Статьи

Наполнители для пластиков — для чего они нужны? 20.10.2018

Наполнители для пластиков — для чего они нужны?

Полимеры и пластмассы — это не одно и то же, хотя эти материалы часто путают на бытовом уровне. Полимер является основой для получения пластмассы, так как далеко не всегда его свойства и итоговая стоимость соответствуют запросам производства. Пластическими массами принято называть полученные на основе полимеров составы, в которые введены наполнители — твердые, мягкие или дисперсные добавки, которые придают массе определенные качества и позволяют расширить круг использования.

Возможность вносить в состав твердые, дисперсные и волокнистые компоненты ограничивает возможности вторичного использования полимеров. Переработка пластика предполагает, что масса будет измельчена до состояния пригодности к плавлению, получению нового пластичного состава. При наличии включений это становится затруднительным. Но производственный и экономический эффект от использования наполнителей пока полностью компенсирует проблему рециклинга пластмассы. Поддающиеся измельчению и сплавлению материалы перерабатывают обособленно от других пластмасс.

Эффект от применения наполнителей

При введении в полимерные массы дополнительных нерастворимых компонентов достигается эффект изменения физических свойств конечного материала. В общем виде описать эффект от использования наполнителей можно так:

  • увеличивается или уменьшается масса готового материала в зависимости от соотношения плотности основы и включений;

  • изменяются показатели твердости, пластичности, ударной вязкости и другие характеристики, по которым можно отнести материал к конструкционным или вспомогательным;

  • при необходимости можно добиться эффекта анизотропии свойств — физические особенности будут проявляться только при воздействии усилий в определенном направлении;

  • можно получить эффект изменения реакции на повышение и понижение температуры вплоть до ограничения горючести ли плавкости.

В современном производстве и строительстве особо ценятся пластмассы с эффектом армирования — это углепластик и сходные с ним составы, в которых полимерная масса и волокна образуют структуру с высокой прочностью и способность к длительной и интенсивной упругой деформации. Этот эффект был достигнут в результате внедрения в основу упругих длинных волокон, способных перераспределить нагрузки в продольном направлении.

Классификация и возможности наполнителей для пластиков

Наполнители для получения пластмасс из полимеров разделяют на категории в первую очередь по структурным признакам и форм-фактору. Большое значение имеет морфология вещества и показатель удельной поверхности — от них зависит способность включенных в пластмассу частиц сохранить свои свойства и эффективно взаимодействовать с полимерной основой на уровне сцепления с поверхностью.

Основные структурные и морфологические виды наполнителей для получения пластиков:

  • дисперсные — наиболее распространенная группа веществ, имеющих зернистую, порошкообразную или иную схожую структуру, позволяющую "насыпать" наполнитель в основу и равномерно распределить его по мере твердения;

  • волокнистые — вторая по распространенности группа, в которую включаются наполнители, имеющие выраженную разницу в размерах частиц относительно разных осей, в том числе короткие, средние и длинные волокна натурального, промышленного или синтетического происхождения;

  • тканые или тканевые — ткани и полотна из натуральных материалов, которые можно пропитать полимерной массой, использовать послойно или формировать из них многослойные изделия с анизотропией физических показателей;

  • нетканые — картон и бумага, различные сетки и матрицы, подвергающиеся пропитке полимерами и пригодные для создания однослойных и многослойных материалов высокой пластичности и влагозащищенности.

Отдельную группу добавок и наполнителей составляют антипирены — вещества, значительно повышающие огнестойкость пластмасс, активно препятствующие горению. Они делятся на три группы по типу воздействия, способности встраиваться в химическую структуру полимера, оставляя неизменными его основные физические свойства. Один из вариантов действия антипиренов состоит в возможности разделить горючие компоненты полимера так, чтобы при нагревании они не взаимодействовали друг с другом.

При выборе материалов следует помнить, что маркировка пластмасс чаще всего отображает чистый полимер, который использован в изделии. Сложные составы с наполнителями могут иметь иные обозначения, которые вносятся в сопроводительную документацию при поставках.

Возврат к списку