Свойства изотактического полипропилена
Стр 1 из 2Следующая ⇒ Выполнил студент группы 220761 Кузьмичев Александр Александрович Проверил Мясникова Л.В. Содержание Термопластичные пласмассы……………………………………...…3 Сталь 12ХГТ.………………………………………..………………...11 Железоуглеродистый 1% С сплав..…………………………………..12 ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ ПЛАСТМАССЫ
В основе термопластичных пластмасс лежат полимеры линейной или разветвленной структуры, иногда в состав полимеров вводят пластификаторы. Термопласты имеют ограниченную рабочую температуру, свыше 60-70 градусов Цельсия начинается резкое снижение физико-механических свойств. Более термостойкие структуры могут работать до 150 -250 0С, а термостойкие с жесткими цепями и циклические структуры устойчивы до 400 -600 0С.
При длительном статическом нагружении появляется вынужденно – эластическая деформация и прочность понижается. С увеличением скорости деформирования не успевает развиваться высокоэластичная деформация и появляется жесткость, иногда даже хрупкое разрушение. Более прочными и жесткими являются кристаллические полимеры. Предел прочности термопластов составляет 10 – 100 МПа. Модуль упругости (1,8 – 3,5)103 МПА. Они хорошо сопротивляются усталости, их долговечность выше, чем у металлов. Предел выносливости составляет 0,2 – 0,3 предела прочности. При частотах нагружения свыше 20 Гц происходят разогрев материала и уменьшение прочности.
Термопласты делятся на неполярные и полярные.
НЕПОЛЯРНЫЕ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ ПЛАСТМАССЫ К ним относятся полиэтилен, полипропилен, полистирол и фторопласт – 4. Полиэтилен (-СН2 – СН2) n - продукт полимеризации бесцветного газа этилена, относящийся к кристаллизующимся полимерам. По плотности полиэтилен подразделяют на полиэтилен низкой плотности, получаемый в процессе полимеризации при высоком давлении (ПЭВД), содержащий 55 – 65% кристаллической фазы, и полиэтилен высокой плотности, получаемый при низком давлении (ПЭНД), имеющий кристалличность до 74 – 95 %.
СВОЙСТВА ПОЛИЭТИЛЕНА ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
СП | от 1000 до 50 000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Т пл | 129–135° С | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Т ст | ок. –60° С | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Плотность | 0,95–0,96 г/см3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Кристалличность | высокая | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Растворимость | растворим в ароматических углеводородах только при температурах выше 120° С |
Чем выше плотность и кристалличность полиэтилена, тем выше прочность и теплостойкость материала. Длительно полиэтилен можно применять при температуре до 60 – 100 0С. Морозостойкость достигает – 70 0С и ниже. Полиэтилен химически стоек и при нормальной температуре нерастворим ни в одном из известных растворителей.
|
|
СВОЙСТВА ПОЛИЭТИЛЕНА НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ | |
СП | от 800 до 80 000 |
Т пл | 108–115° С |
Т ст | ниже –60° С |
Плотность | 0,92–0,94 г/см3 |
Кристалличность | низкая |
Растворимость | растворим в ароматических углеводородах только при температурах выше 80° С |
Недостатком полиэтилена является его подверженность старению. Для защиты от старения в полиэтилен вводят стабилизаторы и ингибиторы(2-3% сажи замедляют процессы старения в 30 раз). Под действием ионизирующего излучения полиэтилен твердеет: приобретает большую прочность и теплостойкость.
Полиэтилен применяют для изготовления труб, литых и прессованных несиловых деталей, пленок, он служит покрытием на металлах для защиты от коррозии, влаги, электрического тока.
Полипропилен (-СН2 – СНСН3 -) n является производной этилена. Применяя металлоорганические катализаторы, получают полипропилен, содержащий значительное количество стереорегулярной структуры. Это жесткий нетоксичный материал с высокими физико-механическими свойствами. По сравнению с полиэтиленом этот пластик более теплостоек: сохраняет форму до температуры 150 0С. Полипропиленовые пленки прочны и более газонепроницаемы, чем полиэтиленовые, а волокна эластичны, прочны и химически стойки. Недостатком пропилена является его невысокая морозостойкость (от -10 до -20 0С). Полипропилен применяют для изготовления труб, конструкционных деталей автомобилей мотоциклов, холодильников, корпусов насосов, различных ёмкостей и др. Пленки используют в тех же целях, что и полиэтиленовые.
СВОЙСТВА ИЗОТАКТИЧЕСКОГО ПОЛИПРОПИЛЕНА | |
СП | от 1000 до 6000 |
Т пл | 174–178° С |
Т ст | ок. 0° С |
Плотность | 0,90 г/см3 |
Кристалличность | высокая |
Растворимость | растворим в ароматических углеводородах только при температурах выше 120° С |
Полистирол ( -СН2 – СНС6Н5 -)n - твердый, жесткий, прозрачный, аморфный полимер. Удобен для механической обработки, хорошо окрашивается, растворим в бензоле. Полистирол наиболее стоек к воздействию ионизирующего излучения по сравнению с другими термопластами (присутствие в макромолекулах фенильного радикала).
|
|
Недостатками полистирола являются его невысокая теплостойкость. Склонность к старению, образованию трещин.
Из полистирола изготовляют детали для радиотехники, телевидения и приборов, детали машин, сосуды для воды и химикатов, пленки стирофлекс для электроизоляции.
СВОЙСТВА ПОЛИСТИРОЛА | |
СП | от 500 до 5000 |
Т пл | аморфен и не имеет точки плавления |
Т ст | ок. 90° С |
Плотность | 1,08 г/см3 |
Кристалличность | Отсутствует |
Растворимость | легко растворим в ароматических углеводородах и кетонах при комнатной температуре |
Фторопласт -4(фторлон) политетрафторэтилен (-CF2- CF2 -)n является аморфно – кристаллическим полимером, до температуры 250 0С скорость кристаллизации мала и не влияет на его механические свойства, поэтому длительно эксплуатировать фторопласт -4 можно до температуры 250 0С. Разрушение материала происходит при температуре выше 4150С. Аморфная фаза находится в высокоэластичном состоянии, что придает фторопласту – 4 относительную мягкость. При весьма низких температурах (до -269 0С) пластик не охрупчивается. Фторопласт -4 стоек к действию растворителей, кислот, щелочей, окислителей. Практически он разрушается только под действием расплавленных щелочных металлов и элементарного фтора, кроме того, пластик не смачивается водой. Политетрафторэтилен малоустойчив к облучению. Это наиболее высококачественный диэлектрик. Фторопласт -4 обладает очень низким коэффициентом трения, который не зависит от температуры.
Недостатками фторопласта -4 являются хладотекучесть, выделение токсичногофтора при высокой температуре и трудность его переработки.
Фторопласт -4 применяют для изготовления труб, вентилей, кранов, насосов, мембран, уплотнительных прокладок, манжет, сильфонов, электрорадиотехнических деталей, антифрикционных покрытий на металлах.
|
|