Дәріс

Полимерлі материалдар мен бұйымдар. Полимерлі материалдар

Пластмассалар) туралы жалпы мәліметтер. Полимерлер.

 

Полимер деп қарапайым кәдімгі молекулалы (молекула тұратын атомдары аз) органикалық заттардың, яғни, мономерлердің, өзара әрекеттесіп, байланысуынан түзілетін үлкен молекулалы қосылыстарды атайды.

Құрылыста жасанды жолмен алынатын синтетикалық үлкен молекулалы органикалық қосылыстар пайдаланылады. Мұндай полимерлер органикалық байланыстырғыш заттар тобына жатады.

Пластмассалар дегеніміз негізгі синтетикалық полимерден тұратын, белгілі бір температурада пластикалық икемді; күйге және қысыммен керекті пішінге айналатын жасанды материалдар. Пластмассалар тек қана полимерден тұруы мүмкін. Мысалы, кәдімгі органикалық шыны плексиглас - полиметилметакрилат полимерінен тұрады.

Мұндай пластмассаларға полиэтилен, полистирол, т.б. да мысал бола алады. Бұл жағдайда "пластмасса" деген сөздің "полимер" деген сөзден айырмашылығы жоқ. Дегенмен, көптеген пластмассалар органикалық полимерлермен қатар әр түрлі толтырғыштар және үстемелерден тұрады.

Толтырғыштар біріншіден полимерді үнемдейді, екіншіден түзілген пластмассаның техникалық қасиеттерін, атап айтқанда, беріктігі мен қаттылығын өсіреді, ал өлшемінің шөгуін, яғни, мөлшерінің қысқаруын және пластмассадан жасалынған конструкциялардың күш әсерінен жылуын азайтады.

Үстемелер ретінде пластификаторлар, қатайтқыштар, стабилизаторлар, бояғыштар және т.б. қолданылады. Пластификаторлар пластмассаның иілімділігін (созымдығын) арттырады (морттығын азайтады). Пластификаторлар полимердің үлкен молекулаларын өзара жылжымалылығын арттырады, пластмассадан бұйымдары сығу арқылы өндіруді жөңілдетеді. Пластификаторлар - кіші молекулалы, жоғары температурада қайнайтын, аз үшатын сүйық заттар сдибутилфталат, хлорпарафин). Бұлар қатты полимердің түтқыр затқа айналу температурасын төмендетеді. Мысалы, қатты полихлорвилл тек 70°С температурада ғана иілімді болады, ал оған пластификатор сдибутилфталат) қосса ол кәдімгі Үй температурасының өзінде де (20°С) пластикалы болады. Полимердің құрамы мен қасиетіне байланысты пластификаторларды 5-50°С - ке дейін қосады.

Бояғыштар (бояулар) жасалатын бұйымдарды белгілі бір түске келтіру үшін реактопластка (бұйымдар жасау үшін қолданылатын шикі заттқа –пластмассаға қосылады. Майлаушы заттар мысалы стерин балауыз пластмассаны қлыпқ жабысып қлудан қорғайды(сақтайды).

Полимерлер.

Полимерлер – үлкен молекулалы заттар. Олардың молекуласы көп қайталанылатын қарапайым құрылымы бірдей буындардан (звенолардан) тұрады. Молекуладағы бұл қарапайым буындар тізбек құрады. Тізбектер негізгі (немесе түзу), тармақты және кеңістікті (үш өлшемді) болып бөлінеді.

Үлкен молекулалы қосылыстардың, яғни полимердің молекулалық массасы 5000 жоғары, ал кіші молекулалы заттардың, яғни мономердің молекулалық массасы 500 төмен. Молекулалық массасы ауырлаған сайын полимердің балқу температурасы, иілгіштігі және бөріктігі өседі, ал ерігіштігі төмендейді.

Кремнийорганикалық полимерлердің ерекшелігі оларға су жұқпастығында. Осыған байланысты олар кұрылыс материалдары мен конструкцияларын атмосфера ылғалы әсерінен қорғау ұшін қолданылады. Мысалы, полиорганосилоксандардың 5%-ті ерітіндісі дайын құрылыс конструкциялардың бөтіне жағылса. соңғылар 5-10 жылдар бойы ылғалдан қорғанылады.

Бұл полимерлер отқа және коррозиға қарсы пайдаланылатын түрлі сырлар, эмальдар, көбікпластар өндіру үшін де қолданылады. Олардың жылуда (350°С дейін) және аязда төзімділігі жоғары.

4 – кесте

Полимерлі материалдардың негізгі қасиеттері

Материал	Тығыздығы, кг/м3	Созылғандағы беріктіқ шегі, МПа	Қолдану температура-сының шөгі, °C
1. Термопласты смоладар: жоғарғы қысымы алынған полиэтилен	910-930	12-16
полистирол	1040-110	35-60
полиметилметакрилат	1100-1200	60-80
поливинилхлорид (винипласт)	1135-1400	50-60
2. Термореактивті смолалар:
фенолформальдегидті	1140-1300	12-50
меламинформальдегидті	1400-1550	36-92
полиэфирлі	1200-1250	42-48
эпоксидті	1100-1200	65-80
полисилоксанды (кремнийорганикалық)	1600-2100	40-60

Дәріс