И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 354
Текст из файла (страница 354)
в-В (пластификаторов). Сущность П.п. заключается в увеличении гибкости и подвижности макромолекул в присут. низкомол. компонента. Как правило, непременное условие П.п.-термодииамич. совместимость пластификатора с полимером, т. е. образование истинного р-ра пласгифнкатора в полимере. Йиогда эффект П.п. может быть достигнут введением очень небольших кол-в (до 1% по массе) ограниченно совместимых с полимером низкомол.
в-в. Введение пластификаторов изменяет весь комплекс физ.- леех. св-в полимера. Болыпое значение с практич. точки зрения имеет понижение его т-р стеклования, текучести и хрупкости. Величина снижения т-ры стеклования обычно пропорциональна кол-ву пластификатора в полимере. Как правило, разные пластификаторы в равных объемах понижают т-ру стеклования примерно на одну и ту же величину ( 2 — 3'С на 1% по объему пластификатора). При содержании пластификатора больше предела его совместимости с полимером т-ра сгеклования не зависит от концентрации пластификатора.
В результате снижения т-ры стекловаиия расширяется температурная область высокоэластичного состояния полимеров, повышается их морозостойкость. Вследствие понижения т-ры текучести и вязкости расплавов полимеров существенно облегчается их переработка. Это особенно важно для таких полимеров, у к-рых т-ра текучести дежит вблизи или выше т-ры разложения. В результате П. п. уменьшаются времена релаксации полимеров, возрастает их способность к большим высоко- эластичным и вынуждеано высокоэластнчным деформациям (см. Стеклиобраэиое гости.чине), существенно снижаются упругие гистерезисные потери и выделение тепла при многократных деформациях резин. а также т-ры хрупкости стекло- образных полимеров.
Модудь упругости, прочность и долговечность полимера непрерывно снижаются с увеличением концентрации пластификатора. В ряде случаев при введении совместимых с полимером низкомол. в-в модуль упругости !118 Збв %4 ПЛАСТИЧЕСКИЕ и прочность стеклообразных полимеров могут возрастать, а относит. удлинение уменьшаться. Этот эффект наз. внтипластификацией. Нвиб. широко П. п. используют для улучшения переработки и эксплуатац, св-в каучуков и пластмасс. Лын Эннпсвоневпн ооаныеров, з. 2, М., »974; Тагер А. А, Фнзнвокнынв ноннмеров, 3 нзп., М., 1978; Коз.
ов П. В., Папков С. П., Фйзнко-кнынвсс. кне основы озвсгйфнкант полимеров, М, 1982. Л В Ефимы. ПЛАСТЙЧЕС)зИЕ МАССЫ (пластмассы, пластики), полимернъ»е материалы, формуемые в излелия в пластическом илн вязкотекучем состоянии обычно при повыпь т-ре и под давлением. В обычных условиях находятся в твердом стеклообразном или кристаллич. состоянии.
Помимо полимера могут содержать твердые или газообразные наполнители и разл. модифицирующие добавки, улучшающие технол. и(или) зксплуатац. св-ва, снижающие стоимость и изменяющие внеш, вид изделий. В зависимости от природы твердого наподнителя различают асбопластики, боропластики, графи- топластЫ, металлополимеры, органоплагтики, стеклопластики, углеыластики. П. мо содержащие твердые наполнители в виде дисперсных частиц разл. формы (напр., сферической, игольчатой, волокнистой, пластинчатой, чешуйчатой) и размеров, распределенных в полимерной матрице (связующем), нвз, дисперсно-наполненными. П.м., содержащие наполнители волокнистого типа в виде ткани, бумаги, жгута, ленты, нити и дро образующие прочную непрерывную фазу в полимерной матрице, наз.
армированными (см. Армированные пластики, Композиционные материалы). В П.м. могут также сочетаться твердые дисперсные и(или) непрерывные наполнители одинаковой или разл. природы (т.паз. гибридные, или комбинированные, наполнителн). Содержание твердого наполнителя в дисперсно-наполненных П.м. обычно изменяется в пределах 30- 70егге по объему, в армированных-от 50 до 80згы П.м., содержащие в качестве наполнителя газ или полые орг, либо неорг, частицы, относят к пенопластам, к-рые также м.
б. дисперсно-наполненными или армированными. Модифицирующие добавки вводят в П.м. в небольших кол-вах для регулирования состава, структуры и св-в полимерной фазы или границы раздела фаз полимер-наполни- тель. Для регулирования вязкости на стадиях получения и переработки П.м. используют инертнме или активные р-рители, разбавители и загустители, для снюкения т-р стеклования, текучести и хрупкости — пластифихаторы, для повышения хнм., термо- и светостойкости-антиоксидаюпы, термо- и сеетостабилизаторы, для снижения горючестиантипирены, для окрашивания-пигменты нли красители, для снижения электризуемости — антистатики, для улучшения смачивания наполнителя и повышения адгезионного взаимодействия полимер-наполнитель используют ПАВ и аппретирующие ср-ва (см. Текстильно-вспомогательные аеи»егтаа). По типу полимерного компонента и характеру физ, и хим, превращений, протекающих в нем при получении и переработке и определяющих способ и условия последних, П.
м. подразделяют на два принципиально различных класса-термопласты и реактопласты. Термопластм (ТП) — П.л». на основе линейных или разветвленных полимеров, сополимеров и их смесей (см. также Высокомолекулярные соединения), обратимо переходящих при нагревании в пластическое или вязкотекучее состояние в результате плавления кристаллич. и(или) размягчения аморфной (стеклообразной) фаз.Наиб. распространены ТП на основе гибкоцепных (гл. обр.
кврбоцепных) полимеров, сополимеров и их смесей-полиолефинов (полиэтилена, полипропилена, поли-4-.игтнл-дпентена), полиеинилхларида, полистирола (см, также Полис»порол ударопрочный, АБС- пластик), полиметилметаар ипата, полиаинилацеталей, производимых в болыпих объемах и имеющих сравнительно низкую стоимость; они обладают низкими т-рами плавления и размягчения, тепло- и термостойкостью.
Особое место среди П.м. на основе карбоцепных полимеров занимают фтороплагты, для к-рых характерны высокие т-ры плавления и уникальные хим. стойкость и термостойкость, анти- 11!9 фрикц. св-ва. В меньших масштабах используют ТП иа основе гетероцепных полимеров, сополимеров и их смесей, напр, гибкоцепных алифатических и жестхоцепных ароматических простых и сл хкных полиэфиров (смо напр., Пента- пласт, Полисульфоны, Полифениленоксиды, Полиэтилентерефталат, Поликарбонаты, Полиарилаты), полиамипов (см. также Поли-е-капроамид, Полигехсаметиленадипинамид, Поли-.и-фениленизофталамид), полиацеталей (см.
Полиформальдггид), полиимидоа и полиуретаноа. По фазовому состоянию не содержащие наполиителей (ненлполненные) ТП м. б. одно- и двухфазными аморфными, аморфно-кристаллическими и жидкохристаллическими. К однофазным аморфным ТП относятся полистирол, полиметакрилаты, полифениленоксиды, к-рме эксплуатируются в стеклообразном состоянии и обладают высокой хрупкостью. По св-вам им близки стеклообразные аморфно-кристаллич.
ТП, имеющие нзпкую степень кристалличности (менее 25оде), напр. поливинилхлорид, поликарбонаты, полиэтилентерефтвлат, и двухфазные аморфные ТП на основе смесей полимеров и привитых сополимеров, напр. ударопрочный полистирол, АБС-пластики, состоящие из непрерывной стеклообразной и тонкодиспергир. эластичной фаз. Дефоймац. теплостойкость таких ТП определяет т-ра стеклования, лежащая в интервале 90-220'С. Кристаллич. ТП, имеющие высокую степень кристалличности (более 40 — 50о/о) и низкую т-ру стеклования, напр. полиолефины, фторопласты, полиформальдегид, алифатич.
полиамнды, обычно эксплуатируют при т-рах выше т-р стеклования, когда аморфные области находятся в эластич, состоянии. Их деформац. теплостойкость определяет т-ра плавления, лежащая в интервале 110-360'С. ТП на основе термотропных жидкокристаллич. полимеров (см. Жидкие кристаллы), напр. нек-рых ароматич. сложных полиэфиров и их сополимеров, состоят из иютропиой и анизотропной (чаще всего нематической) фаз.
Анизотропная фаза характеризуется самопроизвольной ориентацией выпрямленных макромолекул или их участков и оказывает т. наз. эффект саь»оарми)зевания. Их теплостойхосгь определяет т-ра плавления жидхокристаллич. фазы, лежащая в пределах 200-250'С Производят ТП в виде гранул или порошков. Для наполнения с целью снижения стоимости„повышения стабильности формы изделии и улучшешщ эксплуатац. св-в чаще всего используют коротковолокнисп»е наполнители орг. или неорг. природы и минер. порошки. Эти наполнители, а также модифицирующие добавки вводят чаще всего при переработке-гранулировании ТП, реже на стадии синтеза полимера (см.
У(олимеризация на наполнителях). При использовании непрерывных волокнистых наполнителей их пропитывают р-ром или расплавом полимера. Применяют также методы пленочной, волоконной нли порошковой технологии, в к-рых наполнитель сочетают с ТП, находящимся в форме пленки, волокна или порошка соотвс на стадии формования изделий из таких пластмасс ТП расплавляются и наполнитель пропитывается ими. В качестве газонаполненных ТП лаиб. распространены пенополистирол и пгнополиеинилхлорид, а также синтактические П.м.