Классификация пластмасса. Пластмассы на основе полимеризационных и поликонденсационных смол

Классификация пластмасс

Пластмассы классифицируют по ряду признаков: составу, природе  связующего вещества, способу получения, типу химических реакций, лежащих в  основе их получения, физико-механическим и термическим свойствам, характеру  микро- и макроструктуры, видам и др.

По составу пластмассы делят на простые и сложные (композиционные). Простые пластмассы состоят только из полимера (синтетической смолы или природного модифицированного полимера) с добавлением в небольших количествах красителей и стабилизаторов. Композиционные пластмассы содержат значительные количества других компонентов: наполнителей, пластификаторов, отвер-дителей, газообразователей, красителей, стабилизаторов.

В композиционных пластмассах  полимеры выполняют роль компонента, связывающего другие составные части, поэтому их называют связующими веществами. Они и определяют свойства пластмасс.

Наполнители применяются  для получения пластмасс с  заданным уровнем потребительских  свойств и с целью снижения их себестоимости. По физическому состоянию наполнители бывают твердые, жидкие и газообразные, по химической природе - органические (на основе синтетических смол, целлюлозы) и неорганические (каолины, мел), по типам - порошковые, волокнистые, слоистые. Добавление твердого наполнителя придает изделиям стабильность размеров, повышенную твердость и жесткость. Значительно повышает надежность введение в качестве наполнителей волокон, бумаги, тканей, древесного шпона и других слоистых материалов. Органические порошковые наполнители (древесная мука, целлюлоза) снижают тепло-, влаго- и светостойкость, а порошки металлов придают пластмассам тепло-и электропроводность. Жидкие наполнители (минеральные масла) вводятся для сохране­ния слоя смазки на поверхности трения, газообразные -для получения пенопластов (имеют преимущественно закрытые несообщающиеся газонаполненные ячейки) и по-ропластов (имеют открытую структуру ячеек с сообщающимися порами).

Пластификаторы вводят для  придания пластмассам повышенной эластичности, свето- и морозостойкости, пониженной жесткости и горючести, хрупкости. Они не должны ухудшать внешний вид  изделий и гигиенические свойства пластмасс, экстрагироваться пищевыми и моющими средами, водой и  органическими растворителями. В  качестве пластификаторов используются преимущественно сложные эфиры  фталевой и фосфорной кислот.

Отвердители вводят в отдельные  пластмассы для перевода полимера в  процессе формования изделий в неплавкое и нерастворимое состояние.

Красящие вещества - это  тонко измельченные пигменты и органические красители, которые одновременно могут  выполнять роль наполнителя (сажа, оксид цинка и др.) и стабилизатора.

Стабилизаторы - вещества, замедляющие  деструкцию полимеров и удлиняющие срок службы продукции из них. Блокирующие  стабилизаторы (амины, фенолы) применяются  преимущественно для защиты полимеров  от тепла и кислорода. Экранирующие стабилизаторы (сажа, производные бензола) защищают полимеры от действия света.

По природе связующего вещества различают пластмассы на основе синтетических смол и пластмассы на основе модифицированных природных  полимеров.

По способу получения  полимеров пластмассы делят на полимеризационные, поликонденсационные и модифицированные природные.

Полимеризационные полимеры получают в результате последовательного присоединения друг к другу ненасыщенных мономеров за счет разрыва в них двойных или тройных связей. Это полиолефины, винипласты, полисти-ролы, фторопласты, полиакрилаты, полиформальдегид.

Поликонденсационные полимеры получают соединением реагирующих  молекул в полимерные цепи с выделением побочных низкомолекулярных продуктов (вода, аммиак, кислоты). К ним относятся  фенолформальдегид-ные, аминоальдегидные, полиамидные, полиуретановые, полиэфирные и другие смолы.

Природные полимеры (целлюлоза, белки, каучук, битумы и др.) в чистом виде не могут быть использованы для  производства пластмасс в качестве связующих веществ. Для этих целей  используют простые эфиры (образуются при взаимодействии природных полимеров  со спиртами) и сложные эфиры (продукт  взаимодействия с кислотами или их ангидридами).

По способу проведения полимеризации различают смолы, полученные блочным, лаковым и эмульсионным методами. Блочной полимеризацией из жидкого мономера получают готовый  продукт в виде блоков, пластин  и заготовок, которые затем подлежат механической обработке и переработке  в куски, крошку. При лаковой полимеризации  получают порошки, которые используются в лакокрасочной промышленности либо в таблетированной форме служат материалом для производства различных изделий. Наиболее распространены эмульсионно-суспензионные способы полимеризации, при которых из высокодисперсной устойчивой массы (латекса) выделяют полимер в виде тонкого порошка, гранул или зерен.

По термическим свойствам  пластмассы делят на термопластичные и термореактивные.

Термопластичными называют пластики, которые при нагревании размягчаются и легко формуются  в изделия, а при охлаждении застывают. Свойства их при этом изменяются обратимо. К термопластам относятся полиолефи-ны, полистирол, полиамид, полиакрил, эфироцеллюлоз-ные пластмассы и др.

Термореактивные пластмассы размягчаются лишь в момент формования изделия (при нагреве и давлении), после чего пластмасса необратимо переходит  в неплавкое состояние. К термореактивным относятся пластмассы на основе фенолоальдегидных, аминоальдегидных и некоторых других смол.

По физико-механическим свойствам  пластмассы условно подразделяют на жесткие, полужесткие и эластичные, о чем говорилось выше.

По характеру микро- и  макроструктуры пластмассы делят на однородные (ненаполненные) и неоднородные (с наполнителями). Неоднородные пластики по природе наполнителя подразделяют на пресс-порошковые (с порошковым наполнителем), волокнистые (с хлопковым волокном - волокнит, со стеклянным - стекловолокнит, с обрезками ткани - текстоволокнит, с асбестом — асбоволокнит), слоистые (с бумагой - гетинакс, или бумаголит, с древесным шпоном - древолит, с хлопковой тканью - текстолит, со стеклотканью — стеклотекстолит, с асбестовой тканью — асботекстолит), газонаполненные (пенопласт, поропласт).

По виду полимера пластмассы делятся в зависимости  от характерной группы, образующейся в результате взаимодействия исходных веществ в процессе его получения.