Сегодня трудно представить жизнь без полимеров. Они встречаются в предметах домашнего обихода, из них делают оборудование, строительные материалы, автомобили и многое другое. Это всем хорошо известные разного рода пластмассы. Сырьем для их производства обычно являются продукты переработки нефти, природного газа, угля, целлюлозы и других органических и неорганических материалов.

Физические свойства полимеров

За счет особенностей химического состава у полимерных материалов проявляются уникальные качества: ​

• гибкость;
• эластичность;
• стойкость к истиранию;
• низкая теплопроводность;
• низкий коэффициент трения;
• высокое электрическое сопротивление;
• возможность создания композиционных материалов;
• низкий коэффициент линейного расширения при нагревании.

​

В химических лабораториях постоянно появляются сотни новых полимерных материалов синтетического и органического происхождения. Рассмотрим, чем они отличаются.

Классификация

Промышленность использует различные виды полимеров, которые классифицируются по многим признакам:

1. По происхождению:
• Природные. Например, шерсть животных, пчелиный воск, натуральный каучук относятся к биополимерам. Они появляются в результате жизнедеятельности животных и растений.
• Искусственные. Эти полимерные материалы получают через химическую модификацию натуральных.
• Синтетические. Образуются в результате управляемых процессов полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения мономеров. Данный вид полимерных материалов является наиболее распространенным и востребованным в промышленном производстве.
2. По химическому составу:
• Неорганические. Соединения данного класса не содержат углерод.
• Органические. Содержат соединения из атомов углерода, а также могут содержать кислород, серу, азот и водород.
• Элементоорганические. Эти полимерные материалы построены из главных цепей, состоящих из атомов углерода, и неорганических боковых ответвлений.
3. По агрегатному состоянию. Могут находиться в твердом, жидком и аморфном состоянии.
4. По электрическим свойствам. В зависимости от способности проводить электрический ток выделяют три вида полимеров:
• Диэлектрики. Вещества не содержат электрически заряженные частицы (ионы и т. д.).
• Полупроводники. В полимерных материалах такого типа присутствуют компоненты, которые переносят электрический заряд.
• Проводники. В составе есть специальный наполнитель, проводящий электрический ток.
5. По гибкости:
• Пластомеры. Отличаются жесткостью.
• Эластомеры. Способны восстанавливать форму после снятия нагрузки (например, каучук).
• Пленкообразующие.
6. По температурному режиму. По отношению к нагреванию полимерные материалы делятся на две группы:
• Термопластичные. Обладают свойством многократно размягчаться, изменять форму в нагретом состоянии и сохранять ее после охлаждения. Типичные представители термопластичных полимерных материалов — полиэтилен, полистирол, полиамид и поливинилхлорид. Все они поддаются сварке и склеиванию.
• Термореактивные. Нагревание сопровождается необратимыми химическими реакциями, а получаемый полимерный материал повторно не расплавляется. Примеры реактопластов — полиуретан, аминопласты, эпоксидопласты и фенопласты.

​

Полимеризация как основной способ получения полимеров

Это управляемый процесс, в котором молекулы мономера соединяются друг с другом, образуя макромолекулы полимера. Молекулярный вес нового вещества в целое число раз больше, чем у мономера. Химики различают два способа полимеризации: ступенчатую и цепную. Главное их отличие в скорости роста макромолекул. В ступенчатом методе макромолекулы растут медленно. Намного быстрее протекает процесс роста в цепной полимеризации, которая по этой причине более распространена. Таким методом получают полистирол, полипропилен, полиэтилен, тефлон, бутадиеновый и хлоропреновый каучуки, плексиглас, поливинилацетат.
Применение полимерных материалов

В машиностроении, судостроении, при производстве автомобилей и самолетов, в сельском хозяйстве, медицине, текстильной и обувной промышленности, быту применяется большое количество полимерных материалов:

• Полипропилен. Относится к кристаллическим термопластам, устойчив к нагреванию до 140 °С и истиранию, имеет высокую прочность и эластичность. Применяется для изготовления труб, пленок и емкостей для хранения жидкостей.
• Полиэтилен. Может эксплуатироваться при температурах от -20 до +100 °С, устойчив к воздействию различных химических сред, диэлектрик. Из него производят трубы для газопроводов, воды и канализации, изоляционные оболочки для электрических кабелей, пленки, упаковку, одноразовую посуду, детали радиоаппаратуры.
• Полистирол. Не боится воздействия окислителей, но растворяется кислотами. Обладает высокой прочностью, отличный диэлектрик. Используется в приборостроении, производстве пенопласта, электротехнических изделий и бытовой техники.
• Поливинилхлорид. Устойчив к воздействию кислот, щелочей и окислителей. Один из самых дешевых и популярных полимерных материалов. Из ПВХ производят буквально все — от детских игрушек, пакетов, бутылок, тюбиков для зубной пасты до мобильных телефонов, оконных профилей, кабельной изоляции, отделки салона, приборных и дверных панелей автомобилей.
• Полиуретан. Выпускается в виде поролонов, эластомеров, входит в состав лаков, герметиков и клеев. Применяется для теплоизоляции трубопроводов, арматуры, оборудования, строительных конструкций, а также при изготовлении обуви, искусственной кожи, упаковки, фильтров.
• Синтетические каучуки. Отличаются высокой стойкостью к воздействию масел и бензина. При вулканизации превращаются в высокоэластичную резину. Данные полимерные материалы применяются при производстве автомобильных шин, электроизоляционных оболочек проводов и эбонита.
• Силиконы. Температура эксплуатации находится в диапазоне от -90 до +300 °С. Силикон входит в состав герметиков, смазок, шлангов, посуды для микроволновки и электрического гриля, чехлов на телефоны и планшеты, красок, форм для отливки тротуарной плитки и декоративных форм.
• Фенолформальдегидные смолы. Используются в качестве основы при производстве клеев, лаков, аминопластов. Из последних производят корпуса приборов, электрических выключателей, звукоизоляционные материалы.

Следует отдельно выделить класс композитных материалов, в которых армирующей составляющей выступают различные материалы, а связующим веществом является полимер. Это всем известные текстолит, стеклопластик и углепластик. Прочность, высокая огнестойкость и малая плотность послужили поводом для их применения в аэрокосмической технике.

Примеры изделий из полимерных материалов

Производство мебели

Фурнитура из полимерных материалов широко применяется при производстве мебели как в виде самостоятельных элементов конструкции, так и в качестве защитного средства. Например, уголки из пластика незаменимы для транспортировки зеркал, ламината, фанеры, стекла, листового металла. Настенные стопоры наклеивают на стену для смягчения удара от дверной ручки. Крючки крепят на стенках корпусной мебели или на стенах помещения. На них удобно вешать картины, зеркала, багеты, часы, полотенца, халаты, кухонную утварь и другие предметы обихода.

При сборке корпусной мебели не обойтись без пластиковых заглушек для отверстий, полипропиленовых опор с регулировкой по высоте, вбиваемых в торец ножки, колесных пластиковых опор, пластиковых и обрезиненных колесиков со ступицей и без. Из пластика выпускают спинки и сиденья для школьной мебели, стулья различной конструкции. Полиэтилен высокого давления используется при производстве соединителей для труб.

Заглушки

Полимерные материалы являются базовым сырьем для создания защитных элементов, необходимых для предохранения изделий от повреждений при производстве, транспортировке и хранении. Вот краткий перечень таких деталей:
• пробки и колпачки из полиэтилена низкой плотности для защиты внутренней и наружной резьбы;
• заглушки для защиты торцов круглых, квадратных и прямоугольных, овальных и полуовальных труб (предохраняют от коррозионного разрушения внутреннюю поверхность и разделку кромок под сварку);
• заглушки из полиэтилена высокого давления для защиты от загрязнений и забоин запорно-регулирующей арматуры;
• защитные колпачки на карданные валы;
• пластиковые заглушки для защиты пресс-масленок и банджо-болтов;
• заглушки ступенчатые для защиты электрических проводов;
• термостойкие силиконовые заглушки для защиты внутренней резьбы (выдерживают температуру до 315 °С);
• термостойкие колпачки для защиты наружной резьбы;
• пробки термостойкие из пластика EPDM, которые выдерживают температуру до 177 °С (используются при порошковой окраске под высокой температурой).



​​

​Для герметизации электрических соединений применяют термоусадку. Также выпускаются пластиковые заклепки, которые могут состоять из двух скрепляемых элементов или из одного, забиваемого в отверстие при монтаже.

Строительная фурнитура

При выполнении строительных работ незаменимы пластиковые держатели стальной арматуры, защита арматуры (для создания защитного слоя бетона), дюбели, нейлоновые стяжки, защитные очки, системы выравнивания плитки.

Малые архитектурные формы

При обустройстве детских игровых площадок используются плоские и пространственные сетки, полосы препятствий, батуты, подвесные мостики, пирамиды. Канаты для конструкций выполняются из полипропиленовых нитей и стальной проволоки, а Х-образные цельнолитые соединения — из полиамида. Из пластика делают качели, гимнастические элементы, горки, зацепы скалодромные, сиденья для трибун, крепления и соединители для балок и труб.

Упаковка

Из пластика изготавливают контейнеры и крышки, поддоны, евролотки, мешки.

Все перечисленные товары можно купить без переплаты напрямую у производителя «Миниворкс». Посмотрите полный каталог, где они представлены в широкой цветовой гамме и в востребованных типоразмерах.