реферат матереаловедение. ре. Неметаллические материалы
 Скачать 0.82 Mb.
|
Применение пластмассПластмассы 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. -13- Каучуки и Резины Каучуки - полимеры сопряженных диеновых соединений. Число мономерных звеньев в молекуле такого полимера может достигать нескольких десятков тысяч.Промышленность производит много видов синтетических каучуков. Каучуки служат примером эластичных полимеров, обладающих способностью в широком температурном интервале подвергаться значительным обратимым деформациям. Каучуки широко применяются в различных отраслях хозяйства: в производстве автомобильных шин, различных резинотехнических изделий, обуви и т.д. Каучуки, как правило, не токсичны. На основе синтетических и натурального невулканизированного каучуков изготавливают лейкопластыри. Каучуки используются в производстве эластичных зондов, катетеров, хирургических перчаток и других изделий медицинского назначения. До 30-х гг. прошлого столетия использовали натуральный каучук, выделенный из млечного сока (латекса) тропического растения гевеи и других каучуконосов. Ни один синтетический каучук не мог заменить натуральный. Изучение натурального каучука показало, что это полимер изопрена, в котором все элементарные звенья имеют цис-конфигурацию:  Трас-изомер так же является природным полимером и известен под названием "гуттаперча". В отличии от натурального каучука, гуттаперча не обладает эластичностью:  Классификация каучуков Все каучуки по происхождению делятся на натуральные и синтетические. Натуральные каучуки - продукты растительного происхождения, содержащиеся в млечном соке (латексе) каучуконосных растений. -14- Важнейшими типами натурального каучука являются смокед-шитс и светлый креп. Синтетические каучуки получаются химическим синтезом. К настоящему моменту в мире реализовано производство более 1000 марок синтетических каучуков. По областям применения они классифицируются на каучуки общего и специального назначения. Каучуки общего назначения применяются в массовом производстве таких изделий, в которых реализуется основное свойство резины - эластичность. На их основе производят, например, шины, транспортерные ленты, резиновую обувь. Каучуки специального назначения применяются в производстве изделий, которые наряду с эластичностью должны обладать особыми техническими свойствами: маслостойкостью, теплостойкостью, высокой газонепроницаемостью, стойкостью к воздействию химических реагентов (кислот, щелочей, растворителей и др.). Классификация каучуков представлена в табл. 1. Таблица 1. Классификации каучуков
Каучук: свойства Какими качествами наделен природный каучук? Этот полимер абсолютно уникален и меняет свои свойства в зависимости от температуры окружающей среды. Он может быть и высокоэластичным, и текучим, и даже стеклообразным.  В диапазоне от 20 до 30 °С для материала характерны: белая окраска или отсутствие цвета; аморфная рыхлая структура; способность растворяться только в бензине, бензоле, эфире; нерастворимость в воде и спиртах. Среди важных свойств каучука следует отметить: упругость и эластичность. Каучуковое изделие можно растянуть на 1000%, и даже после этого оно быстро возвращается в исходное состояние. Данное качество теряется только при очень длительном хранении; мягкость при комнатной температуре и проявление пластичности при нагревании. Если подобрать правильные условия работы с материалом, то форму, полученную при его тепловой обработке, удастся сохранить; непроницаемость для электричества, тепла, газов и воды. Это свойство делает применение каучука очень удобным во всех сферах. Изготовленные из него изделия обладают длительным сроком хранения и мало подвержены воздействиям окружающей среды. Каучук на 91-96 % состоит из полимера изопрена и имеет следующие характеристики и свойства: плотность 910-920 кг/м3, морозостойкость или температура стеклования 70 °C (т.е. он перестает быть пластичным и обретает некоторые качества, свойственные стеклу), теплоустойчивость до 200 °C. В большинстве жидкостей (вода, спирт, ацетон, жирные кислоты) не растворяется и в -15- них не набухает. Набухая, постепенно растворяется в подобных себе веществах: бензине, бензоле, эфире, толуоле и других ароматических углеводородах. Сжатие натурального каучука сопровождается поглощением, растяжение – выделением тепла. При охлаждении каучук становится хрупким, при нагревании – размягчается. И в том и в другом процессе каучук теряет свою эластичность. Взаимодействие натурального каучука с озоном, кислородом и другими окислителями ведет к повышению хрупкости и появлению трещин. Т.е. повышается хрупкость, он «старится». Как и большая часть полимеров, в зависимости от температуры каучук может быть в одном из трех состояний: высокоэластичном, вязкотекучем и стеклообразном. При обычных температурных условиях каучук высокоэластичен. Более прочего каучук ценится вследствие своей эластичности. Изделия из него способны быстро возвращать себе первоначальную форму. Это происходит каждый раз, как только перестают действовать деформационные силы. Упругость каучука одна из самых лучших в своем классе. Например, если изделие из него будут растягивать до 1000%, оно все равно вернется в свою исходную форму. К слову, для обычных твердых тел эта цифра равна 1%. Эти уникальные свойства каучук сохраняет и при нагревании, и при охлаждении. Кроме того, преимущество каучука проявляется еще и в том, что он обладает высокой пластичностью. Это означает, что под воздействием внешних сил этот материал будет приобретать и сохранять приданную ему форму. Во время механической обработки или нагревания это свойство особо заметно. Таким образом, каучук считается пласто-эластическим веществом. Однако, у натурального каучука имеется недостаток: со временем он твердеет и вследствие этого теряет свои свойства. Применение Каучук и изделия из него имеют огромное значение в промышленности и в повседневной жизни. В чистом виде каучук применяется очень редко и в основном находит применение в виде резины. Сейчас резиновые изделия встречаются практически на каждом шагу, но до XVIII века каучук не мог найти себе применения. Его применение началось с изобретения школьной принадлежности — гуммиластик, который использовали для того чтобы стирать карандашные надписи. Ученым и изобретателям понравился эластичный материал и далее были изобретены подтяжки и резиновые нити. Сумасшедшую популярность каучук получил после изобретения шотландца Ч. Макинтоша. Он проложил тонкий пласт каучука между слоями ткани и получил таким образом непромокаемую ткань. Плащи из такого материала стали называть по имени изобретателя — макинтошами. Однако дальнейшие попытки -16- найти применение каучуку не приводили к успеху. Изделия из каучука трескались на холоде, а на жаре плавились, источая ужасный запах. Так и забыли бы мы этот удивительный материал, если бы не любознательность американского изобретателя Чарлза Гудьира. Рези́на (от лат. resina «смола») — эластичный материал, получаемый вулканизацией натурального каучука — смешиванием с вулканизирующим веществом (обычно серой) с последующим нагревом. Резина – широко известный материал, который применяется практически во всех сферах человеческой жизни. Медицина, сельское хозяйство, промышленность не могут обойтись без этого полимера. Во многих производственных процессах также используется резина. Из чего делают этот материал и в чем его особенности, описано в статье. Резина являет собой полимер с высокой эластичностью. Его структура представлена хаотично расположенными цепочками углерода, скрепленными атомами серы. В нормальном состоянии углеродные цепочки имеют скрученный вид. Если резину растянуть, цепочки углерода раскрутятся. Способность растягиваться и быстро возвращаться в прежнюю форму сделала незаменимым во многих сферах такой материал, как резина. Из чего делают ее? Обычно резину получают путем смешивания каучука с вулканизирующим веществом. После нагрева до нужной температуры смесь густеет. |