Статьи

Чем отличаются пластики и полимеры? 10.02.2018

Чем отличаются пластики и полимеры?

Постоянно встречающиеся слова “полимер” и “пластмасса” вызывают естественный интерес и вопрос: а чем отличается полимер от пластика? Можно ли использовать эти наименования в отношении одних и тех же веществ, составов? Если говорить не строго, то можно, но с профессиональной и научной точки зрения это не совсем верно. Объясним это, не прибегая к сложным формулам и специфической терминологии.

Пластик и пластмасса

Пластмассами или пластиками имеет смысл называть вещества, полученные в результате объединения полимеров и мономеров со вспомогательными наполнителями или добавками, придающими им определенные свойства. Речь о них пойдет ниже. Например пластик листовой, тот же широко распространенный АБС - это сополимер акрилонитрила с бутадиеном и стиролом, в который можно добавлять другие компоненты, позволяющие повысить прочность или защитить его от воздействия ультрафиолета.

Полимеры - что это такое?

Полимеры - это правильное наименование обширной категории веществ, молекулы которых очень велики и имеют характерный признак, они состоят из длинных цепочек мономеров. Количество мономеров в молекуле может доходить до полумиллиона. Очень важная особенность таких молекулярных структур состоит в том, что звенья мономеров могут располагаться не только в определенном порядке, но и занимать разные пространственные положения. Принято классифицировать их на:

  • линейные полимеры - молекулы выстраиваются в длинные цепи, взаимодействующие между собой, но сохраняющие целостность, способные образовать кристаллическое или аморфное “тело”;
  • разветвленные - цепочка имеет боковые отводы, отростки, это более сложная структура, которая проявляет свойства аморфного тела;
  • трехмерные - сложные, составляющие пространственные формы цепочки, которым свойственны признаки аморфного тела.

Стоит напомнить о разнице между аморфными и кристаллическими телами. Первые не образуют кристаллов, они “текут” при нагревании или иных воздействиях. Пример аморфного тела - это стекло, в структуре которого нет кристаллов, поэтому его можно с определенным допущением назвать вязкой жидкостью, способной потечь при нагревании. Вторые - сложные, связанные внутренне в прочные конструкции структуры, свойства которых зависят от целостности кристаллов и связей между ними.

Разница между пластиком и полимером

Называть все пластики полимерами, а все полимеры пластиками было бы неверно. Пример природного полимера - это крахмал. К этой группе относятся все белки, натуральный каучук, молекула ДНК. Если в процессе производства или эксперимента создать условия для “смешивания” полимера с посторонними веществами, можно получить пластик, пластмассу, обладающую определенными свойствами.

Полимерам свойственно изменение физических свойств под воздействием температуры. Термопластичностью называют способность становиться вязким, податливым при нагревании, термореактивностью - свойство разрушаться при достижении определенного температурного порога. С точки применения в промышленности и производстве ценятся материалы, у которых пороги термопластичности и термореактивности находятся “далеко”. Тогда пластик на основе полимера можно нагревать, чтобы придать ему форму, без риска разрушить его молекулярную структуру.

Как получают пластмассы из полимеров

Получение пластмасс связано с внесением в массу полимера дополнительного вещества, которое позволит придать ему необходимые для применения свойства. Например, полипропиленовый лист можно размягчить в кипятке, расплавить, поджечь - до достижения температуры горения он не потеряет основных свойств. Главным условием такого процесса остается разделение наполнителя и полимера, при котором длинные цепные или пространственные молекулы не изменят своей формы и устойчивости, но будут взаимодействовать с наполнителем.

Производственная пластмасса может состоять из наполнителей на 90 - 95 %. Принято различать три вида наполнителей для пластиков:

  • дисперсные, имеющие вид отдельных частиц, которые заполняют пространство между длинными связями полимера;
  • волокнистые, способные создавать довольно сложные пространственные структуры, но не формирующие длинных устойчивых связей;
  • армирующие - они способны выстроить внутри структуры “нити”, удерживающие длинные молекулы полимера в определенных позициях.

Добавки второй группы изменяют функциональные свойства полимеров, например, антипирены препятствуют горению, отвердители снижают порог термореактивности, и пластик становится твердым, малотекучим, но быстро разрушающиеся при нагревании.

Появление технологий полимеризации веществ дало возможность получать составы, не имеющие природных аналогов и вполне “управляемые” с точки зрения изменения свойств в зависимости от реальной потребности.


Возврат к списку