Презентация Полимерные материалы и изделия. (Лекция 16) онлайн

Содержание слайда: Полимерные материалы и изделия План 1.Составляющие пластмасс. 2. Общая характеристика полимеров. 3. Способы изготовления полимерных изделий. 4. Основные свойства пластмасс. 5. Виды строительных материалов и изделий из пластмасс.

Содержание слайда: Т Е М А 7. Т Е М А 7. 1. Составляющие пластмасс. ПЛАСТМАССЫ - это материалы, которые в качестве необходимой составляющей содержат полимер и обладают пластичностью на определенном этапе производства, которая теряется после отверждения полимера. Кроме полимера пластмассы могут содержать: наполнитель, пластификатор, отвердитель, стабилизатор, краситель. НАПОЛНИТЕЛИ могут быть органическими и неорганическими материалами. Это порошки, волокна, ткани, бумага, древесный шпон, стружка и т.д. Наполнители сокращают расход дорогого полимера и обеспечивают определенные свойства пластмасс, например, повышают теплостойкость, прочность и т.д. ПЛАСТИФИКАТОРЫ - вещества, повышающие эластичность полимера и уменьшающие его хрупкость.

Содержание слайда: ОТВЕРДИТЕЛИ - вещества, ускоряющие процесс отверждения полимеров и образования пространственной трехмерной структуры. ОТВЕРДИТЕЛИ - вещества, ускоряющие процесс отверждения полимеров и образования пространственной трехмерной структуры. СТАБИЛИЗАТОРЫ - антиоксиданты, вещества, предотвращающие процесс старения пластмасс под действием солнца, кислорода воздуха, тепла и т.п. ПИГМЕНТЫ - красящие вещества, придающие различные цвета пластмассам. АНТИПИРЕНЫ - вещества, повышающие стойкость пластмасс против возгорания. ПОРООБРАЗОВАТЕЛИ - вещества, используемые для создания газонаполненных пластиков, ПОЛИМЕРЫ - вещества, в композиционных пластмассах выполняющие роль связующего, если пластик состоит из одного полимера – являются основным материалом.

Содержание слайда: Пластмассы – это один из наиболее перспективных классов стройматериалов. Они обладают рядом ценных свойств: низкая плотность полимера, высокие механические свойства (прочность при сжатии и изгибе до 200 МПа и выше). Пластмассы стойки против действия кислот и щелочей, технологичны, водопоглощение плотных пластмасс стремится к 0. Пластмассы – это один из наиболее перспективных классов стройматериалов. Они обладают рядом ценных свойств: низкая плотность полимера, высокие механические свойства (прочность при сжатии и изгибе до 200 МПа и выше). Пластмассы стойки против действия кислот и щелочей, технологичны, водопоглощение плотных пластмасс стремится к 0. Недостатки пластмасс: низкая теплостойкость (70-200С), высокий коэффициент линейного температурного расширения – (25…120)*10-6, высокая ползучесть, старение, горючесть многих пластмасс, токсичность.

Содержание слайда: 2. Общая характеристика полимеров. 2. Общая характеристика полимеров. ПОЛИМЕРЫ - вещества, молекулы которых представляют собой цепь или пространственную решетку из последовательно соединенных одинаковых групп атомов, повторяющихся большое количество раз. Молекулярная масса полимеров очень велика - от нескольких тысяч до миллионов кислородных единиц.

Содержание слайда: а) По строению основной цепи полимеры делятся на а) По строению основной цепи полимеры делятся на - КАРБОЦЕПНЫЕ, цепи макромолекул которых состоят лишь из углерода, - полиэтилен - ЭПОКСИДНЫЕ, ПОЛИЭФИРНЫЕ ГЕТЕРОЦЕПНЫЕ, в основной цепи которых появляются гетероатомы (S, O , N ). б) По внутреннему строению полимеры делятся на - ЛИНЕЙНЫЕ, состоящие из длинных нитевидных макромолекул, - поливинилхлорид - ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ, между макромолекулами которых образуются прочные поперечные химические связи, - карбамид Линейные полимеры термопластичны. При нагревании они обратимо размягчаются , а при охлаждении вновь отверждаются. Наиболее распространенные термопластичные полимеры: полиэтилен , полипропилен , поливинилхлорид , полиизобутилен. Пространственные полимеры термореактивны. Отверждение их происходит при нагревании, поэтому отвержденный полимер при нагревании не переходит в пластическое состояние, а может только деструктировать. Наиболее распространенные термореактивные полимеры: карбамидные, фенолоформальдегидные, эпоксидные, полиэфирные и кремний-органические.

Содержание слайда: Основными классификационными признаками полимеров с точки зрения технолога являются способ получения и характер поведения полимеров при нагреве. По способу получения полимеры подразделяются на четыре класса: Основными классификационными признаками полимеров с точки зрения технолога являются способ получения и характер поведения полимеров при нагреве. По способу получения полимеры подразделяются на четыре класса: А – полимеризационные; Б – поликонденсационные; В – модифицированные из природных полимеров; Г – образовавшиеся в природных условиях и изготовленные путем деструктивной или простой перегонки ряда органических веществ (нефти, угля). Полимеры классов А и Б являются основными в производстве пластмасс, класс В имеет ограниченное применение. Высокомолекулярные вещества класса Г (битумы, дегти) для производства отделочных материалов не используются.

Содержание слайда: 3. Способы изготовления полимерных изделий. 3. Способы изготовления полимерных изделий. КАЛАНДРИРОВАНИЕ - способ формования изделий в зазоре между двумя вращающимися валками из термопластичных композиций для получения рулонных, пленочных и листовых материалов. Каландр состоит из 2…4 полых валков с полированной поверхностью. Валки вращаются с одинаковой скоростью и нагреваются до необходимой температуры водой, подаваемой вовнутрь валков под давлением. При каландрировании композиция освобождается от воздуха, уплотняется и выходит в виде непрерывной ленты. Это один из основных методов формования термопластичных композиций (ПВХ – линолеум, релин, ПВХ и кумароновые плитки, полиэтиленовая и полиизобутиленовая пленки, полиизобутиленовые листы). ЭКСТРУЗИЯ - продавливание формовочной массы через мундштук экструдера - насадку, соответствующую профилю изделия. Применяются шнековые экструзионные машины, в которые полимер подается в виде порошка или гранулята. В экструдере полимер нагревается до вязкотекучего состояния и выдавливается через мундштук. Этим методом изготавливают трубы, погонажные изделия, плитки, пленки и т.д. ЛИТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ осуществляют при получении изделий из вязкотекучих термопластичных композиций методом инжекции. Порция расплавленной массы, полученной в литьевых машинах, под давлением впрыскивается в форму, где охлаждается и быстро затвердевает. Этим способом получают детали для соединения труб, сифоны, облицовочные плитки.

Содержание слайда: ТЕРМОФОРМОВАНИЕ производят вакуумным и пневматическим методами. ТЕРМОФОРМОВАНИЕ производят вакуумным и пневматическим методами. При вакуумном термоформовании изделия получают из листовых термопластичных заготовок, которые в пластическом состоянии под влиянием вакуума принимают конфигурацию формы. Этим методом получают крупногабаритные тонкостенные изделия сложного профиля - ванны, раковины, смывные бачки. При пневмоформовании размягченные заготовки превращают в изделия с помощью сжатого воздуха. ПРЕССОВАНИЕ осуществляют в обогреваемых гидравлических прессах при переработке смесей на основе термореактивных полимеров. Прессованием получают древесно-волокнистые и древесно-стружечные плиты, слоистые пластики.

Содержание слайда: 4. Основные свойства пластмасс. 4. Основные свойства пластмасс. Физические свойства ИСТИННАЯ ПЛОТНОСТЬ пластмасс обычно в 1,5...2 раза меньше, чем у каменных материалов. ПОРИСТОСТЬ пластмасс регулируется в широких пределах от 0 до 95..98 %. ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ пластмасс не более 1 %. ВОДОСТОЙКОСТЬ пластмасс высокая. ТЕПЛОСТОЙКОСТЬ большинства пластмасс невысокая и составляет 100...200 С, но у фторопластов и кремнийорганических полимеров она достигает 300...500 С. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ пластмасс низкая ( λ = 0,23...0,7Вт/м С), у пено- и поропластов она близка к теплопроводности воздуха. КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ в 5...10 раз выше, чем у других материалов.

Содержание слайда: Механические свойства. Механические свойства. ПРОЧНОСТЬ пластмасс определяется связующим полимером и заполнителем. МОДУЛЬ УПРУГОСТИ пластмасс примерно в 10 раз ниже, чем у бетона и стали, поэтому им характерна высокая ползучесть и деформативность.

Содержание слайда: Химические и физико-химические свойства. Химические и физико-химические свойства. ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ - большинство пластмасс стойки к неорганическим кислотам и щелочам, но в органических растворителях, близких по природе полимеру, могут растворяться. СТАРЕНИЕ - изменение структуры и состава полимера под действием света, кислорода воздуха, нагревания, при этом появляется хрупкость, исчезает эластичность, в конечном итоге наступает полное разрушение. ВЫДЕЛЕНИЕ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ происходит в результате присутствия в полимерах продуктов их деструкции, появляющихся из-за нарушения технологических режимов производства полимеров, а так же из-за вводимых в пластмассу низкомолекулярных продуктов (пластификаторы, стабилизаторы и др.) В жидком виде все полимеры токсичны. ГОРЮЧЕСТЬ ПЛАСТМАСС связана с горючестью полимеров как органических веществ. Добавляя в пластмассы антипирены снижают их горючесть. ОКРАШИВАЕМОСТЬ полимеров в различные цвета производится путем введения красителей в его расплав или раствор.

Содержание слайда: 5. Виды строительных материалов и изделий из пластмасс. 5. Виды строительных материалов и изделий из пластмасс. По сравнению с другими строительными материалами пластмассы дороги и дефицитны, что объясняется недостаточным объемом производства полимеров и их относительно высокой стоимостью. Поэтому основным технико-экономическим требованием к строительным пластмассам является минимальная полимероёмкость, т.е. минимальный расход полимера на единицу готовой продукции. Классификация полимерных материалов и изделий. 1. Конструкционно-отделочные материалы. 2. Отделочные материалы. 3. Материалы для пола. 4. Теплоизоляционные материалы. 5. Гидроизоляционные и герметизирующие материалы. 6. Трубы и сантехнические изделия. 7. Применение полимеров в бетонах. 8. Клеи на основе полимеров.

Содержание слайда: Конструкционно-отделочные материалы. Конструкционно-отделочные материалы. СТЕКЛОПЛАСТИКИ - листовые материалы, содержащие в качестве наполнителя стеклоткань или стекловолокно, в качестве связующего - полиэфиры, фенолформальдегидные или эпоксидные смолы, отверждающиеся при нагревании в трехмерные структуры. Благодаря высокому армирующему эффекту заполнителя эти пластики обладают повышенной прочностью. Применение: декоративная наружная облицовка, устройство кровель, для изготовления ванн, раковин, труб, химических аппаратов. ДСП - древесно-стружечные плиты, содержащие в качестве наполнителя древесные стружки, а в качестве связующего - термореактивные полимеры. ДСП могут быть облицованы декоративными пленками, плитками или офанерованы. Применение: каркасные и щитовые стены и перегородки, в мебельной промышленности.

Содержание слайда: ДРЕВЕСНОСЛОИСТЫЙ ПЛАСТИК содержит в качестве наполнителя древесный шпон, в качестве связующего - фенолформальдегидные смолы. Это более прочный и более водостойкий материал, чем ДСП применение аналогичное. И тот и другой материал несколько токсичны. ДРЕВЕСНОСЛОИСТЫЙ ПЛАСТИК содержит в качестве наполнителя древесный шпон, в качестве связующего - фенолформальдегидные смолы. Это более прочный и более водостойкий материал, чем ДСП применение аналогичное. И тот и другой материал несколько токсичны.

Содержание слайда: Отделочные материалы. Отделочные материалы. БУМАЖНО-СЛОИСТЫЙ ПЛАСТИК состоит из 15...20 слоев крафт-бумаги на фенолформальдегидном связующем и 1...3 слоев кроющей декоративной бумаги на карбамидном связующем. Он обладает высокой поверхностной твердостью и термостойкостью порядка 120 С. Применение: мебель для кухонь, облицовка столярных изделий. ЦВЕТНЫЕ ДЕКОРАТИВНЫЕ ПЛИТЫ И ЛИСТЫ из полистирола с пониженной горючестью. Они имитируют деревянную облицовку из ценных пород дерева, часто с резьбой, например, декоративные панели " Полиформ". ПОЛИСТИРОЛЬНЫЕ ПЛИТКИ - водо- и паронепроницаемы, химически стойкие, но горючи. Применять их нельзя для облицовки эвакуационных выходов, стен, к которым примыкают отопительные и нагревательные приборы, в детских учреждениях. ФЕНОЛИТОВЫЕ ПЛИТКИ состоят из порошкообразного наполнителя (каолин, тальк, древесная мука, слюда) на формальдегидном связующем; применяются для облицовки стен помещений с химической агрессией. Декоративные пленочные материалы.

Содержание слайда: БЕЗОСНОВНЫЕ тонкие полимерные пленки, окрашенные по всей толщине, имеющие рисунок или тиснение с лицевой стороны и часто с изнанки слой "неумирающего" клея, прикрытый специальной легкоснимающейся бумагой. БЕЗОСНОВНЫЕ тонкие полимерные пленки, окрашенные по всей толщине, имеющие рисунок или тиснение с лицевой стороны и часто с изнанки слой "неумирающего" клея, прикрытый специальной легкоснимающейся бумагой. Пленки на основе: ИЗОПЛЕН - на бумажную основу нанесена поливинилхлоридная паста с последующим тиснением; ВЛАГОСТОЙКИЕ МОЮЩИЕСЯ ОБОИ - обычные обои, с лица покрытые тонким слоем поливинилацетатной эмульсии; ЛИНКРУСТ - на бумажную основу нанесена паста глифталиевого полимера с последующим рифлением. Его можно окрашивать масляной или синтетической краской. Применяются декоративные пленочные материалы для внутренней отделки помещений.

Содержание слайда: ПОГОНАЖНЫЕ ИЗДЕЛИЯ - плинтусы, рейки, поручни для лестниц и т.д. ПОГОНАЖНЫЕ ИЗДЕЛИЯ - плинтусы, рейки, поручни для лестниц и т.д. Например: поручни из поливинилхлоридной пластифицированной композиции привозят в бухтах. Для укрепления на металлических перилах поручни разогревают при 50...70 С в воде до размягчения и садят на перила. После остывания поручень плотно охватывает металл. Применение полимерных погонажных изделий позволяет экономить большое количество древесины.

Содержание слайда: Материалы для пола. Материалы для пола. Материалы для пола могут быть рулонные основные и безосновные, плиточные и мастичные. Способны служить 25 лет и более Рулонные материалы: ЛИНОЛЕУМ может быть безосновный и с основой (ткань, войлок, пористый полимер).Наиболее распространенный - поливинилхлоридный линолеум. К основанию пола линолеум крепится с помощью специальных приклеивающих мастик; применяется в сухих помещениях; РЕЛИН - резиновый линолеум, у которого лицевой слой выполнен из цветной резины на синтетических каучуках, а нижний -из девулканизированной резины с добавкой битума; применяется в помещениях с повышенной влажностью.

Содержание слайда: Плитки для пола размером 300Х300 мм толщиной 2...5 мм выпускают различного цвета, что позволяет выполнять мозаичные полы. Изготавливают их чаще всего на поливинилхлоридном полимере с наполнителями, пластификаторами и пигментами. Плитки для пола размером 300Х300 мм толщиной 2...5 мм выпускают различного цвета, что позволяет выполнять мозаичные полы. Изготавливают их чаще всего на поливинилхлоридном полимере с наполнителями, пластификаторами и пигментами. Мастичные полы - это монолитные половые покрытия на основе полимеров. Мастики имеют консистенцию сметаны и содержат жидкий полимер, наполнители и пигменты. Наносят их на сплошное сухое основание пола слоем 0,5...1 см, после твердения в течение 1...2 суток образуется сплошное бесшовное покрытие пола. Применяют мастичные полы в условиях сильных агрессивных воздействий (химическая, пищевая, животноводческая промышленность) или интенсивного износа. Полы из полимерных материалов износостойки, бесшумны, красивы, гигиеничны, технологичны, но горючи и достаточно дороги.