Состав пластических материалов

В состав сложных наполненных пластмасс входят наполнители, пластификаторы и отвердители, а также различного рода добавки. Вид каждого из компонентов, их сочетание и количественное соотношение определяют свойства пластмасс и позволяют изменять их характеристики в широких пределах. Для получения окрашенных пластмасс используют пигменты.

Органические и неорганические наполнители используются в составе пластмасс (40...70% по массе) для снижения их стоимости, а таккже улучшения ряда технологических и потребительских свойств — повышения сопротивляемости усадке, прочности и твердости, сниже­ния ползучести и др. Органические наполнители повышают проч­ность, снижают хрупкость, но ухудшают термо- и водостойкость пластмасс.Минеральные наполнители повышают прочность, водостойкость, химическую стойкость, тепло- и электроизоляционные свойства пластмасс, но часто повышают их хрупкость и плотность.

Наполнители могут образовывать с полимером механическую смесьили вступать с ним в химическое взаимодействие (белые сажи, органокремнеземы). Активность наполнителя по отношению к полимерному связующему веществу определяется его адсорбционной способностью и степенью полярности. При наличии химического взаимодействия повышается термостойкость полимерного материала, а также его прочностные свойства.

Наполнители могут вводиться в состав полимерного материала для придания ему необходимых физико-химических свойств, например, асбестовые наполнители — для повышения тепло-, водостойкости, химической стойкости и стойкости к высокочастотным воздействиям; наполнители на основе стекловолокна - для большей термостойкости, хорошей сопротивляемости тепловым ударам, улучшения электроизоляционных свойств.

Порошкообразные наполнители изготавливают на основе древесной муки, целлюлозы, слюды, талька, кварцевой муки, мела, графита, каолина и др. В качестве волокон используются хлопчатобумажные, асбестовые, стеклянные и полимерные волокна, а в качестве листов— бумага, ткани, древесный шпон, рогожки из стекловолокна и др.

От выбора вида наполнителя во многом зависят механические свойства полимерного материала. Так, порошкообразные наполнители повышают твердость и предел прочности при сжатии; наполнители волокнистой структуры увеличивают прочность на изгиб, особенно при динамическом действии нагрузки; еще значительнее повышается прочность в случае использования листового наполнителя поскольку такой материал может воспринимать и растягивающие напряжения. Полимерные материалы с листовым наполнителем применяют в виде листов, труб, плит, а также в крупногабаритных изделиях простого контура.

Пластификаторы применяют для улучшения формуемоемости и уменьшения хрупкости пластмасс. Пластификаторы облегчают скольжение макромолекул относительно друг друга и в результате повышают гибкость и эластичность полимеров, облегчают условия переработки пластмасс. В качестве пластификаторов широко используются органические вещества с высокой температурой кипения и низкой температурой замерзания (олеиновая кислота, стеарин и др.), а также природные смолы и битумы. Их количество может колебаться в широких пределах — от 5 до 40% по массе.

Отвердители (1...3 %) вводят в термореактивные пластмассы для ускорения процесса их твердения и образования пространственно-сетчатых структур. Отвердителями являются сера, различные амины, органические перекиси и др.

Добавки-стабилизаторы играют особую роль в составе пластмасс. Их введение может обеспечить изменение каких-либо свойств:уменьшение горючести (антипирены), статических зарядов (антистатики), защиту от плесени (антисептики), термо- или светостабилизацию, ускорение (замедление) твердения и др. В необходимых случаях вводятся также вещества, связывающие выделяющиеся летучие продукты. Добавки-стабилизаторы способствуют длительному сохранению свойств изделий из пластмасс (препятствуют старенню) в процессах их эксплуатации или хранения.

Смазывающие вещества вводят для уменьшения прилипаемости пластмассовых изделий к металлическим частям пресс-формы.