще применяют
отделочные пластмассы, различные модификации полистирола.отделочные пластмассы, различные модификации полистирола.
Следует также учесть герметизующие материалы; из нихСледует также учесть герметизующие материалы; из них
заслуженной популярностью пользуются пленочные, в частностизаслуженной популярностью пользуются пленочные, в частности
полиэтилен, а также листы стеклопласта.полиэтилен, а также листы стеклопласта.
15. Одноэтажные дома из пластмасс могут быть построены с применением всего двух основных типов деталей,Одноэтажные дома из пластмасс могут быть построены с применением всего двух основных типов деталей,
а именно элементов стен и элементов крыши. Стены толщиной всего 8 - 10 мм состоят из двух слоева именно элементов стен и элементов крыши. Стены толщиной всего 8 - 10 мм состоят из двух слоев
пластика - полиэфира и стекловолокна, между которыми проложен жесткий пенопласт. Звуко- ипластика - полиэфира и стекловолокна, между которыми проложен жесткий пенопласт. Звуко- и
теплоизоляция соответствует кирпичной кладке толщиной 1,3 м. Свободнонесущая конструкциятеплоизоляция соответствует кирпичной кладке толщиной 1,3 м. Свободнонесущая конструкция
полиэфирной крыши позволяет увеличить ширину пролетов между стенами, так что отпадаетполиэфирной крыши позволяет увеличить ширину пролетов между стенами, так что отпадает
необходимость во внутренней опорной стене. Таким образом, вся жилая площадь становится полезной инеобходимость во внутренней опорной стене. Таким образом, вся жилая площадь становится полезной и
появляется возможность ее индивидуального планирования с помощью передвижных или шкафныхпоявляется возможность ее индивидуального планирования с помощью передвижных или шкафных
перегородок. Имея в распоряжении только 40 строительных деталей такой дом можно построить менее чемперегородок. Имея в распоряжении только 40 строительных деталей такой дом можно построить менее чем
за 12 часов.за 12 часов.
В Лондоне в 1966 - 1969 годах были возведены два 21-этажных здания из пластмасс с использованиемВ Лондоне в 1966 - 1969 годах были возведены два 21-этажных здания из пластмасс с использованием
стальных конструкций. Эти здания по существу представляют собой стальную этажерку с жилымистальных конструкций. Эти здания по существу представляют собой стальную этажерку с жилыми
"ящиками" из пластмасс. Дома из пластмасс имеются и в других городах, например в Париже и Брюсселе."ящиками" из пластмасс. Дома из пластмасс имеются и в других городах, например в Париже и Брюсселе.
Практически не нуждаются в чистке сооружения из стекловолокна и полиэфира, они особенно хороши дляПрактически не нуждаются в чистке сооружения из стекловолокна и полиэфира, они особенно хороши для
промышленных установок. Годятся они и как общественные здания и гостиницы.промышленных установок. Годятся они и как общественные здания и гостиницы.
Пластмассы располагают идеальными возможностями для осуществления строительства из облегченныхПластмассы располагают идеальными возможностями для осуществления строительства из облегченных
конструкций. Этот принцип выгоден тем, что позволяет значительно экономить материалы. Изконструкций. Этот принцип выгоден тем, что позволяет значительно экономить материалы. Из
многочисленных искусственных материалов в наибольшей мере отвечают требованиям строительствамногочисленных искусственных материалов в наибольшей мере отвечают требованиям строительства
пенопласты. Пенопласты в равной степени могут быть хороши и как высокоэластичные, и как оченьпенопласты. Пенопласты в равной степени могут быть хороши и как высокоэластичные, и как очень
твердые материалы.твердые материалы.
Около 50% всех пенопластов изготавливается в настоящее время из полиуретана. На основе однотипныхОколо 50% всех пенопластов изготавливается в настоящее время из полиуретана. На основе однотипных
химических реакций, заключающихся в обработке компонента, содержащего гидроксильную группу,химических реакций, заключающихся в обработке компонента, содержащего гидроксильную группу,
диизоцианатом, можно получить как термопласты, так и реактопласты, но свойства их зависят от выборадиизоцианатом, можно получить как термопласты, так и реактопласты, но свойства их зависят от выбора
исходного компонента.исходного компонента.
Смотря по тому, какие многоатомные спирты и дополнительные компоненты взяты для превращения,Смотря по тому, какие многоатомные спирты и дополнительные компоненты взяты для превращения,
можно получить, например, пенопласт настолько мягкий, что он годится на подушки, или настолькоможно получить, например, пенопласт настолько мягкий, что он годится на подушки, или настолько
твердый, что из него можно сделать тару или изготовить ценные изоляторы для холодильников.твердый, что из него можно сделать тару или изготовить ценные изоляторы для холодильников.
Между этими крайностями находятся полужесткие материалы, спектр применения которых простираетсяМежду этими крайностями находятся полужесткие материалы, спектр применения которых простирается
от кузовостроения до обувной промышленности.от кузовостроения до обувной промышленности.
Из сверхтвердых "структурированных" пен можно формовать крупные детали с массивными краевымиИз сверхтвердых "структурированных" пен можно формовать крупные детали с массивными краевыми
зонами - детали автомобилей, части мебели.зонами - детали автомобилей, части мебели.
Эти и другие изделия из полиуретана можно изготавливать непосредственно из вещества, получившегося вЭти и другие изделия из полиуретана можно изготавливать непосредственно из вещества, получившегося в
результате реакции, причем готовая продукция отвечает требованиям, предъявленным к качествурезультате реакции, причем готовая продукция отвечает требованиям, предъявленным к качеству
материала и его оформлению.материала и его оформлению.
16. Пластмассы широко используются в спортивной индустрии, например ихПластмассы широко используются в спортивной индустрии, например их
применяют в таком виде спорта, как прыжки с шестом: из пластмассприменяют в таком виде спорта, как прыжки с шестом: из пластмасс
изготавливают сами шесты, а также маты, которые предохраняют спортсменовизготавливают сами шесты, а также маты, которые предохраняют спортсменов
от травм при падении.от травм при падении.
Пластмассы сказали свое слово и в производстве лыж. Первоначально лыжиПластмассы сказали свое слово и в производстве лыж. Первоначально лыжи
делали из ясеневых и буковых досок, а также из древесины гикори (родделали из ясеневых и буковых досок, а также из древесины гикори (род
деревьев семейства ореховых). В 50-е годы начали применять синтетическиедеревьев семейства ореховых). В 50-е годы начали применять синтетические
материалы для скользящих поверхностей лыж, с 1960 года пошли в ходматериалы для скользящих поверхностей лыж, с 1960 года пошли в ход
пластмассы армированные стекловолокном, а с 1967 года стали широкопластмассы армированные стекловолокном, а с 1967 года стали широко
использоваться полиуретановые пенопласты. Благодаря тому, что нижняяиспользоваться полиуретановые пенопласты. Благодаря тому, что нижняя
поверхность лыж делается из полиэтилена, чешуйки которого обеспечиваютповерхность лыж делается из полиэтилена, чешуйки которого обеспечивают
необходимое сцепление со снегом, лыжник может подъемы и любыенеобходимое сцепление со снегом, лыжник может подъемы и любые
неровности размером более 35 см.неровности размером более 35 см.
В настоящее время исключительно из пластмасс изготавливается спортивнаяВ настоящее время исключительно из пластмасс изготавливается спортивная
обувь всех видов, также пластмассы используются для изготовленияобувь всех видов, также пластмассы используются для изготовления
спортивного инвентаря.спортивного инвентаря.
Пластмассы используются для оформления спортивных площадок иПластмассы используются для оформления спортивных площадок и
стадионов. Существуют материалы - заменители травы, прошедшиестадионов. Существуют материалы - заменители травы, прошедшие
испытания на теннисных кортах и огромных стадионах. На первый взгляд ихиспытания на теннисных кортах и огромных стадионах. На первый взгляд их
не отличить от настоящего газона, а по износоустойчивости они значительноне отличить от настоящего газона, а по износоустойчивости они значительно
превосходят его. Синтетические "травы" водонепроницаемы, устойчивы кпревосходят его. Синтетические "травы" водонепроницаемы, устойчивы к
жаре и к холоду, не вытаптываются и не гниют.жаре и к холоду, не вытаптываются и не гниют.
Пластические массы широко применяются для изготовления беговыхПластические массы широко применяются для изготовления беговых
дорожек. Применение искусственных материалов для беговых дорожекдорожек. Применение искусственных материалов для беговых дорожек
получило официальное одобрение Всемирной федерации легкой атлетики вполучило официальное одобрение Всемирной федерации легкой атлетики в
1967 году, когда такие дорожки впервые были введены на Панамериканских1967 году, когда такие дорожки впервые были введены на Панамериканских
играх в Виннипеге.играх в Виннипеге.
Пластмассы в спортеПластмассы в спорте
17. В настоящее время пластмассы получили широчайшейВ настоящее время пластмассы получили широчайшей
распространение. Причиной такого распространения являютсяраспространение. Причиной такого распространения являются
их низкая цена и легкость переработки, а также свойства, которыеих низкая цена и легкость переработки, а также свойства, которые
в некоторых случаях уникальны. Пластмассы применяют вв некоторых случаях уникальны. Пластмассы применяют в
электротехнике, авиастроении, ракетной и космической технике,электротехнике, авиастроении, ракетной и космической технике,
машиностроении, производстве мебели, легкой и пищевоймашиностроении, производстве мебели, легкой и пищевой
промышленности, в медицине и строительстве, - в общем,промышленности, в медицине и строительстве, - в общем,
пластмассы используются практически во всех отрасляхпластмассы используются практически во всех отраслях
народного хозяйства. Пожалуй, единственная область, гденародного хозяйства. Пожалуй, единственная область, где
использование пластмасс пока ограничено - это техника высокихиспользование пластмасс пока ограничено - это техника высоких
температур. Но в скором времени они проникнут и сюда: ужетемператур. Но в скором времени они проникнут и сюда: уже
получены пластмассы, выдерживающие температуры 2000-получены пластмассы, выдерживающие температуры 2000-
2500°2500°CC. Развитие химических технологий, помогающих создавать. Развитие химических технологий, помогающих создавать
вещества с заданными свойствами, позволяет сказать, чтовещества с заданными свойствами, позволяет сказать, что
пластмассы один из важнейших материалов будущего.пластмассы один из важнейших материалов будущего.
ЗаключениеЗаключение
