Пластмаси - це синтетичні матеріали, одержувані на основі органічних і елементоорганічних полімерів. Властивості пластмас визначаються властивостями полімерів, що становлять їх основу.
Пластмаси складаються з декількох компонентів: сполучного речовини, наповнювача, пластифікатора і ін. Обов'язковим компонентом є сполучна речовина. Такі прості пластмаси, як поліетилен, взагалі складаються з одного сполучного речовини.
Наповнювачами служать тверді матеріали органічного та неорганічного походження. Вони надають пластмасам міцність, твердість, теплостійкість, а також деякі спеціальні властивості, наприклад антифрикційні або, навпаки, фрикційні. Крім того, наповнювачі знімають усадку при пресуванні.
Пластифікатори являють собою нелеткі рідини з низькою температурою замерзання. Розчиняючись в полімері, пластифікатори підвищують його здатність до пластичної деформації. Їх вводять для розширення температурної області високоеластичного стану, зниження жорсткості пластмас і температури крихкості.
В якості пластифікатора застосовують складні ефіри, низькомолекулярні полімери та ін. Пластифікатори повинні залишатися стабільними в умовах експлуатації. Їх наявність покращує морозостійкість і вогнестійкість пластмас.
До складу пластмас можуть також входити стабілізатори, отверджувачі, барвники та інші речовини.
Стабілізатори вводять в пластмаси для підвищення довговічності. Світлостабілізатори запобігають фотоокислення, а антиокислювачі - термоокислювальну реакції.
Затверджувачі змінюють структуру полімерів, впливаючи на властивості пластмас. Найчастіше використовують отвердители, що прискорюють полімеризацію. До них відносяться оксиди деяких металів, уротропін і ін.
Спеціальні хімічні добавки вводять з різними цілями; наприклад, сильні органічні отрути - фунгіциди - для запобігання пластмас від цвілі і поїдання комахами в умовах тропіків.
Змащувальні речовини (стеарин, олеїнова кислота) застосовують для запобігання прилипання пластмаси до обладнання при виробництві та експлуатації виробів.
Барвники і пігменти надають бажану забарвлення пластмас.
Для пластмас характерні наступні властивості:
- низька щільність (зазвичай 1,0 - 1,8 г / см 3. в деяких випадках до 0,02 - 0,04 г / см 3);
- висока корозійна стійкість. Пластмаси не схильні до електрохімічної корозії, на них не діють слабкі кислоти і луги. Є пластмаси, стійкі до дії концентрованих кислот і лугів. Більшість пластмас нешкідливі в санітарному відношенні;
- високі діелектричні властивості;
- хороша окрашиваемость в будь-які кольори. Деякі пластмаси можуть бути виготовлені прозорими, не поступаються за своїми оптичними властивостями стекол;
- механічні властивості широкого діапазону. Залежно від природи обраних полімерів і наповнювачів пластмаси можуть бути твердими і міцними або ж гнучкими і пружними. Ряд пластику за своєю механічної міцності перевершує чавун і бронзу. При одній і тій же масі пластмасова конструкція може за міцністю відповідати сталевий;
- антифрикційні властивості. Пластмаси можуть служити повноцінними замінниками антифрикційних сплавів (оловяністих бронз, бабітів та ін.). Наприклад, поліамідні підшипники ковзання тривалий час можуть працювати без мастила;
- високі теплоізоляційні властивості. Всі пластмаси, як правило, погано проводять теплоту, а теплопровідність таких утеплювачів, як піно і поропласти, майже в 10 разів менше, ніж у звичайних пластмас;
- високі адгезійні властивості;
- хороші технологічні властивості. Вироби із пластмас виготовляють способами безвідходної технології (без зняття стружки) - литтям, пресуванням, формуванням із застосуванням невисоких тисків або в вакуумі.
Недоліком більшості пластмас є їх невисока Теплостен-кістка (до 100 - 120 ° С). В даний час верхня температурна межа для деяких видів піднявся до 300 - 400 о С. Пластмаси можуть працювати при помірно низьких температурах (до -70 ° С), а в окремих випадках - при кріогенних температурах. Недоліками пластмас також є їх низька твердість, схильність до старіння, повзучість, нестійкість до великих статичних і динамічних навантажень. Однак позитивні властивості значно перевершують їх недоліки, що зумовлює високі темпи зростання щорічного виробництва пластмас.
За характером сполучного речовини пластмаси поділяються на термопластичні (термопласти), одержувані на основі термопластичних полімерів, і термореактивні (реактопласти), т. Е. Неразмягчающіеся.