Так традиционно называют материалы из синтетических полимеров, получаемых полимеризацией моноенов и поликонденсацией.
Наиболее широкое применение из них получили:
- полиэтилен высокого давления (ПЭВД);
- полипропилен высокого давления (ППВД);
- полистирол и его сополимеры;
- поливинилхлорид (ПВХ);
- полиэтилентерефталат (лавсан);
- полиакрилонитрил (нитрон);
- полифторэтилены – в первую очередь: политетрафторэтилен (тефлон, фторопласт-4).
Таблица 4 – Физико-механические свойства некоторых пластмасс
Свойство
Полиэтилен
Полипро-
пилен
Полистирол
Поливинил-хлорид
Фторопласт-4
Плотность, кг/м3
920…930
1330…1430
2160…2260
Предел прочности при растяжении, МПа
12…17
25…40
35…50
40…60
14…25
Относительное
удлинение, %
500…600
350…800
1,5…2
10…25
250…500
Рабочие температуры, ОС
(-70)…100
(-35)…160
(-20)…100
(-20)…160
(-270)…320
Удельное электрическое сопротивление, Ом.м
1015
8.1013
1014…1015
1012…1014
1016…1016
Диэлектрическая проницаемость (50 Гц)
2,2…2,3
2,0…2,5
2,6
4,1
1,9…2,2
Как видно из таблицы 4, по сравнению с металлами и даже силикатными материалами пластмассы отличаются низкой плотностью (наиболее плотен фторопласт). Они значительно пластичнее – удлинение до восьми раз (наименее пластичен полистирол). Для пластмасс характерно сохранение механических свойств при низких температурах – уникален в этом отношении фторопласт, спосбный «работать» при температурах, близких к абсолютному нулю.
Пластмассы сравнительно малопрочны, нетвёрды и нестойки к истиранию. Практически все пластмассы – диэлектрики и хорошие электроизоляторы.
Пластмассы отличаются довольно высокой стойкостью к водным растворам солей, оснований и неокисляющих кислот. Окислители, галогенангидриды и другие реагенты, генерирующие радикалы, быстро разрушают большинство пластмасс. Кроме того, многие органические реагенты – полигалогеналканы, ароматические углеводороды, нитропроизводные – вызывают набухание полимеров с быстрой потерей прочности.
Уникальной стойкостью отличаются полифторэтилены – особенно фторопласт-4: они более инертны, чем даже фарфор. Только фтор и бром вызывают набухание фторопласта.
Низкая прочность и термостокость, а также ограниченная стойкость к органическим средам до настоящего времени существенно ограничивают применение пластмасс в химической технике. Из них изготавливают сосуды, не работающие под давлением; теплообменники; фильтры; трубы, трубные детали и трубопроводную арматур; уплотнительные детали. Важные изделия из пластмасс – плёночные материалы, используемые для упаковки продуктов, а также для изготовления фильтровальных мембран.
Наиболее ценная во всех отношениях пластмасса – фторопласт. Помимо уникальной стойкости, он отличается малой адгезией и низким коэффициентом трения. Из фторопластов изготавливают не только все указанные виды оборудования, но и детали узлов трения скольжения; особо важно также изготовление микропористых и ультрамикопористых мембран для фильтрования под давлением до 10 МПа.
ПОЛИКОНДЕНСАЦИОННЫЕ ПЛАСТМАССЫ
Из материалов этого класса следует в первую очередь упомянуть три типа пластмасс.
1. Фенолоформальдегидные смолы (фенопласты) и композиционные наполненные материалы на их основе.
Наиболее многотоннажная по потреблению в химическом машиностроении сложная пластмасса. Получают поликонденсацией (полиалкилированием) замещённых фенолов с формальдегидом.
В условиях кислотного катализа при избытке фенола получают термопластичные новолаки;
При избытке формальдегида в условиях основного катализа получают термореактивные резольные смолы (резолы, резитолы и резиты).
Основное их использование – производство композиционных пластиков – пресс-порошковых; волокнитовых (асбоволокнит, фаолит, стекловолокнит); слоистых (текстолит, асботекстолит, стеклотекстолит).