Що таке «пластмаса»

Вещества, изменяющие свою форму под влиянием тем­пературы и давления и сохраняющие впоследствии приданную им форму, называются пластичными. Например, из увлажнённой глины можно изготовить раз­личную посуду, кирпичи и другие изделия; канифоль или некоторые смолы при нагревании становятся мягкими и им можно придать также различные формы, которые со­храняются после охлаждения.

Однако к пластмассам, в современном смысле этого слова, относят лишь те пластичные вещества, главной составной частью которых являются органические соеди­нения (Органические соединения — это соединения химического эле­мента углерода с водородом, кислородом и с некоторыми другими элементами. Подробно о химических элементах и способах обра­зования химических соединений см. брошюру «Научно-популярной библиотеки» Гостехиздата: А. М. Рубинштейн, «Химия во­круг нас») и которые, после придания им требуемой формы, обладают достаточно высокой прочностью, упругостью и стойкостью к нагреванию. Так, казеин — белковое ве­щество молока — в увлажнённом виде обладает пла­стичными свойствами, но он превращается в пластмассу с высокими механическими свойствами (называемую галалитом) лишь после обработки формалином и на­гревания.

Большинство современных типов пластических масс представляет собой смесь нескольких веществ, взятых в различных соотношениях. Разные составные части пласт­масс выполняют различные задачи. В каждом отдельном случае составные части могут быть различными, но боль­шая часть пластмасс содержит следующие три группы веществ:

1. Вещества, которые являются основой или свя­зующим материалом. Такой основой в пластмассе эбоните является каучук, в галалите — казеин молока, в бакелите — фенолформальдегидная смола, органическое соединение, в целлулоиде — нитроцеллюлоза — продукт взаимодействия клетчатки с азотной кислотой и т. д. (об этих веществах в дальнейшем будет рассказано под­робнее).

Без связующего материала нельзя изготовить ни одну пластмассу. Другие же составные части во многих видах пластмасс могут отсутствовать. Так, например, при изго­товлении прозрачного, бесцветного, небьющегося стекла «плексиглас» введение посторонних добавок является не­желательным, так как они ухудшают прозрачность и дру­гие свойства этого вида пластмассы.

2. Вещества, которые придают связующей основе пла­стичность,то-естьспособствуют превращению твёрдых и хрупких материалов в тестообразное состояние, удобное для придания им желаемой формы. Эта группа веществ называется пластификаторами. Казеин, напри­мер, является твёрдым и хрупким продуктом; но при сме­шении с 30—35% воды и 1—2% глицерина он становится мягким и в таком виде его легко обрабатывать на вальцах и штамповать из листов.

Хлорвиниловая смола, которая является связующим материалом хлоросодержащих пластмасс, представляет собой роговидную массу или мелкий белый порошок. При обработке на вальцах с некоторыми пластификаторами эта смола становится мягкой и гибкой и широко приме­няется для изготовления различных изделий (обуви, су­мок, плащей, клеёнок и др.).

3. Вещества, которые являются наполнителями. Наполнитель позволяет сократить расход основного свя­зующего вещества и тем самымудешевить стоимостьполучаемой пластмассы. Кроме того, он заполняет прост­ранство между отдельными частицами связующего веще­ства и усиливает их взаимную связь; это приводит к повышению прочности, гибкости и т. д. В качестве напол­нителей применяются древесная мука, ткань, бумага, древесная щепа, асбест, песок (кремнезём), стеклянная вата и другие материалы.

Различные наполнители по-разному влияют на изме­нение свойств связующей основы. Для примера можно привести данные об изменении механических свойств фенолформальдегидной смолы в зависимости от вида на­полнителя:

Кроме вышеприведённых трёх основных групп веществ, являющихся главными составными частями пластмасс, отдельные их виды содержат различные красители для придания изделию желаемой окраски.

При изготовлении некоторых видов пластмасс тре­буется также добавка таких веществ, которые способны вступать в химическое взаимодействие со связующей осно­вой, улучшая её прочность, гибкость и другие механиче­ские свойства. Так, при изготовлении эбонита к смеси каучука с сажей добавляется до 35% серы; часть этой серы в процессе нагревания вступает во взаимодействие с молекулами каучука и прочно связывает их между со­бой. А при получении галалита такой же эффект дости­гается продолжительной обработкой формалином пред­варительно нагретого и увлажнённого казеина.

Основной составной частью любого вида пластмассы является связующее вещество. Его физические и хими­ческие свойства обусловливают в значительной мере свойства получаемой пластмассы. Поэтому для общей ха­рактеристики пластмасс их разделяют на большие группы, исходя прежде всего из природы связующего вещества.

В приложении, на стр. 46, мы приводим классифика­цию пластмасс, предложенную советскими учёными Г. С. Петровым, И. П. Лосевым и Б. Н. Рутовским.

Какая же связь существует между химической при­родой вещества и его способностью служить связующей основой при изготовлении пластмасс?

• ← Вступ
• Молекули-карлики та молекули-гіганти →