Пластические массы пластмассы — материалы на основе природных или синтетических высокомолекулярных соединений, способные под влиянием нагревания и давления формоваться и затем устойчиво сохранять приданную им форму.
В состав пластмассы обычно входят:
- 1) связующее вещество — высокомолекулярное соединение, например феноло-формальдегидные смолы,
- 2) наполнители (древесная мука, стеклянное волокно и др.), снижающие усадку и повышающие прочность,
- 3) пластификаторы, например дибутилфталат, повышающие пластичность и эластичность,
- 4) красители, стабилизаторы, смазки и другие вспомогательные вещества.
В зависимости от свойств связующего вещества в состав композиции может входить только часть компонентов, например полиэтилен перерабатывается без введения других компонентов, а поливинилхлорид только при введении пластификаторов.
Все виды пластмассы разделяют на 4 класса:
- на основе продуктов полимеризации (винилпласты, стиропласты)
- на основе продуктов поликонденсации (фенопласты, аминопласты),
- на основе химически модифицированных природных полимеров (целлулоид, галалит.),
- на основе природных и нефтяных асфальтов и смол, например битумные пластмассы.
В зависимости от поведения связующего при нагревании различают термореактивные и термопластичные материалы:
- первые под действием тепла становится пластичными, принимают заданную им форму, затем в результате химического превращения необратимо затвердевают.
- вторые при нагревании способны многократно размягчаться и формоваться заново.
Первой промышленной пластической массой был целлулоид (твёрдый раствор нитроцеллюлозы в камфаре), производство которого началось в США в 1872. В начале 20 в. было налажено промышленное производство галалита — белкового пластика на основе казеина, и высокомолекулярных продуктов конденсации фенола с формальдегидом, последние использовались как заменители шеллака, а затем в виде пресскомпозиций, известных под названием бакелита и применяемых для производства различных изделий и деталей (детали телефонной аппаратуры, электроарматура, корпуса и детали фотоаппаратов, чашки весов, подкосы и т. д.).
Со времени организации промышленного производства феноло-формальдегидных смол начинается период бурного развития промышленности пластмасс. Первоначально пластмассы. служили заменителями различных ценных природных материалов — шеллака, цветных металлов, экзотических смол, дорогих пород дерева и пр.
По мере развития техники их производства и расширения ассортимента были созданы новые типы пластмасс со свойствами, превосходящими природные материалы. Эти продукты приобрели самостоятельную техническую ценность и не могут быть заменены никакими природными веществами.
Наиболее важными свойствами являются:
- малый удельный вес (до 0,02—0,03) и возможность изменения его путём наполнения газами, минеральными и др. наполнителями;
- высокая механическая прочность, превышающая у отдельных видов пластиков прочность дерева и даже металлов (на единицу веса);
- химическая устойчивость — стойкость к действию химических реагентов, воды, радиационного излучений, атмосферных влияний;
- высокие электроизоляционные свойства;
- способность перерабатываться в изделия простыми и высокопроизводительными методами (прессование, штамповка, литьё под давлением и т. п.).
Наиболее распространены:
- Пластики па основе хлористого винила, применяемые для получения электроизоляционных оболочек, кожзаменителей, линолеума, труб, лаков
- Полистирол — отличный электроизоляционный материал и материал для литья под давлением
- Полиолефины (полиэтилен, полипропилен), из которых получают трубы, плёнки, тару, электроизоляционные материалы; литьём под давлением из них изготовляют различные изделия
- Фторопласты — полимеры производных этилена, в которых все атомы водорода замещены фтором или фтором и хлором; отличаются очень большой химической стойкостью
- Акриловые пластики, среди которых наибольшее значение имеет полимер метилметакрилата — прозрачный пластик, известный как органическое стекло
- Фенопласты — пластики, получаемые из продуктов конденсации фенола и формальдегида и используемые как конструкционно-поделочный материал в машиностроении и электротехнике
- Аминопласты — пластики на основе продуктов конденсации мочевины или меламина с формальдегидом. Аминопласты и аминосмолы идут для производства прессизделий, клеев, древесно-стружечных плит, декоративных и отделочных материалов и т. д. Пластики на основе меламина отличаются от мочевино-формальдегидных повышенной прочностью и водостойкостью
- Полиамидные пластики типа капрон, анид и др.. из которых получают высококачественные плёнки, детали с отличной прочностью, клеи, лаки
- Полиуретановые пластик получаемые из изоцианатов, спиртов и гликолей. Особенно ценны пенопласты из полиуретанов, которые широко применяют для производства технических изделий и товаров народного потребления (ковры, подушки, матрацы)
- Эфирцеллозные пластики: ацетилцеллюлоза, ацетобутират целлюлозы, нитроцеллюлоза. Из них изготовляют автомобильные штурвалы, киноплёнку, лаки и т .д. Они составляют главную массу на основе природных продуктов.
- Большое распространение приобрели стеклопластики — композиция из синтетической смолы (мочевино-формальдегидной, эпоксидной, полиэфирной) со стекловолокнистым наполнителем. Стеклопластики отличаются высокой механической прочности и идут на производство труб, кровельных материалов, особо прочных конструкций деталей, например кузовов автомобилей и др.
Кроме перечисленных, большое значение имеют также кремнийорганические пластики, обладающие высокой термостойкостью и отличными электроизоляионными свойствами, эпоксидные смолы, производные винилацетата и другие синтетические полимерные продукты.