Статьи

Что такое конструкционные пластики 12.09.2018

Что такое конструкционные пластики

Конструкционные пластики или пластмассы — это категория композиций, полученных на основе полимерного связующего с добавлением компонентов, усиливающих определенные свойства. Главным признаком таких материалов является способность выдерживать без разрушения механические и температурные нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации изделий, узлов и конструкций.

Пластик в "чистом" виде, полученный методом экструзии, прессования и другими способами, может не иметь свойств, определяющих возможность его применения в качестве конструкционного. Основными критериями для отнесения к одной из категорий в сложной классификации считаются:

  • механическая прочность, ударная вязкость, способность сохранять сохранять форму после статических и динамических нагрузок;

  • стойкость к температурным воздействиям — это жаростойкость, огнестойкость, признаки горючести пластика;

  • фрикционная стойкость — способность длительное время выдерживать расчетные нагрузки на истирание при взаимодействии подвижных элементов;

  • комплексная химическая стойкость — сохранение прочности и структуры при взаимодействии с агрессивными и активными средами и веществами;

  • электроизоляционные свойства — способность изолировать или ограниченно проводить ток в заданных пределах.

Конструкционным можно назвать пластик, который применяется для создания ответственных, нагруженных динамически и статически деталей для сборки из них узлов и частей сложных конструкций. В строительстве придается значение статической прочности и долговечности, в промышленности уделяется внимание динамическим характеристикам. Показатели жаростойкости и термостойкости важны во всех областях применения.

Основа для конструкционного пластика

Большинство конструкционных пластиков было бы некорректно называть полимерами в чистом виде, поскольку масса всегда содержит наполнители, придающие ей заданные свойства. Основой для материала может служить пластичная масса, полученная методами полимеризации или поликонденсации. В первом случае в одну большую молекулу соединяют одинаковые мономеры, во втором смолистая основа получается при соединении разных мономеров.

Распространенные исходные связующие для полимерной основы конструкционного пластика:

  • термопласты — при нагревании они становятся эластичными, приобретают заданные формы, в них можно ввести задающие свойства добавки;

  • термореактивные связующие — остаются жидкими или пластичными до воздействия температуры или отвердителя, после чего более не трансформируются и в исходное состояние не возвращаются.

Для получения конструкционного пластика в основу вводятся добавки, сочетание которых и определяет возможности использования пластика с определенными целями. Это пластификаторы, отвердители, порообразователи, стабилизаторы, антистатики, ускорители. Такого рода веществ очень много, в зависимости от выбранной технологии их можно использовать по одному или в виде композиций.

Применение конструкционных полимеров и композитов

В ряде случаев в качестве конструкционного пластика могут использоваться и полимеры без наполнителей — к таким можно отнести полиэтилен высокой плотности (ПНД), полипропилен. В результате совершенствования состава и технологии производства полистирола был получен материал, обладающий признаками утеплителя и конструкционного состава — экструдированный пенополистирол. После его испытаний и ввода в практику значительно изменились возможности утепления зданий и сооружений за счет повышенной прочности основного функционального слоя.

Пример конструкционного материала с высокой производственной ценностью — углепластик. Обладая высокой прочностью, гибкостью и стойкостью к нагрузкам, материал остается легким и долговечным.

Для конструкционных пластиков на основе смол характерны разные показатели прочности. Большое значение имеет фрикционная стойкость материалов, которые применяются в машиностроении для изготовления взаимно подвижных деталей и узлов, например, дисков сцепления. При этом особенности применения таких деталей диктуют необходимость подбирать пластики не только по прочности и износостойкости, но и по способности к сохранению свойств при высоких температурах.

При производстве пластиков с конструкционными признаками чаще всего применяются композитные составы, в которых за счет добавления в связующее дополнительных компонентов можно получить заранее рассчитанные эффекты с заданными диапазонами отклонений. Применение экструзии и коэкструзии значительно упрощает изготовление деталей из пластмасс и полимеров.


Возврат к списку