Строительные пластмассы

 
 
 
 
 
 
 

Реферат

по дисциплине "Технология конструкционных материалов" 

Cтроительные пластмассы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 
 
 

1 Общие  сведения………………………………………………………..3

2 Состав…………………………………………………………………..4

3 Технология …………………………………………………………….5

4 Основные виды строительных пластмасс…………………………...8

   4.1Материалы для полов……….………………………………….…8

   4.2Отделочные материалы ……..…………………………………....9

   4.3Конструкционно-отделочные материалы……….……………...10

        4.4 Теплоизоляционые полимерные материалы…………………….12

   4.5 Кровельные,гидроизоляционные и санитарно-технические материалы и изделия……………………………………………………………….13

    4.6 Клеи на основе полимеров……………………………………….14

5Утилизация……………………………………………………………..15

Список  использованных источников………………………………...16

1 Общие сведения 

     Пластмасса  или пластик – это общий  термин для широкого диапазона синтетических  или полусинтетических изделий  полимеризации. Они состоят из органического  сгущения синтетической смолы или  ступенчато-полимеризованных (аддитивных) полимеров и могут содержать  другие вещества, чтобы улучшить износоустойчивость или экономичность. Существует много естественных полимеров, обычно считающихся "пластмассами". Пластмассы могут быть сформированы в пленки или волокна. Название «пластмасса» произошло из того факта, что многие виды этого материала являются гибкими, имея свойство пластичности.

     В период формования изделий полимер  находиться в вязкотекучем или высокоэластичном состоянии.

Целлулоид-пластмасса на основе модифицированной целлюлозы

Резина,эбонит-эластичный и твердый продукты вулканизации природного каучука

Галалит-пластмасса на основе казеина

Фенол-формальдегидная  смола –синтетический полимер.

Свойства  пластмасс:

1. Высокая прочность при малой плотности(ρ<1500 кг/м³,а у газонаполненных пластмасс 50-10 кг/м³)
2. Более низкий,чем у традиционных материалов,модуль упругости и соответственно высокая деформативность;заметная ползучесть(развитие деформации при длительном воздействии нагрузок)
3. Высокая износостойкость при малой поверхностной твердости
4. Водостойкость,водонепроницаемость и универсальная химическая стойкость к кислотам,щелочам,растворам солей
5. Невысокая теплостойкость(100-200°С,для некоторых 300-350°С) и зависимость механических свойств от температуры
6. Декоративность-способность окрашиваться в яркие тона и принимать нужную текстуру поверхности
7. Хорошие электроизоляционные свойства и склонность к накапливанию статического электричества
8. Склонность к старению(особенно под воздействием УФ излучения и кислорода воздуха)
9. Горючесть,усугубляемая токсичностью продуктов горения
10. Экологическая проблемность пластмасс

 
 

2 Состав 

     Основные  компоненты-полимер,наполнитель,пластификатор,краситель  и специальные добавки

     Полимер выполняет роль связующего и определяет основные свойства пластмассы.

     Наполнитель уменьшает расход полимера и придает пластмассе определенные свойства.

Бывают:

• порошкообразные(мел,тальк,древесная мука);
• грубодисперстные(стружка,песок,щебень);
• волокнистые(стекловолокно,целлюлозные волокна);
• листовые(бумага,древесный шпон)

     Волокнистые и листовые наполнители являются армирующими наполнителями,существенно повышающими  прочность и модуль упругости пластмасс.

     Стеклопластики,углепластики,бумажнослоистые  пластики очень прочные и легкие конструкцинные материалы.

     Пластмассы  могут быть наполнены(до 90-95% по объему) воздухом.Такие материалы называются пеноспластами и обладают очень высокими теплоизоляционными свойствами.

     Пластификаторы-вещества,повышающие эластичность пластмасс.Они,проникая между молекулами полимера,повышают их подвижнсть.Это делает материал пластичным,а так же облегчает переработку пластмасс,снижая температуру перехода в вязкотекучее состояние.(Н:диоктилфталатом,трикрезилфосфат)

     Пигменты

• Органические
• Неорганические

     Стабилизаторы и антиоксиданты-необходимый элемент многих пластмасс,так как полимеры под воздействием солнечного света и кислорода воздуха стареют(происходит деструкция полимера и окислительная полимеризация),что приводит к потере эксплуатационных  свойств и разрушению пластмассы.

     Отвердители и вулкакнизаторы используют в тех случаях,когда необходимо произаести отвержение жидких олигомеров(например,отвержение эпоксидной смолы аминными отвердителями),или сшивку макромолекул термоактивного полимера(например вулканизация каучука серой).Происходит укрупнение молекул исходных продуктов с образованием пространственных сеток с помощью низкомолекулярных веществ.В ряде случаев отвердителями могут служить кислород или влага,содержащиеся в воздухе. 
 

3 Технология 

     Способ  обработки и ее режим определяется видом полимера и типом получаемого  изделия.

     Общая схема производства включает дозировку и приготовление полимерной композиции,формование изделий и стабилизация их формы и физико-механических свойств.

     Приготовление композиций производится на смесителях различных систем.Для перемешивания  сухих композиций обычно используют турбулентные и шнековые смесители.Специфическим широко используемым способом приготовления полимерных композиций является вальцевание.

     Вальцевание-операция, при которой масса перетирается в зазаое между обогреваемыми валками,вращающимися в противоположном направлении.Вальцевание помогает равномерно перемешивать компоненты смеси.При многократном пропускании массы через валки полимер в результате термомеханических воздействий переходит в пластично-вязкое состояние.Этот процесс называется пластикация.

     

а - загрузка массы; б- вальцевание; в - переход массы на один валок; г – срез массы с валка; 1,3 - валки; 2 – вальцуемый материал; 4 – нож

Рисунок 1- Схема вальцевания 

     Эструдирование-перемешивание массы в обогреваемом шнековом прессе(экструдере) с последующим продавливаниеммассы сквозь решетку для формирования полуфабриката в виде гранул(такой эструдер называется гранулятором).

     Каландирование-процесс формования полотна заданной толщины и ширины из пластичной смеси путем однократного пропускания между обогреваемыми полированными валками с последовательно уменьшающимся зазором.Таким способом производят полимерные пленки.

       
 
 
 
 
 
 

а) - Г-образный каландр; б) Z-образный каланд

Рисунок 2- Схемы работы четырехвалковых каландров 

     Экструзия-процесс получения профилированных изделии способом непрерывного выдавливания размягченной массы через формообразующее отверстие(мундштук).Таким способом производят трубы,погонажные изделия(плинтусы,раскладки,оконные профили)

     Литье под давлением с помощью литьевых машин получают небольшие изделия сложной конфигурации из смесей на основе термопластичных полимеров(вентиляционный решетки,мелкие плитки).Гранулированный полуфабрикат нагревается до вязко-текучего состояния в цилндре литьевой машины и плунжером впрыскивается в раземную форму,охлаждаемую водой.

     Горячее прессование используют в основном для формования изделий из термоактивных полимеров.Так,в частности,получают листовые материалы.Для листовых материалов используют многоэтажные прессы с масляным или паровым обогревом плит(t=120-150°C).В начале полимер расплавляется,связывая все компоненты,а затем необратимо отверждается,фиксируя заданную форму изделия.Таким способом можно получить пеноспласты с помощью веществ-газообразователей,разлагающихся с выделением газа при нагревании,то есть в тот момент,когда полимер обретает вязко-пластичную консистенцию.Вспенивание происходит при размыкании плит пресса.Получаемый при этом пенопласт имеет на поверхности плиты плотные корочки.

     Пенопласты  получают и другими методами.Очень  простым способом получают полистирольный пеноспласт из гранул полистирола,содержащих легкокипящую жидкость-изопентан.Наибольшее количество гранул помещают в закрытую форму,которую опускают в горячую (t=85-95°C)воду.Полистирол размягчается,изопентан,вскипая,вспучивает гранулы.Расширившиеся гранулы занимают весь оббьем формы,слипаются  друг с другом и образуют плиту или изделие другой формы

     Кроме перечисленных способов получения  изделий из пластмасс используются еще много других методов:промазывание и пропитка основ;напылене пластмасс,варка и склеивание.

     

1 —  бронирующая посыпка; 2 - слой из  полимербитумного связующего: 3 - основа  стекловолокнистая или из полимерных  волокон. 4 — слой из полимербитумного  связующего: 5 -разделительный слой (пылеватая посылка, полиэтиленовая пленка);

Рисунок 3 - Схема поперечного сечения полимербитумного рулонного материала 
 

     4 Основные виды строительных пластмасс 

     4.1 Материалы для полов

• Рулонные материалы

        Линолеум,ворсовые(ковровые)  покрытия

• Плиточные материалы

        Могут быть получены как из ПВХ-материалов,так и на базе ворсовых покрытий.Из плиток можно составлять декоративные покрытия полов,которые можно ремонтировать,заменяя отдельные вышедшие из строя плитки.Слабым местом таких полов являются стыки.

        Ламинат-крупноразмерные плитки из твердой древесно-волокнистой плиты,имеющие с лицевой стороны декоративное полимерное покрытие с высокой износостокостью.Ламинированные покрытия легко собираются и разбираются благодаря специальным «замковым» сочленениям.

• Бесшовные мастичные полы получают из сырьевых смесей на основе жидко-вязких олигомеров.Составы,содержащие,кроме того,наполнители и пигменты,наносятся на подготовленное основание пола слоем требуемо толщины(2-10 мм).Через 1-2 суток образуется ровное износостойкое и не имеющее швов покрытие пола.Такие покрытия отличаются водостойкостью,химической стойкостью,износостойкостью и хорошим сопротивлением ударным нагрузкам.Целесообразны для цехов предприятий пищевой промышленности,спортивных залов,коридорах в школах.

 

4.2 Отделочные материалы

• Бумажно-слоистый пластик-листовой материал размеров до 3600х1600 мм при толщине 0,5-3 мм,получаемый горячим прессованием 5-15 слоев бумаги,пропитанной термоактивными полимерами:лицевые слои-прозрачным меламиноформальдегиднымполимером,а внутренние-фенолформальдегидным.Для верхнего лицевого слоя используется цветна бумага с рисунком,покрытая сверху прозрачно защитной бумагой,так же имеющей пропитку.