|
Изделия чисто из одних полимеров практически не встречаются, за исключением тонко-плёночных изделий, упаковочной тары, синтетических нитей. Любая пластмасса состоит из полимера, наполнителя, пластификатора плюс специальные добавки: красители, антиоксиданты и т.п. (Почему тонкие плёнки делают из полимеров без добавок наполнителей?). Например, древесина: полимер-целлюлоза, наполнитель – лигнин, пластификатор – вода. Автомобильные покрышки: полимер-сополимер бутадиена и стирола, наполнитель – сажа, оксид кремния, оксид титана, пластификатор – минеральные масла. Рассмотрим, какова роль каждого из ингредиентов. Полимер обеспечивает изделиям гибкость, пластичность, эластичность. Надо понимать, что всеми этими свойствами полимеры обладают в температурном диапазоне, где они находятся в некристаллическом (аморфном) состоянии. Если молекулы полимера склонны к упорядоченному расположению, то материал из такого полимера будет твёрдым и хрупким. Склонность к кристаллическому упорядочению нарастает при понижении температуры, поэтому все пластмассы при низких температурах становятся хрупкими. Правда, некоторые каучуки сохраняют гибкость и пластичность до -100 °С. В некоторых случаях кристаллизация полимера придаёт положительные качества, так например, синтетические нити получаются из полимерных расплавов при вытягивании, при этом удельная прочность нитей в десятки раз превосходит прочность полимерного вещества. Это происходит потому, что в нити молекулы полимера, за счёт внешней силы, приходят в упорядоченное состояние. Наполнитель. Хорошая адгезия, стойкость к внешним воздействиям, огнестойкость, цвет. Пластификатор. Обязательное свойство – набухание полимера. Это обеспечивает подвижность фрагментов макромолекул. Более того, как раз пластификатор во многом определяет пластичность и гибкость молекул полимера. Для каждого полимера свой пластификатор. Армированные пластмассы. Прочность синтетической нити может быть сравнима с прочностью стали, но массивная пластмасса, конечно намного менее прочна, поэтому её желательно армировать сверхпрочными волокнами. Таким образом получают стеклопластики и углепластики. Даже армирование бетона синтетическими нитями, хоть мы и не смогли добиться равномерного распределения. Композиционные материалы сейчас получают всё большее хождение, объясните из каких соображений выбирается длина нитей и их концентрация? Роль наночастиц в полимерных композитах. Чем хороша физическая вулканизация? Можно расплавить и снова собрать.
|
