Plniva, stejně jako kamenivo do betonu, výrazně snižují cenu výrobků. Kromě toho plniva snižují smršťování plastů při výrobě produktů a pomáhají dosáhnout větší rozměrové přesnosti. Plniva se přidávají do plastové hmoty pro úsporu pojiva a pro zvýšení pevnosti, protože se jedná o druh mechanického rámu,
Jako plniva pro výrobu plastů se používají materiály organického i anorganického původu.
organická plniva. Zástupci organických plniv jsou rostlinná vlákna, sestávající převážně z celulózy – bavlněného chmýří a dřevité moučky. Dřevitá moučka je jedním z nejběžnějších plniv. K jeho výrobě se používají různé dřevozpracující odpady. Dřevěná moučka se obvykle používá ve formulacích lisovacího prášku fenolického typu. Papír je nejlepší plnivo pro výrobu vrstvených plastů se zvýšenými elektroizolačními vlastnostmi. Používá se také k výrobě technických plastů (například getinax). K výrobě textolitu se používají různé bavlněné tkaniny.
Anorganická plniva. Mezi anorganická plniva patří azbestová plniva, která se získávají zpracováním dvou typů azbestu: chrysotilu a antofylitu.
změkčovadla. Změkčovadla jsou ve většině případů olejovité kapaliny, které se přidávají do složení plastů za účelem zvýšení pružnosti materiálu během provozu a zlepšení technologických vlastností kompozice ve fázi lisovacích výrobků.
Účinek změkčovadel se redukuje na pronikání molekul změkčovadla mezi polymerní řetězce a v důsledku toho na snížení interakčních sil. Mezi nevýhody změkčovadel patří snížení bodu tuhnutí polymeru a možnost postupného odpařování změkčovadla. Aby si polymerní materiály se změkčovadlem zachovaly své získané vlastnosti, musí být změkčovadlo netěkavé (bod varu ne nižší než 250 °C), nehygroskopické, odolné vůči světlu a vodě.
Mezi nejčastější změkčovadla patří estery (dibutylftalát, dioktylftalát), což jsou bezbarvé nebo slabě zbarvené kapaliny, dále galový, tungový, dienový, ricinový a vřetenový olej._
tužidla. Používají se k přeměně řady pryskyřic do netavitelného a nerozpustného stavu nebo k urychlení procesů vytvrzování termosetových pryskyřic. V závislosti na typu pryskyřice a způsobu vytvrzování (za tepla nebo za studena) se používají určitá tvrdidla – kyseliny, anhydridy, peroxidy, alkoholy, aminy.
Kromě uvedených složek mohou plasty obsahovat látky, které zvyšují odolnost proti stárnutí vlivem kyslíku (antioxidanty), chrání plasty před plísněmi a bakteriemi (fungsides), dále rozpouštědla a pigmenty.
43. Základní vlastnosti materiálů z plastů a polymerů Plasty a polymery mají řadu důležitých fyzikálních, mechanických a chemických vlastností, které určují jejich využití v národním hospodářství. Hustota plastů se pohybuje od 900 do 2200 kt/m3. Existují plasty, které mají velmi nízkou průměrnou hustotu (10 kg/m 3 ). Jedná se o tzv. plynem plněné plasty (pěna a pěna).
Antikorozní odolnost. Pěnové plasty jako dielektrika vůbec nekorodují a jsou velmi odolné vůči působení různých chemicky agresivních prostředí. Mnoho plastů není ovlivněno slabými kyselinami a slabými zásadami; Existují plasty, které jsou odolné i vůči koncentrovaným kyselinám a zásadám.
Tepelně izolační vlastnosti. Všechny plasty bývají špatnými vodiči tepla; jejich součinitel tepelné vodivosti je X = 0,3. 0,4 W/ (m∙°C). Pěna a pěnové plasty mají ještě nižší tepelnou vodivost X = 0,06. 0,03 W/ (m∙°C), proto jsou široce používány jako tepelně izolační materiály.
Adhezivní vlastnosti. Lepidla na bázi polymerů se vyrábějí pro lepení kovů, dřeva, silikátů a dalších materiálů. Lepidla tohoto typu lze použít pro vytvrzování za tepla i za studena.Například lepidla na bázi epoxidových pryskyřic mají pevnost v tahu (při lepení kovů) až 30. 40 MPa. Stavební průmysl nyní široce vyrábí lepené spoje, které se svou pevností vyrovnají masivnímu dřevu.
Barva. Plasty a polymery se snadno barví v jakékoli barvě. Při použití permanentních barviv si dlouho zachovávají svůj vzhled. Dobrá lakovatelnost plastů a polymerů v celé tloušťce výrobku umožňuje vyhnout se periodickému lakování a snižuje provozní náklady při jejich používání.
Pevnost Plasty mají vysokou mechanickou pevnost. Plasty s práškovými a vláknitými plnivy mají tedy pevnost v tlaku od 120 do 160 MPa a pevnost v ohybu od 40 do 60 MPa. Pevnost v tahu plastů s plošnými plnivy, jako je textolit, dosahuje 150 MPa a pro sklolaminátový anizotropní materiál (SVAM) od 480 do 950 MPa
Plížit se. Plasty a polymery mají zvýšené tečení – pomalu se rozvíjející plastický tok při zatížení. Dokonce i plněné plasty podléhají tečení v mnohem větší míře než cementový beton, kovy a jiné materiály. Zvýšené dotvarování plastů je limitujícím faktorem pro jejich širší použití v nosných konstrukcích.
Koeficient strukturální kvality (hodnota získaná vydělením pevnosti materiálu jeho průměrnou hustotou) pro plasty je velmi vysoký. Takže pro cihlové zdivo je to 0,02, pro beton – asi 0,06, pro ocel – 0,51, pro textolit – 2 a pro SVAM – 2,2.
Technologické vlastnosti. Plasty mají vysokou plasticitu. Tato vlastnost umožňuje získat mnoho plastů ve formě nejjemnějších nití a využívat nejpokročilejší metody jejich zpracování na produkty, eliminující vznik odpadu. Tyto způsoby zpracování zahrnují: lití, lisování, tlak, lisování pomocí nízkého tlaku nebo vakua.
Existuje velká skupina plastů, které lze svařovat dohromady. Tak vznikají trubky složitých tvarů, bunkry, kontejnery atd. Svařování se provádí na jednoduchých zařízeních horkým plynem o teplotě 150 °C. . 250 °C.
Nevýhody plastů. Jako všechny materiály organického původu mají plasty relativně nízkou tepelnou odolnost. Donedávna nepřesahovala provozní teplota plastů 80°C. . . 150 °C. Pouze některé z nich, například organokřemičitý a polytetrafluorethylen, mohou pracovat při teplotách až 350 °C.
Plasty mají nízkou povrchovou tvrdost. Například pro polystyren a akrylátové plasty je tvrdost podle Brinella 1,5 MPa, pro DPS je to 3,5 MPa. Nejnižší tvrdost mají plasty na bázi celulózy.
Mezi nevýhody mnoha plastů patří schopnost absorbovat vodu a bobtnat, což má za následek zvětšení velikosti a snížení mechanické pevnosti. Mezi nevýhody plastů patří jejich vysoký koeficient tepelné roztažnosti, který se pohybuje v rozmezí (25)∙120 -10.
Plasty časem stárnou, tj. dochází k jejich postupné destrukci (destrukci) nebo zhoršování kvalitativních ukazatelů, např. zvýšení tuhosti, pružnosti, snížení pevnosti a tvrdosti povrchu, výskyt měkkosti, lepivosti a tmavnutí.
Stárnutí je třeba považovat za velmi složitý proces, aktivovaný vnějšími faktory samorozkladu makromolekul.
Plasty (plasty) jsou materiály, ve kterých jsou podstatnou složkou polymery, které hrají roli matrice. Během tvorby produktů je polymer ve viskózním tekoucím nebo vysoce elastickém stavu a v hotových materiálech a výrobcích je ve vytvrzeném stavu. Kromě polymerů obsahuje většina plastů plniva, změkčovadla, barviva a speciální přísady.
Plasty dnes zaujaly přední místo ve všech odvětvích hospodářství, stavebnictví nevyjímaje. I přes výrazně vyšší cenu se ukázalo, že jsou konkurenceschopné tradičním stavebním materiálům. Hlavním důvodem je vysoká vyrobitelnost plastů. Snadno se zpracovávají na širokou škálu materiálů a výrobků, ze kterých je zase extrémně snadné získat hotové konstrukce. Pozoruhodným příkladem toho je linoleum, jehož podlahová krytina zahrnuje navinutí role materiálu po povrchu podlahy a jeho zajištění lepidlem. Výsledkem je dekorativní, hygienická a otěruvzdorná podlahová krytina s potřebnými tepelně a zvukově izolačními vlastnostmi.
Vlastnosti plastů.
Použití plastů ve stavebnictví je vhodné a ekonomicky odůvodněné v takových případech, kdy se při malé spotřebě polymeru na jednotku produkce (m2 nebo m) dosáhne určitého technicko-ekonomického efektu. Jedná se například o dekorativní a hydroizolační polymerové fólie, plošné obkladové materiály, podlahové krytiny, laky, barvy, lepidla a tmely, trubky a jiné lisované výrobky, sanitární výrobky a také ultralehké tepelně izolační plasty plněné plynem ( pěna a pěnové plasty).
Složení plastů. Hlavní složky plastů: polymer, plnivo, změkčovadlo, barvivo a speciální přísady.
Polymer působí jako pojivo a určuje základní vlastnosti plastu.
Plnivo snižuje spotřebu polymeru a dodává plastu určité vlastnosti. Podle druhu a struktury mohou být plniva prášková (křída, mastek, dřevitá moučka), hrubá (hobliny, písek, drcený kámen), vláknitá (sklolaminát, celulózová vlákna atd.), listová (papír, dřevěná dýha atd.). ). Vláknitá a plošná plniva vytvářejí zpevňující efekt, výrazně zvyšující pevnost a modul pružnosti plastů. Sklolaminát, uhlíková vlákna a plasty laminované papírem jsou tedy velmi pevné a lehké konstrukční materiály.
Plasty lze plnit (až 90. 95 % objemu) vzduchem. Takové materiály, nazývané pěnové plasty, mají velmi vysoké tepelně izolační vlastnosti.
Plastifikátory jsou látky, které zvyšují elasticitu plastů. Například tuhý polyvinylchlorid v linoleu je plastifikován mírně těkavými viskózními kapalinami (dioktylftalát, trikresylfosfát atd.). Ty, pronikající mezi molekuly polymeru, zvyšují jejich pohyblivost. Díky tomu je materiál plastický. Plastifikátory také usnadňují zpracování plastů tím, že snižují teplotu, při které přecházejí do viskoplastického stavu.
Pigmenty používané v plastech mohou být minerální nebo organické. Aby si plast uchoval barvu po dlouhou dobu, musí být pigmenty hlavně světlostálé, protože polymery, které jsou samy o sobě chemicky inertní, chrání pigmenty před jinými agresivními vlivy.
Stabilizátory a antioxidanty jsou nezbytnou součástí mnoha plastů, protože polymery stárnou vlivem slunečního záření a vzdušného kyslíku (dochází k destrukci polymeru a oxidační polymeraci), což vede ke ztrátě užitných vlastností a destrukci plastů.
Tužidla a vulkanizéry se používají v případech, kdy je potřeba vytvrzovat kapalné oligomery (například vytvrzování epoxidové pryskyřice aminovými tvrdidly) nebo zesíťující makromolekuly termosetového polymeru (například vulkanizace kaučuku sírou, vytvrzování fenolformaldehydu pryskyřice s urotropinem). V každém případě se molekuly výchozích produktů zvětšují za vzniku prostorových sítí pomocí nízkomolekulárních látek. V některých případech může sloužit jako tužidlo kyslík nebo vlhkost obsažená ve vzduchu.
Plasty a ekologie. Rozšířené používání plastů v našich životech vytvořilo nový ekologický problém.
Většina polymerů a tedy i plastů jsou biologicky inertní (pro člověka neškodné) materiály, takže se může zdát, že plasty jsou materiály šetrné k životnímu prostředí. Ve skutečnosti tomu tak zdaleka není. Výroba syntetických polymerů zahrnuje složité a energeticky náročné chemické procesy s monomery škodlivými pro člověka, doprovázené škodlivými emisemi do atmosféry.
