Какие свойства отличают пластмассы от других материалов
Пластмассы – это синтетические материалы, получаемые на основе органических и элементоорганических полимеров. Свойства пластмасс определяются свойствами полимеров, составляющих их основу.
Пластмассы состоят из нескольких компонентов: связующего вещества, наполнителя, пластификатора и др. Обязательным компонентом является связующее вещество. Такие простые пластмассы, как полиэтилен, вообще состоят из одного связующего вещества.
Наполнителями служат твердые материалы органического и неорганического происхождения. Они придают пластмассам прочность, твердость, теплостойкость, а также некоторые специальные свойства, например антифрикционные или, наоборот, фрикционные. Кроме того, наполнители снимают усадку при прессовании.
Пластификаторы представляют собой нелетучие жидкости с низкой температурой замерзания. Растворяясь в полимере, пластификаторы повышают его способность к пластической деформации. Их вводят для расширения температурной области высокоэластического состояния, снижения жесткости пластмасс и температуры хрупкости.
В качестве пластификатора применяют сложные эфиры, низкомолекулярные полимеры и др. Пластификаторы должны оставаться стабильными в условиях эксплуатации. Их наличие улучшает морозостойкость и огнестойкость пластмасс.
В состав пластмасс могут также входить стабилизаторы, отвердители, красители и другие вещества.
Стабилизаторы вводят в пластмассы для повышения долговечности. Светостабилизаторы предотвращают фотоокисление, а антиокислители – термоокислительные реакции.
Отвердители изменяют структуру полимеров, влияя на свойства пластмасс. Чаще используют отвердители, ускоряющие полимеризацию. К ним относятся оксиды некоторых металлов, уротропин и др.
Специальные химические добавки вводят с различными целями; например, сильные органические яды – фунгициды – для предохранения пластмасс от плесени и поедания насекомыми в условиях тропиков.
Смазывающие вещества (стеарин, олеиновая кислота) применяют для предотвращения прилипания пластмассы к оборудованию при производстве и эксплуатации изделий.
Красители и пигменты придают желаемую окраску пластмассам.
Для пластмасс характерны следующие свойства:
- низкая плотность (обычно 1,0 – 1,8 г/см3, в некоторых случаях до 0,02 – 0,04 г/см3);
- высокая коррозионная стойкость. Пластмассы не подвержены электрохимической коррозии, на них не действуют слабые кислоты и щелочи. Есть пластмассы, стойкие к действию концентрированных кислот и щелочей. Большинство пластмасс безвредны в санитарном отношении;
- высокие диэлектрические свойства;
- хорошая окрашиваемость в любые цвета. Некоторые пластмассы могут быть изготовлены прозрачными, не уступающими по своим оптическим свойствам стеклам;
- механические свойства широкого диапазона. В зависимости от природы выбранных полимеров и наполнителей пластмассы могут быть твердыми и прочными или же гибкими и упругими. Ряд пластиков по своей механической прочности превосходит чугун и бронзу. При одной и той же массе пластмассовая конструкция может по прочности соответствовать стальной;
- антифрикционные свойства. Пластмассы могут служить полноценными заменителями антифрикционных сплавов (оловянистых бронз, баббитов и др.). Например, полиамидные подшипники скольжения длительное время могут работать без смазки;
- высокие теплоизоляционные свойства. Все пластмассы, как правило, плохо проводят теплоту, а теплопроводность таких теплоизоляторов, как пено- и поропласты, почти в 10 раз меньше, чем у обычных пластмасс;
- высокие адгезионные свойства;
- хорошие технологические свойства. Изделия из пластмасс изготовляют способами безотходной технологии (без снятия стружки) – литьем, прессованием, формованием с применением невысоких давлений или в вакууме.
Недостатком большинства пластмасс является их невысокая теплостой-кость (до 100 – 120°С). В настоящее время верхний температурный предел для некоторых видов поднялся до 300 – 400оС. Пластмассы могут работать при умеренно низких температурах (до –70°С), а в отдельных случаях – при криогенных температурах. Недостатками пластмасс также являются их низкая твердость, склонность к старению, ползучесть, нестойкость к большим статическим и динамическим нагрузкам. Однако положительные свойства значительно превосходят их недостатки, что обусловливает высокие темпы роста ежегодного производства пластмасс.
По характеру связующего вещества пластмассы подразделяются на термопластичные (термопласты), получаемые на основе термопластичных полимеров, и термореактивные (реактопласты), т. е. неразмягчающиеся.
Источник
Пластмасса — это высокопрочный, эластичный материал, который при нагревании становится мягким и пластичным. В этот промежуток времени из нее можно слепить практически все что угодно. После остывания изделие вновь становится твердым.
Краткая история появления
Считается, что первооткрывателем пластмассы был британский изобретатель Паркс. В 1855г. он решил чем-нибудь заменить материал бильярдных шаров. В то время они состояли из слоновой кости.
Он смешал масло камфорного дерева, нитроцеллюлозу (хлопок + азотная и серная кислота) и спирт. При нагревании получил однородную жидкую смесь, которая при охлаждении застыла и стала твердой. Это и была первая разновидность пластмассы, полученная искусственным путем из природных и химических материалов.
И только через сто лет в 1953г. немецкий профессор Штаудингер открыл синтетическую макромолекулу (молекула с очень большим количеством атомов и большой массой). Она то и стала базовой прародительницей для получения разнообразных видов промышленного пластика.
Если не вдаваться в научные подробности, новые виды пластмасс создаются следующим образом: в макромолекуле, особым образом, меняют расположение звеньев малых молекул. Эти цепочки называются полимерами. От этих «перестроений» рождаются материалы с определенными физико-механическими характеристиками.
Химики всего мира сразу, после этого открытия, стали выстраивать из этих кубиков трансформеров конструкции с ранее невиданными свойствами.
Свойства
Изделия из пластмасс имеют следующие особенности:
1. Для дизайнеров и инженеров это тот материал, из которого можно изготавливать самые сложные по форме конструкции.
2. Отличаются экономичностью в сравнении с аналогичными продуктами из других материалов. Малые энергетические затраты при производстве. Простота формовки.
3. Почти все виды пластика не нуждаются в покраске, так как они имеют свои различные цветовые гаммы.
4. У них небольшой вес.
5. Обладают высокой эластичностью.
6. Являются отличными диэлектриками (т.е. практически не проводят электрический ток).
7. Обладают низкой теплопроводностью (отличные теплоизоляторы).
8. У материалов высокий коэффициент шумоизоляции.
9. Не подвержены, в отличие от металлов коррозии.
10. Имеют хорошую устойчивость к перепадам дневных и межсезонных температур.
11. У пластиков высокая стойкость ко многим агрессивным химическим средам.
12. Они могут выдержать большие механические нагрузки.
Применение пластмасс
Пластмассы прекрасно могут заменять функции многих, более дорогих в изготовлении, металлических, бетонных или деревянных изделий. И в промышленности и в быту этот материал используется повсеместно.
1. На наземном, морском и авиационном транспорте применение пластмассовых частей и деталей машин существенно снижает их вес и стоимость.
2. В машиностроении из пластика изготавливают: технологическую оснастку; подшипники скольжения; зубчатые и червячные колеса; детали тормозных устройств; рабочие емкости и прочее.
3. В электротехнике многие виды пластмасс используют для производства корпусов приборов, изоляционного материала и др.
4. В строительстве применяют сделанные из пластика несущие конструкции, отделочные и кровельные материалы, вентиляционные устройства, навесы, панели, двери, окна, рабочий инструмент и др.
5. В сельском хозяйстве из пластиковых полупрозрачных листов сооружают теплицы.
6. В медицине большинство аппаратов и приборов состоят из пластмассовых частей и деталей. А многие человеческие органы чаще всего заменяют их пластиковыми аналогами.
7. В быту полно изделий из пластика. Это — посуда, телевизоры, компьютеры, мобильные телефоны, обувь, одежда и др.
Маркировка пластмасс
Умение правильно расшифровывать буквенную маркировку пластика необходимо хотя бы для того, чтобы не нанести непоправимый вред здоровью при пользовании изделиями из этого материала.
Некоторые виды пластика способны медленно разрушать организм человека. Отказаться от них полностью мы не сможем, но уменьшить отрицательное влияние вполне реально.
Внимательно изучайте товар, который планируете купить. Производитель обязан маркировать свои изделия. Если специальное обозначение отсутствует — это должно вас насторожить.
Сами пластмассы не являются канцерогенами, а ими могут быть некоторые вещества в них содержащиеся. Они добавляются производителями для получения тех или иных свойств материала.
Определиться с типом пластика возможно, если на изделии имеется соответствующая маркировка. Обозначение часто наносят в виде треугольника, стороны которого состоят из трех стрелок. Под фигурой – аббревиатура, а внутри – цифра. На промышленных продуктах маркировка обычно выштамповывается в своеобразных скобках. Например, это может выглядеть так: >PC<, >PUR<, >PP/EPDM<, и др.
Виды и применение пластмасс
Разновидности пластика и их сфера применения основываются на том, какие полимеры являются базовыми – синтетические или природные. Эти материалы могут быть в виде термопластичных пластмасс (обратимыми по форме) и термореактивными (необратимыми).
Самыми распространенными в производстве и в быту являются следующие виды:
• (1) PET или PETE – лавсан (полиэтилентерефталат). Чаще всего используется при изготовлении упаковок, обивок и одноразовых стаканчиков для холодных напитков. Не рекомендуется повторное применение и изготовление из него детских игрушек.
• (2) HDPE или PE HD – так обозначается полиэтилен высокой плотности и полиэтилен низкого давления. Используют при изготовлении пластиковых пакетов, пищевых контейнеров, посуды, тары для моющих средств, ненагруженных деталей оборудования, покрытий, футляров и фольги. Относительно безопасен, но может выделять токсичное вещество (формальдегид).
• (3) PVC или V — это маркировка поливинилхлорида (или просто — ПВХ). Используется только в технических целях при производстве химического оборудования, различных деталей, элементов напольных покрытий, изоленты, жалюзи, мебели, окон, труб и тары. Эти виды пластмасс при сжигании выделяют много ядовитых веществ.
• (4) LDPE или PEBD – обозначение полиэтилена низкой плотности и высокого давления. Из него изготавливают пакеты, брезент, мусорные мешки, компакт-диски и линолеум. Относительно безопасен для человека, но вреден в плане экологии.
• (5) PP – маркировка полипропилена. Используют для изготовления детских игрушек, пищевых контейнеров, упаковок и медицинских шприцов. Идеальный материал для труб, элементов холодильного оборудования и деталей в автомобильной промышленности. Практически безвреден, хотя в некоторых случаях может выделяться формальдегид – ядовитый для здоровья человека газ.
• (6) PS – полистирол. Из него изготавливают сэндвич-панели, теплоизоляционные строительные плиты, оборудование, изоляционные пленки, стаканчики, чашки, столовые приборы, пищевые контейнеры, лоточки для различных видов продуктов. Не рекомендуется для повторного использования. В случае горения выделяет ядовитый стирол.
• (7) O или OTHER– полиамид, поликарбонат и другие виды пластмасс. Используют в производстве точных деталей машин, радио- и электротехники, аппаратуры, а также при изготовлении бутылок для воды, игрушек, бутылочек для детей и упаковок. При частом нагревании или мытье выделяют вещество (бисфенол А), ведущее к гормональным сбоям в человеческом организме.
В строительстве часто используют следующие виды пластика:
• Полимербетон. Это композиционный материал, созданный на основе термореактивных полимеров на основе эпоксидной смолы. Хрупкость этого пластика нивелируется волокнистыми наполнителями – стекловолокном и асбестом. Полимербетон применяется при изготовлении конструкций, стойких к различным агрессивным средам.
• Стеклопластик – листовой материал из тканей и стеклянных волокон, связанных полимером.
• Напольные материалы – это разные виды вязких жидких составов на основе полимеров и рулонные покрытия. Широко применяется в строительстве поливинилхлоридный линолеум. Он обладает хорошими теплозвукоизоляционными показателями.
К термореактивным видам пластмасс относятся:
• Фенопласт. Применяется для изготовления вилок, розеток, пепельниц корпусов сотовых телефонов, радиоприборов и изделий галантереи.
• Аминопласты. Используют в производстве электротехнических деталей, клея для дерева, пенистых материалов, галантереи и тонких покрытий для украшений.
• Стекловолокниты. Они чаще всего, применяются в машиностроении для изготовления крупногабаритных изделий несложных форм (лодок, кузовов автомобилей, корпусов приборов и пр.) и силовых электротехнических деталей.
• Полиэстеры – на их основе создают части автомобилей, спасательные лодки, корпусы летательных аппаратов, кровельные плиты для крыш, мебель, мачты для антенн, плафоны ламп, удочки, лыжи и палки, защитные каски и др.
• Эпоксидная смола — применяется как изоляционный материал: в трансформаторах, электромашинах и приборах, в радиотехнике (для печатных схем) и при производстве телефонной арматуры.
Производство
Основным сырьем при производстве пластмасс является этилен. С его помощью получают полиэтилен, полистирол и поливинилхлорид.
Нарушение технологии режима полимеризации, ухудшает качество готовой продукции. В ней могут появиться поры в виде пузырьков и разводов. Существуют следующие виды пористости пластмассы: гранулярная, газовая и пористость сжатия. Такие дефекты недопустимы при изготовлении продуктов, влияющих на здоровье человека, например съемных протезов. Для их изготовления используются базисные пластмассы (самотвердеющие, при смешивании специального порошка и жидкости, материалы).
Существует несколько основных технологий производства пластмассовых изделий:
1. Технология выдувания. Хорошо разогретая формовочная масса заливается в открытую опоку, после чего ее герметично закрывают. Затем туда подается сжатый воздух, который распыляет горячий пластик по стенкам заданной формы.
2. Формовка посредством вакуума (процесс изготовления проводится с перепадами воздушного давления).
3. Технология литья. Жидкая пластмасса заливается в специальные емкости, в которых происходит охлаждение и формовка материала.
4. Метод экструзии. Размягченную пластичную массу, продавливают через специальные отверстия в приспособление, которое формирует готовое изделие.
5. Прессование. Это самый распространенный способ получения продукции из термоактивных пластмасс. Формование выполняется в специальных опоках под воздействием высокого давления и температуры.
Тонет ли пластик в воде?
По поведению пластика в воде можно определить его вид.
Плотность воды известна – 1,10 г/куб.см. Для разных видов пластмасс она варьируется от 0,90 г/куб.см до 2,21 г/куб.см.
Легче воды только:
1. Полипропилен (0,90 г/куб.см).
2. Полиэтилен высокого давления (0,92 г/куб.см).
3. Полиэтилен низкого давления (0,96 г/куб.см).
Только эти виды пластика будут плавать, остальные пойдут ко дну.
Одним из самых тяжелых видов пластика является фторопласт с плотностью — 2,20 г/куб.см.
Источник
Статья с онлайн
ресурса Производство изделий из пластмассы и полимеров –
www.poliolefins.ru
Новизна пластмасс как строительного материала, сложная химическая структура
полимеров и чрезвычайная жесткость их работы в некоторых строительных
конструкциях требуют всестороннего, глубокого и научно объективного изучения
проблемы поведения пластических масс во времени и их долговечности.
Ценным свойством пластических масс является их малый объемный вес. Объемный
вес различных широко применяемых пластиков, в том числе пористых поропластов,
колеблется от 1 до 2200 кг/м3. Специальные пластики, например
рентгенонепроницаемые с сернокислым барием в качестве наполнителя, могут иметь
объемный вес и значительно выше. В среднем объемный вес пластмасс, за
исключением поропластов, в 2 раза меньше веса алюминия и в 5—8 раз меньше веса
стали, меди, свинца. Совершенно очевидно, что даже частичная замена этих
металлов, а также силикатных материалов пластмассами дает значительное снижение
веса сооружения, правда, в тех случаях когда пластические массы применяют в
качестве конструктивного стенового материала, заполнителя в зданиях каркасного
типа и материала междуэтажных перекрытий.
Прочностные характеристики пластмасс особенно высоки у пластмасс с
листообразными наполнителями. Например, у стеклотекстолита предел прочности при
растяжении достигает 2800 кГ/см2 (сталь марки Ст.З 3800—4500 кГ/см2), у
дельта-древесины— 3500 кГ/см2 и у стекловолокнистого анизотропного материала
(СВАМ) —4600 кГ/см2. Из приведенных данных видно, что слоистые пластики можно
применять для несущих нагрузку конструктивных элементов зданий. Пределы
прочности при сжатии этих материалов также достаточны, а именно: у
дельта-древесины 2000, у стеклотекстолита 1600 и у СВАМ 4000 кГ/см2. Интересны
и обнадеживающи с точки зрения применения пластмасс в строительстве соотношения
у этих материалов пределов прочности при сжатии и растяжении, а именно: у
дельта-древесины 0,7, у стеклотекстолита 0,6, у СВАМ 0,9, для сравнения – у
стали 1, у сосны 0,4, у бетона 0,1. Таким образом, основные прочностные
характеристики пластмасс по пределу прочности при сжатии и растяжении
достаточно высоки и превосходят в этом отношении многие строительные материалы
силикатной группы. Прочностные характеристики пористых пластмасс, например
мипоры, очень невысоки, но удовлетворяют предъявляемым ним требованиям.
Важнейший показатель для конструктивных материалов — это коэффициент
конструктивного качества материала, т. е. коэффициент, получаемый от деления
прочности материала на его объемный вес. Широкое применение в строительстве
материалов с высоким коэффициентом конструктивного качества предопределяет
правильное решение одной из основных задач прогрессивного строительства —
снижение веса зданий и сооружении. По этому показателю пластмассы занимают
первое место. Коэффициент конструктивного качества кирпичной кладки составляет
0,02 (самый низкий из всех строительных материалов), бетона обыкновенного марки
150—0,06, стали марки Ст.З— 0,5, сосны — 0,7, дюралюминия—1,6, СВАМ — 2,2 и,
наконец, дельта-древесины — 2,5. Таким образом, по коэффициенту конструктивного
качества слоистые пластики являются непревзойденными до сих пор материалами, из
них можно создавать самые прочные и самые легкие конструкции.
Теплопроводность плотных пластмасс колеблется от 0,2 до 0,6 ккал/м*ч*град.
Наиболее легкие пористые пластмассы имеют теплопроводность всего лишь 0,026, т.
е. их коэффициент теплопроводности приближается к коэффициенту теплопроводности
воздуха. Совершенно очевидно, что низкая теплопроводность пластмасс позволяет
широко использовать их в строительной технике.
Ценным свойством пластических масс является химическая стойкость,
обусловленная химической стойкостью полимеров и наполнителей, которые
использованы для изготовления пластмасс. Химическую стойкость следует понимать
в широком смысле этого термина, включая и стойкость к воде, растворам солей и к
органическим растворителям. Особенно стойкими к воздействию кислот и растворов
солей являются пластмассы на основе политетрафторэтилена, полиэтилена,
полиизобутилена, полистирола, поливинилхлорида. Химически стойкие пластмассы
могут быть использованы в качестве строительных материалов при сооружении
предприятий химической промышленности, канализационных сетей, а также для
изоляции емкостей при хранении агрессивных веществ.
Ценным свойством пластмасс является их способность окрашиваться в различные
цвета органическими и неорганическими пигментами. При подборе красителей и
пигментов для пластмасс приходится, естественно, учитывать возможное химическое
взаимодействие между полимером и красителем. Хорошая окрашиваемость пластмасс
по всей толщине изделия дает возможность избегать периодических покрасок, чего
требуют многие другие строительные материалы и что повышает эксплуатационные
расходы.
Высокая устойчивость пластмасс к коррозийным воздействиям, ровная и плотная
поверхность изделий, получаемая при формовании, также позволяют в ряде случаев
отказаться от окрашивания. К качеству окраски пластических масс, применяемых
как строительный материал, должны быть предъявлены значительно более высокие
требования, чем к качеству окраски пластмасс, используемых, например, в
самолетостроении и машиностроении. Это объясняется тяжелыми условиями службы
строительных материалов и продолжительностью службы зданий. К покраске их
должны быть предъявлены высокие требования в отношении устойчивости к
атмосферным воздействиям, в частности к наиболее активному фактору — действию
света.
Большой интерес представляет такое свойство пластмасс, как их низкая
истираемость, т. е. способность сопротивляться истирающим усилиям. Это
открывает большие перспективы для широкого применения пластических материалов в
конструкциях полов. Испытания полов на основе полимеров дали хорошие
результаты. Так, истираемость поливинилхлоридных плиток для полов составляет
0,05, линолеума глифталевого 0,06 г/см2.
Очень ценным свойством некоторых пластических масс без наполнителя является
их прозрачность и высокие оптические свойства. Многие из них называются
органическими стеклами и могут при снижении их стоимости найти достаточно
широкое применение как материалы с более высокими свойствами, чем силикатное
стекло. Органические стекла отличаются высокой прозрачностью и бесцветностью,
но могут быть легко окрашены в различные цвета. Они пропускают лучи света в
широком диапазоне волн, в частности ультрафиолетовую часть спектра, причем в
этом отношении превосходят в десятки раз обычные стекла. Следует отметить их
значительно меньший объемный вес. Так, объемный вес «стекла» из полистирола
1060 кг/м3, а обычного оконного 2500 кг/м3. Коэффициенты преломления
полиметилметакрилатных и полистирольных «стекол» весьма близки к коэффициенту
преломления обычного оконного стекла (1,52). Прозрачность органических стекол
по сравнению с принятой за 100 (для алмаза) колеблется в пределах от 83 до 94
(для полиметилметакрилата). Органические стекла отличаются легкостью
формования, так как требуют лишь незначительного нагрева. Достаточно высокие
прочностные характеристики позволяют широко применять эти стекла в
строительстве.
Ценнейшим свойством пластмасс является легкость их обработки — возможность
придавать им разнообразные, даже самые сложные, формы. Бесстружечная обработка
этих материалов (литье, прессование, экструзия) значительно снижает стоимость
изготовляемых изделий. Столь же целесообразна по технологическим и
экономическим соображениям станочная их переработка (пиление, сверление,
фрезерование, строгание, обточка и др.), позволяющая полностью использовать
стружку и отходы (при применении термопластичных полимеров).
Возможность склеивания пластмассовых изделий как между собой, так и с
другими материалами, например с металлом, деревом и др., открывает большие
перспективы для изготовления различных комбинированных клееных строительных
изделий и конструкций.
Легкая свариваемость материалов из пластмасс (например, труб) в струе
горячего воздуха позволяет механизировать и рационализировать некоторые виды
строительных работ, в частности санитарно-технические.
Простота герметизации мест соединений и сопряжений для материалов из
пластмасс позволяет широко их использовать в гидроизоляционных и
тазоизоляционных конструкциях. Это свойство хорошо сочетается с легкой
способностью пластмасс давать тонкие и прочные газо- и водонепроницаемые
пленки, которые могут быть применены как надежный недорогой и удобный материал
в гидроизоляционных и газоизоляционных конструкциях.
Способность многих из этих пленок не разрушаться под действием органических
растворителей дает возможность применять их как изоляционный материал при
строительстве бензохранилищ и других хранилищ для светлых нефтяных продуктов,
имеющих очень широкое распространение в народном хозяйстве. Свойство пластмасс
образовывать тонкие пленки в сочетании с их высокой адгезионной способностью по
отношению к ряду материалов делает их незаменимым сырьем для производства на их
основе лаков и красок. Лакокрасочные материалы среди других видов строительных
материалов на основе полимеров будут особенно быстро и успешно развиваться как
наименее полимероемкие. Понятие полимероемкости строительного материала
является чрезвычайно ценным для перспективного планирования развития
производства строительных материалов на основе полимеров.
При установлении этого понятия следует иметь в виду две составляющие
полимероемкости — количественное содержание полимера в данном материале и
абсолютный вес данного материала, приходящегося на единицу площади конструкции
(стены, пола, кровли). Так, например, при использовании полиэтиленовой пленки
толщиной 0,085 мм весом 80 г для двухслойной гидроизоляции площадью 1 м2
требуется 160 г полиэтилена, так как эта пленка состоит из чистого полиэтилена.
Следовательно, полимероемкость полиэтиленовой пленки равна 160 г/м2.
Полимероемкость поливинилхлоридного линолеума с 50% полимера, 1 м2 которого
весит 2600 г, составит = 1300 г/м2. Низкую полимероемкость имеют окрасочные
составы на основе полимеров — 50—75 гм2. На широкое внедрение могут
рассчитывать только те строительные материалы на основе полимеров, которые
будут иметь низкий коэффициент полимероемкости.
К положительным свойствам пластмасс следует отнести также неограниченность и
доступность сырьевой базы, на которую опирается промышленность полимеров,
являющихся основой производства пластических масс. Синтетические пластики, на
которые ориентируется развитие промышленности пластических масс, получают путем
химических превращений на основе реакций поликонденсации и полимеризации из
простейших химических веществ, которые в свою очередь получают из таких
доступных видов сырья, как уголь, известь, воздух, нефть, газы и т. д.
К недостаткам пластмасс как строительного материала должен быть отнесен их
низкий потолок теплостойкости (от 70 до 200°С). Это относится к большинству
пластических масс и только некоторые типы пластиков, например
кремнийорганические, политетрафторэтиленовые, могут работать при несколько
более высоких температурах (до 350°С). Правда, этот недостаток может ощущаться
лишь при нижнем пределе этой теплостойкости. Особенно важна теплостойкость для
кровельных материалов на оснозе пластмасс, так как на кровле за счет радиации
температура на поверхности материалов в некоторых географических районах может
достигать 85°С.
Существенным недостатком пластических масс является их малая поверхностная
твердость. Для пластмасс с волокнистыми наполнителями она достигает 25, для
полистирольных и акриловых пластиков—15 кГ/мм2. Наиболее низкой твердостью
отличаются целлюлозные пластики (этролы) — 4 —5 кГ/мм2 (у стали этот показатель
около 450). Твердость по Бринеллю равна (в кГ/мм2): бумажных пластиков 25—30,
текстолита — 35, асботекстолита — 45, дельта-древесины— 20, органического
стекла — также примерно 20.
Значительным недостатком пластмасс является их высокий коэффициент
термического расширения. Он колеблется в пределах (25—120) 10-6, в то время как
для стали он равен всего) 10*10-6. Высокий коэффициент термического расширения
пластмасс следует учитывать при проектировании строительных конструкций,
особенно большеразмерных элементов, например стеновых панелей, Большой
коэффициент термического расширения пластмасс: в сочетании с малой
теплопроводностью обусловливает значительные остаточные внутренние напряжения,
которые могут быть причиной появления трещин в строительных изделиях при резких
изменениях температур. Совершенно очевидно, что эти напряжения особенно
значительны при армировании пластмассовых изделий металлом.
Не следует игнорировать и еще одно отрицательное свойство пластмасс — их
повышенную ползучесть. Даже жесткие типы пластмасс с минеральными
порошкообразными наполнителями в гораздо большей степени, чем это наблюдается
для керамических материалов, бетонов и металлов, обладают медленно
развивающимся пластическим течением — ползучестью, сильно возрастающей даже при
сравнительно незначительных изменениях температур.
Существенным недостатком пластмасс является их горючесть. Однако есть все
основания полагать, что в ближайшее время этот недостаток будет преодолен.
Разрабатывая новые виды полимеров — не только карбоцепные, т. е. те, основная
цепь которых состоит из углеродных атомов, но и гетероцепные, основная цепь
которых наряду с углеродными содержит также и другие атомы, и в первую очередь
кремния, — химическая промышленность дает строительству новые виды
трудносгораемых пластмасс.
Как отрицательное свойство некоторых пластмасс следует отметить их
токсичность. Последняя в ряде случаев зависит не только от токсичности самих
полимеров, но и токсичности тех компонентов, которые входят в пластмассы
(стабилизаторы, пластификаторы, красители). Токсичность полимерных строительных
материалов изучена еще недостаточно, и этому вопросу следует уделить серьезное
внимание, так как это особенно важно для тех пластмасс, которые применяют во
внутренней отделке жилых помещений и в системах водоснабжения.
К неизученным свойствам пластмасс следует отнести их долговечность. Между
тем вопросы долговечности материалов, изменяемости их свойств во времени
являются решающими и определяющими возможность и целесообразность их применения
в строительстве.
Источник