как влияют поперечные химические связи сетчатая структура молекул на форму тмк
Термомеханические основы переработки полимеров
Термомеханические основы переработки полимеров.
1. Усвоить особенности агрегатных и «физических» состояний полимеров.
2. Изучить зависимости деформации полимеров от температуры (термомеханические кривые), лежащие в основе переработки пластмасс в изделия, и методы изготовления деталей из пластмасс.
3. Изучить состав пластмасс, их разновидности и классификацию по природе связующего и наполнителя.
4. Освоить распознавание некоторых пластмасс по внешним признакам.
Полимеры состоят из цепочечных (линейных) или сетчатых макромолекул. Молекулы после достижения ими определенной длины приобретают гибкость, т. е. способность свертываться и развертываться под действием теплового движения и внешнего силового поля. Это качество определяет все характерные особенности механических и физических свойств полимеров.
Полимеры с молекулярной массой менее 103 называют олигомерами (смолами).
По форме молекулы полимера делятся на:
1) Линейные (в т. ч. разветвленные)
2) Сетчатые, которые могут быть:
Сетки – беспорядочные, некристаллические структуры.
Гибкость линейных макромолекул или линейных участков в сетчатых полимерах реализуется путем вращений одинарных химических ковалентных связей вдоль по цепи, расположенных под углом 120°.
В полимерах линейного и разветвленного строения молекул – термопластах – суммарная энергия физических сил взаимодействия звеньев соседних молекул настолько велика, что полностью исключает отрыв всей молекулы от массы полимера, а в отдельных случаях делает невозможным взаимное перемещение молекул. Поэтому линейные полимеры нельзя перевести при нагреве в газообразное (а при очень большой молекулярной массе – и в жидкое) агрегатное состояние.
Сетчатые – термостабильные полимеры (весь кусок сетчатого полимера – одна гигантская макромолекула) – при нагреве невозможно перевести даже в жидкое состояние, так как взаимное неограниченное перемещение линейных участков сетки может происходить только с разрушением химической ковалентной связи между ними, т. е. с деструкцией.
Таким образом, полимеры могут существовать только в двух агрегатных состояниях: твердом и жидком.
Молекулы полимеров могут образовывать участки с высокой и низкой упорядоченностью, т. е. находиться в двух фазовых состояниях. Фаза, в которой соблюдается дальний порядок расположения звеньев макромолекул, называется кристаллической. При отсутствии такого порядка взаимного расположения звеньев и макромолекул полимеры находятся в аморфной (термодинамически неравновесной, метастабильной, переохлажденной, жидкой) фазе.
Благодаря указанной выше гибкости длинных цепных молекул аморфные полимеры имеют три физических состояния: стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее. Переход из одного физического состояния в другое является следствием изменения характера теплового движения системы полимерных молекул.
Линейные и разветвленные полимеры могут находиться в кристаллической фазе и во всех трех физических состояниях аморфной фазы. Аморфный полимер при изменении температуры обратимо переходит из одного физического состояния в другое постепенно, и столь же постепенно меняются его физические и механические свойства.
Термостабильные густосетчатые полимеры с нерегулярным расположением поперечных связей находятся только в аморфном (стеклообразном) состоянии.
Термостабильные редкосетчатые полимеры могут находиться в стеклообразном и высокоэластическом состояниях.
Все технологические и эксплуатационные свойства полимеров зависят от физического или фазового состояния, которое обнаруживается с помощью термомеханических кривых (ТМК).
При охлаждении образец полимера (если не произошла деструкция) проходит все три физических состояния в обратном порядке. Так можно совершать многократно.
В температурном интервале Т ниже температуры стеклования Тс полимер находится в твердом стеклообразном состоянии. Здесь тепловое движение совершают в основном только атомы внутри звеньев. Время между двумя поворотами звеньев чрезвычайно велико, и в полимере зафиксировано (заморожено) беспорядочное «жидкое» расположение молекул. Конформации беспорядочно расположенных молекул соответствуют их термодинамически выгодной форме свернутости при охлаждении к моменту стеклования.
2.9. Межмолекулярные реакции полимеров. Образование сетчатых («сшитых») структур
Межмолекулярные реакции полимеров имеют также большое техническое значение. По характеру изменений свойств исходных полимеров они резко отличаются от полимераналогичных превращений. В последних, как мы видели, сильно изменяется химическая природа функциональных групп в макромолекулах, однако сами макромолекулы остаются самостоятельно существующими структурными элементами полимера. Полимер не теряет способности к растворению, к переходу в вязкотекучее состояние при повышении температуры (если при этом еще не происходит его химическое разложение). Иными словами, физико-механические изменения после полимераналогичных превращений могут быть описаны на основе знания поведения отдельных макромолекул или их агрегатов. Межмолекулярные реакции принципиально меняют характер поведения макромолекул полимера. Они могут происходить как при химическом взаимодействии функциональных групп разных макромолекул друг с другом, так и при взаимодействии низкомолекулярных веществ одновременно с двумя, тремя или более макромолекулами полимера. В результате исходные макромолекулы оказываются химически связанными друг с другом, или сшитыми, и образуется единая трехмерная сетчатая структура полимера. При этом, как правило, резко повышаются прочностные и динамические свойства полимера, теряется способность к растворению. Утрачивает смысл и само понятие макромолекулы, так как теперь свойства полимера могут быть описаны с помощью свойств отрезков макромолекул между узлами образовавшейся сетчатой структуры. Схематично реакцию образования сшитого полимера можно представить следующим образом:
В сшитом полимере понятием «молекулярная масса» обозначают величину молекулярной массы отрезка макромолекулы между сшитыми звеньями или узлами сетки. Если сшивание макромолекул протекает статистически (в результате, например, действия на полимер ионизирующих излучений или растворимых низкомолекулярных соединений, реагирующих по случайному закону с химически активными группами макромолекулы), то принимают, что средняя молекулярная масса отрезка является величиной постоянной для данной степени сшивания либо для данной густоты сетки. Зная исходную среднюю молекулярную массу полимера (Мо) и молекулярную массу отрезка цепи после сшивания (Мс), можно рассчитать индекс сшивания (g), который является характеристикой степени сшивания полимера: g = Мо/Мс, так как определяет число сшитых звеньев на одной исходной макромолекуле полимера. Число отрезков цепей в единице объема сшитого полимера (Nc) равно удвоенному числу сшивок (2u) или числу поперечных связей (u) в единице объема за вычетом числа исходных макромолекул в единице объема полимера (b):
Но каждая макромолекула после сшивания вносит в структуру сетки два свободных конца (bi), т. е. b1=2b. Следовательно, Nc = 2u-(b1/2). Для оптимально сшитых структур число поперечных связей велико по сравнению с числом исходных макромолекул, т. е. каждая макромолекула содержит большое количество сшитых звеньев и Nc ³ (b1/2). Тогда Nc = 2u, т. е. число цепей равно числу узлов сетки. Чем больше число цепей сетки, тем более твердым и жестким становится полимер, тем более он термостоек и, как правило, прочен.
Рассмотрим теперь примеры химических реакций, приводящих к сшиванию полимеров. Одним из давно известных процессов образования сшитых структур является трехмерная конденсация фенола с формальдегидом. Это пример реакции, в которой сшитый полимер образуется в процессе получения самого полимера по реакции поликонденсации. При избытке формальдегида в смеси его с фенолом (щелочной катализатор) вначале получаются линейные молекулы резола:
При дальнейшем нагревании эти молекулы реагируют друг с другом за счет метилольных групп в пара-положении бензольного ядра с образованием сшитого пространственного полимера (резит):
Такой процесс «отверждения» термореактивных смол приводит к образованию жестких, прочных, химически стойких полимеров, которые применяются в виде лаковых покрытий, клеев, для образования единой структуры с различными наполнителями и др. Аналогичным образом протекает отверждение эпоксидных смол:
Эпоксидные смолы широко используются в качестве клеев, связующего для стеклопластиков и др.
В первом примере реакция сшивания протекала за счет взаимодействия функциональных групп линейных молекул полимера, во втором для сшивания применено низкомолекулярное вещество с двумя функциональными группами, реагирующими с функциональными группами линейных макромолекул полимера. Таких примеров можно привести много, но суть их будет сводиться к протеканию реакций между молекулами полимера и образованию единой сетчатой структуры, где всю массу сшитого полимера можно рассматривать как одну гигантскую макромолекулу.
Сшивание макромолекул можно осуществлять также путем физических воздействий, приводящих к образованию активных центров (радикалов или ионов) на макромолекулах. Например, при облучении ультрафиолетовым светом или при действии g-лучей на насыщенные и ненасыщенные полимеры образуются свободные радикалы внутри макромолекул. Эти радикалы реагируют друг с другом или с двойными связями других макромолекул, что приводит к возникновению поперечных связей и образованию сетчатой структуры. Механизм этих реакций подобен рассмотренному выше случаю перекисной вулканизации каучуков.
Химическая природа, концентрация и распределение поперечных химических связей в структуре сшитых полимеров оказывают большое влияние на их механические и химические свойства, а следовательно, и на долговечность и надежность в эксплуатации соответствующих изделий из таких полимеров. На примере эластомеров в работах школы советского ученого Б. А. Догадкина изучены закономерности вулканизации и структуры сшитых каучуков в связи с их свойствами. Детальное рассмотрение влияния состава и структуры сетчатых полимеров на их свойства представляет собой сравнительно новую и быстро развивающуюся область химии и физики полимеров и выходит за рамки настоящего пособия. Здесь следует только указать, что практически все виды полимеров могут быть подвергнуты сшиванию (радиационное сшивание полиэтилена и каучуков, образование сеток в полиуретанах, дубление кожи и др.), но свойства сшитых полимеров изучены еще недостаточно, особенно волокон и пленкообразующих полимеров.
Строение полимеров и его влияние на свойства
НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
Неметаллические материалы в качестве конструкционных материалов служат важным дополнением к металлам, в ряде случаев, с успехом заменяют их, а иногда неметаллические материалы сами являются незаменимыми.
Достоинством неметаллических материалов является сочетание требуемого уровня химических, физических и механических свойств с низкой стоимостью и высокой технологичностью. Трудоемкость при их изготовлении в 5-6 раз ниже, и они в 4-5 раз дешевле по сравнению с металлическими материалами. Они не подвергаются коррозии.
Строение полимеров и его влияние на свойства.
Строение полимеров. Полимерами называются высокомолекулярные химические соединения, состоящие из многочисленных маломолекулярных звеньев одинакового строения (мономеров). Макромолекулы представляют собой длинные цепи из мономеров, что определяет их большую гибкость. Отдельные атомы в мономерах соединены между собой довольно прочными ковалентными химическими связями. Между макромолекулами действуют значительно более слабые физические связи (Ван-дер-Ваальса). Чаще всего для получения полимеров применяют мономеры, представленные на рис.1.
Особенностью молекул полимеров является их большая молекулярная масса (М ≥ 5 · 10³). Соединения с меньшей молекулярной массой (М = 500-5000) называются олигомерами, у низкомолекулярных соединений М ≤ 500. Различают природные и синтетические полимеры.
К полимерам, встречающимся в природе, относятся натуральный каучук, целлюлоза, слюда, асбест, шерсть и т.д. Однако ведущее место занимают синтетические полимеры, получаемые в процессе химического синтеза из низкомолекулярных соединений. В зависимости от способа образования высокомолекулярных синтетических соединений различают полимеры, получаемые либо в процессе полимеризации, либо поликонденсации, либо в результате реакции присоединения.
По составу все полимеры делятся на органические, элементоорганические и неорганические. Органические полимеры состоят из атомов углерода, водорода, кислорода, азота, серы и галогенов. Элементоорганические соединения содержат в составе основной цепи кроме перечисленных, атомы кремния, титана, алюминия и др. Это синтетические полимеры. Их характерными представителями являются кремнийорганические соединения, основная цепь которых построена из атомов кремния и кислорода.
Неорганические полимеры (силикатное стекло, керамика, слюда, асбест и др.) не содержат атомов углерода. Основой их являются оксиды кремния, алюминия, магния и др.
Для получения материалов с заданными свойствами в технике часто используют не сами полимеры, а их сочетания с другими материалами как органического, так и неорганического происхождения (металлопласты, пластмассы, полимербетоны, стеклопластики и др.). Своеобразие свойств полимеров обусловлено их структурой. Различают следующие типы полимерных структур: линейную, линейно-разветвленную, лестничную и пространственную с громоздкими молекулярными группами (рис2).
Полимеры с линейной структурой представляют собой длинные зигзагообразные или закрученные в спираль цепочки (рис.2.а). Их макромолекулы характеризуются повторением вдоль цепи одной и той же структурной группы – звена. Между звеньями макромолекул и между
атомами в звеньях имеет место ковалентный характер связи. Связь между макромолекулами осуществляется слабыми физическими силами (Ван-дер-Ваальса). Для макромолекул полимеров с линейной структурой характерна высокая гибкость. Гибкость – основное свойство полимерных цепей, приводящее к качественно новым свойствам: высокой пластичности и отсутствию хрупкости в твердом состоянии. К типичным полимерам с линейной структурой относится полиэтилен.
Рис.2
Полимеры с линейно-разветвленной структурой помимо основной цепи имеют боковые ответвления (рис.2.б). К типичным полимерам с линейно-разветвленной структурой относится полипропилен.
Молекула полимера с лестничной структурой (рис.2.в) состоит из двух цепей, соединенных химическими связями, характеризуются повышенной термостойкостью, жесткостью, они нерастворимы в органических растворителях.
Полимеры с пространственной структурой (рис.2.г) образуют при соединении макромолекул между собой в поперечном направлении прочные химические связи. В результате такого соединения макромолекул образуется сетчатая структура с различной густотой сетки или пространственная сетчатая структура. Полимеры с пространственной структурой являются основой конструкционных неметаллических материалов.
По фазовому составу полимеры представляют собой системы, состоящие из кристаллических и аморфных областей. Кристаллическое состояние характеризуется наличием дальнего порядка в расположении макромолекул. Для кристаллического состояния характерны различные структуры образований (надмолекулярные структуры) (рис.3).
К ним в первую очередь относятся ленты (рис.3.а). Из лент строятся плоскости, которые представляют собой важнейший структурный элемент кристаллического полимера. Когда образование правильных кристаллов затруднено, то образуется сферолитная структура (рис.3.б). Сферолиты состоят из лепестков, образованных последовательным чередованием кристаллических и аморфных участков. Кристаллические полимеры по своему строению похожи на обычные кристаллические твердые тела, но сложнее, поскольку наряду с кристаллической фазой имеют в объеме аморфную фазу с межфазными слоями. Кристаллическая форма полимеров способствует повышению их твердости, прочности, модуля упругости, одновременно снижая гибкость молекул.
Аморфные полимеры по строению близки к жидкостям. В них существуют упорядоченные участки, в которых наблюдается ближний порядок в расположении молекул. Аморфная фаза уменьшает жесткость, делает полимер более эластичным, т.е. способным к большим обратимым деформациям. Отношение объема всех кристаллических областей к общему объему называют степенью кристалличности. Высокую степень кристалличности (60-80 %) имеют фторопласты, полипропилен, полиэтилен высокой плотности. Меньшей степенью кристалличности обладают поливинилхлорид, полиэтилен низкой плотности.
В зависимости от того, как ведут себя полимеры при нагреве, они делятся на термопластичные и термореактивные. Термопластичные полимеры при нагреве размягчаются и плавятся, а при охлаждении затвердевают.При этом материал не претерпевает химических превращений, что делает процесс плавления – затвердевания полностью обратимым. Термопластичные полимеры имеют линейную или линейно- разветвленную структуру макромолекул. Между молекулами действуют слабые силы, и нет химических связей. К термопластам относятся полиэтилен, полистирол, полиамиды и др. Изделия из термопластичных полимеров изготавливают литьем под давлением в водо-охлаждаемые формы, прессованием, экструзией, выдуванием и другими способами.
Термореактивные полимеры сначала имеют линейную структуру и при нагреве размягчаются, затем в результате протекания химических реакций приобретают пространственную структуру и превращаются в твердое вещество, сохраняя и в дальнейшем высокую твердость. Последующий нагрев не размягчает их и может привести только к их разложению.
Готовый термореактивный полимер не плавится и не растворяется, поэтому в отличие от термопластичного не может подвергаться повторной переработке. К термореактивным полимерам относятся феноло-формальдегидная, кремнийорганическая, эпоксидная и другие смолы.
Основные свойства полимеров. Полимеры могут находиться в твердом и жидком состояниях (газообразное состояние для них не характерно), кристаллическом и аморфном фазовых состояниях, а также в стеклообразном, высокоэластичном и вязкотекучем деформационных физических состояниях.
Полимеры имеют высокую стойкость в таких средах, как щелочи, концентрированные кислоты. С увеличением молекулярной массы снижается растворимость полимеров в органических растворителях. Полимеры с пространственной структурой практически не подвержены действию органических растворителей. В отличие от металлов полимеры не подвержены действию коррозии.
Большинство полимеров является диэлектриками. Полимеры в основном относятся к немагнитным материалам. Из всех конструкционных материалов полимеры имеют наименьшую теплопроводность и наибольшую теплоемкость.
Для полимеров характерен широкий диапазон механических характеристик, сильно зависящий от их структуры. Кроме структурных параметров большое влияние на механические свойства полимеров оказывают внешние факторы: температура, скорость нагружения, давление, вид напряженного состояния, термообработка и др.
Полимерные материалы подразделяются на жесткие с модулем упругости Е= 10 4 МПа (пластмассы, волокна, пленки) и мягкие высокоэластичные материала с модулем упругости Е=1-10 МПа (резины). Механизм и закономерности разрушения тех и других существенно различны.
Для полимеров характерны ярко выраженная анизотропия свойств, снижение прочности и развитие ползучести при длительном нагружении. Вместе с тем полимеры обладают высоким сопротивлением усталости. Для полимеров характерна более резко выраженная температурная зависимость механических свойств по сравнению с металлами.
Одной из основных характеристик полимеров является деформируемость. По деформируемости полимеров в широком температурном интервале чаще всего оценивают их основные технологические и эксплуатационные свойства. Значение деформируемости определяют методом термомеханических кривых деформация – температура (рис.4).
Термомеханические кривые получают при нагреве нагруженного образца полимера с заданной скоростью. Действующая нагрузка должна быть постоянной по величине и малой по значению, чтобы механические воздействия на полимер не приводили к изменению его структуры. Анализ кривой на рис.5 показывает, что полимер может находиться в трех физических состояниях: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем.
Все полимеры в большей или меньшей степени подвержены процессу старения во времени.
Старением полимеров называют самопроизвольное необратимое изменение важнейших технических характеристик, происходящее в результате сложных химических и физических процессов, развивающихся в материале при эксплуатации и хранении.
Старению способствуют свет, частая смена циклов нагрев – охлаждение, воздействие кислорода, озона и другие факторы. Старение ускоряется при многократных деформациях. Менее существенное влияние на старение оказывает влага. При старении повышается твердость, хрупкость, теряется эластичность
Ускоренное старение наблюдается при действии механических напряжений, когда не успевают протекать процессы релаксации напряжений, в результате чего ослабляются или нарушаются химические связи. При длительной работе резин в растянутом состоянии на их поверхности под действием атмосферного кислорода образуется хрупкая пленка, склонная к расслаиванию. Для замедления старения в полимерные материалы добавляют стабилизаторы. Обычно применяют стабилизаторы двух типов: термостабилизаторы (амины, фенолы) и светостабилизаторы (сажу). Длительность эксплуатации стабилизированных полимеров значительно возрастает. Срок наступления хрупкости полиэтилена, стабилизированного сажей, составляет свыше 5 лет. Трубы из поливинилхлорида могут работать 10-25 лет.
Для определения механических свойств неметаллических материалов проводят статические испытания на растяжение, сжатие, и изгиб; динамические испытания на удар; определение твердости, усталостной прочности, ползучести и др. С целью определения стойкости к старению проводят физико-механические испытания материалов после ускоренных климатических испытаний на фотостарение. Кроме того, существуют методы определения массы, толщины, плотности материала, а также специальные виды испытаний.
. При высоких температурах (200-250 °С) происходит термическая деструкция – разложение органических полимеров, сопровождающихся испарением летучих веществ. Сравнительные характеристики важнейших полимеров представлены в табл.1
Пластмассы. Состав, виды пластмасс, их основные физико-механические свойства. Технология изготовления изделий из пластмасс и область их применения.
Особенностями пластмасс является малая плотность (1-2 т/м 3 ), низкая теплопроводность, значительное тепловое расширение (в 10-30 раз больше теплового расширения стали), хорошие электроизоляционные свойства, высокая химическая стойкость, немагнитность. Одним из основных преимуществ пластмасс является возможность изготовления из них деталей наиболее прогрессивными способами, т.е. их технологичность. Прочность силовых пластиков сопоставима с прочностью стали. Недостатки пластмассы – невысокая теплостойкость, низкий модуль упругости и низкая ударная вязкость по сравнению с металлами и сплавами. В процессе эксплуатации изделий из пластмасс необходимо учитывать их склонность к старению, т.е. ухудшение основных эксплуатационных характеристик под воздействием внешних факторов с течением времени. Для конструкционных пластмасс особенно опасна потеря пластичности и повышение хрупкости, что приводит к снижению надежности изделия. Декоративные пластмассы в процессе старения теряют внешний вид. Также необходимо учитывать токсичность некоторых пластмасс, особенно усиливающую при повышенной температуре.
Пластмассы. Пластмассы (пластики) – твердые, прочные материалы на основе полимерных соединений, формуемых в изделие методами пластической деформации. Свойства пластмасс определяются свойствами полимеров, составляющих их основу, а также технологическими процессами формования изделий из них. При разработке технологического процесса следует пользоваться характеристиками полимеров, выявленными при построении термомеханической кривой. Пластмассы, как и полимерные материалы, подразделяются на термопластичные и термореактивные. Термопластичные пластмассы при нагреве размягчаются, даже плавятся, при охлаждении затвердевают. Обратимость свойств термопластов, их невысокая прочность (10-10МПа) объясняется линейной или разветвленной структурой и аморфным строением полимеров. Термопласты легко формуются в изделия, дают незначительную усадку при формовании (1-3 %), однако имеют ограниченную рабочую температуру (свыше 60-70ºC начинается резкое снижение физико-механических свойств). Более теплостойкие термопласты могут работать до 150-250ºC.
Термореактивные пластмассы (т.е. не размягчающиеся) на начальной стадии нагрева, имея линейную структуру, размягчаются, а затем затвердевают в результате протекания химических реакций и образования пространственной структуры. Изделия из термореактивных полимеров при повторном нагреве не размягчаются и не поддаются повторной переработке.
Состав, виды пластмасс, их основные физико-механические свойства.
Пластмассы могут быть простыми, представляющими собой чистые полимеры, и сложными, в состав которых помимо полимеров могут входить одновременно или в различном сочетании: связующее (полимерная основа), наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители, отвердители (сшивающие агенты), структурообразователи, порообразователи, смазки, антистатики, антимикробные агенты и др. компоненты, придающие специфические свойства пластическим массам.
Связующее в пластмассе или полимерная матрица в изделии удерживает все ингредиенты композиции в форме и размерах, полученных после формования изделия. Содержание связующего в пластмассах достигает 30–70 %.
Наполнители – это твердые, жидкие и газообразные органические и неорганические вещества, вводимые с целью снижения стоимости изделий с одновременным улучшением эксплуатационных свойств ( механических, электрических, химических свойств, а также их водо-, термо- и теплостойкость.)
В зависимости от химической природы и поверхностной активности наполнители разделяют на органические и неорганические, природные и синтетические, активные и неактивные, а в зависимости от формы и структуры – на порошкообразные (дисперсные), волокнистые и листовые.
Наибольшее применение находят порошкообразные наполнители различных форм: кубической – полевой шпат, кальциты; игольчатой – древесная мука, силикат кальция; чешуйчатой – тальк, графит, каолин, гидроокись алюминия; в виде параллелепипеда – оксиды кремния, бария и др. Из волокнистых наполнителей широкое распространение получили хлопковые очесы, короткие целлюлозные, асбестовые и др. волокна. Из листовых наполнителей применяют бумагу, различные ткани и др.
Стабилизаторы (антиоксиданты, термосветостабилизаторы, противоутомители) – вещества, повышающие устойчивость связующего к действию кислорода. Различают окрашивающие и неокрашивающие антиоксиданты, среди которых широкое применение находят неозон, диафан, алкофены и др.
Структурообразователями называют вещества, вводимые в полимерные материалы для получения связующего с определенной структурой. К таким веществам относятся тонкодисперсные порошки оксидов, нитридов, карбидов, соли органических кислот, поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые вводятся в количестве 0,1-1 % от массы полимера. Выполняя роль центров кристаллизации или понижая поверхностное натяжение на границах фаз, эти добавки способствуют улучшению прочностных, химических и других свойств полимерных материалов.
Сшивающие агенты (отвердители) – вещества, создающие в полимерной основе химические связи между макромолекуламис целью повышения прочности, тепло- и химической стойкости и других свойств.
Смазки (парафины, воски,стеараты) предохраняютот прилипания полимера к поверхностям формующего оборудования.
Антистатики (различные группы ПАВ, добавляемые в количестве 1 % от массы полимера) – предотвращают возникновение и накопление статического электричества на изделиях из полимерного материала.
Антипирены (галогеносодержащие соединения, соединения сурьмы и др.) снижают горючесть материалов, затрудняя воспламенение и распространение пламени.
Порообразователи – вспенивающие вещества, используемые для образования в полимере замкнутых (пенопласт) или сообщающихся (поропласт) между собой пор, что ведет к существенному снижению плотности материала. Порообразователями могут быть жидкие и твердые органические и неорганические вещества, разлагающиеся при нагревании с выделением СО2, NH2, N2, H2; либо воздух, СО2, NH2, N2, H2 в виде газов, вводимые под давлением; легкокипящие, но не разлагающиеся при нагревании жидкости (пектан. гектан и др.).
Антисептики (доли процента органических соединений Sn, As, Hg) в полимере затрудняют появление и распостранение микроорганизмов.
Красители (органические и неорганические пигменты) вводят для придания цвета. Красители должны обладать высокой степенью дисперсности, свето-, термо- и атмосферостойкостью, стойкостью к воздействию агрессивных сред (кислот, щелочей) и отсутсвием склонности к миграции на поверхность изделия.
По применению пластмассы подразделяются на силовые (конструкционные, антифрикционные, электроизоляционные) и несиловые (оптические, прозрачные, декоративные, уплотнительные).