Пластмасса – органический материал, созданный на основе синтетических или природных полимеров (высокомолекулярных соединений).
К основными видам относятся простые и сложные. Сложные пластмассы в своем составе содержат связывающие жидкости, пластификаторы, стабилизаторы, красители и др. компоненты, в то время как простые состоят из чистых полимеров.
Свойства пластмасс
Благодаря своим свойствам пластмассы способны в некоторых случаях заменять ряд конструкционных материалов. Например, металл. На практике это свойство используется при изготовлении корпусов приборов, бытовой техники, средств связи.
Пластмассы обладают комплексом характеристик, определяющих их сферу применения:
- Низкую плотность;
- Оптимальные диэлектрические характеристики;
- Устойчивость к атмосферным воздействиям;
- Оптимальную эластичность;
- Хорошие теплоизоляционные качества;
- Низкую себестоимость создаваемых изделий;
- Высокую устойчивость к воздействию агрессивных материалов;
- Наличие богатого цветового спектра.
Наряду с перечисленными положительными свойствами пластмассам присущи и недостатки. Главными из них можно отметить длительный срок разложения при неправильной утилизации. Например, полиэтилен (пакеты, ПЭТ-бутылки) разлагается на протяжении 450-500 лет, загрязняя окружающую среду. Кроме того, пластмассам свойственна склонность к старению, что снижает их ресурс эксплуатации. Нельзя обойти стороной такие отрицательные стороны, как выделение вредных для здоровья человека канцерогенов при горении, а у некоторых видов пластмасс и в обычных условиях.
Применение пластмасс в народном хозяйстве
В повседневной жизни трудно назвать отрасль, где пластмассы не применяются. Они окружают нас повсюду:
В зависимости от свойств пластмассы применяются в строго определенных сферах. Например, имеющий высокую прочность и жесткость наряду с устойчивостью к воздействию кислот и жиров ПЭТ (полиэтилентерефталат) используется при изготовлении упаковочных изделий и тары в пищевой промышленности (контейнеры для продуктов, ПЭТ бутылки для напитков, молочных продуктов).
Хорошо известный ПВХ (поливинилхлорид) благодаря высоким барьерным свойствам противостоянию жидкостям и формоустойчивостью широко применяется в строительстве. Трубопроводы различного назначения, пластиковые окна, панельные покрытия – далеко не полный перечень изделий из ПВХ.
ПЭНД (полиэтилен высокой плотности и низкого давления) устойчив к температурным воздействиям. В быту знаком по одноразовой посуде, крышкам для банок при консервировании, пищевым пластиковым пакетам.
ПП (полипропилен) безопасен для человека. Из него изготавливают посуду, ведра, детские игрушки, одноразовые шприцы. Подходит для упаковки горячих или замороженных продуктов питания.
Некоторые виды пластмасс представляют реальную угрозу здоровью человека. Например, широко применяемый полимер ПС (полистирол). При нагревании выделяет опасный для дыхательной системы, кожи и слизистой стирол. Использовать в быту этот вид пластика нежелательно, несмотря на то что из него изготавливают ручки, упаковку, тару для овощей и фруктов и даже детские игрушки. Товарный знак полистирола имеет вид:
Маркировка изделий из полистирола
Производитель изделий из ПС объясняет это тем, что при нормальных температурных условиях пластик никакой опасности не представляет.
Проверка качества пластмасс: испытание на сжатие
Для определения прочности и износоустойчивости пластмасс под нагрузкой проводятся их различные испытания. Комплекс проводимых испытаний позволяет определить:
- Условный предел текучести;
- Модуль упругости;
- Предел прочности;
- Предел пропорциональности.
Одним из видов испытаний является испытание на сжатие.
При испытаниях моделируется ситуация, когда пластмассы подвергаются высокой нагрузке. В процессе испытания образцов регистрируются возникающие в них деформации, значения которых после обработки позволяют установить механические характеристики испытываемой пластмассы и сделать вывод о ее качестве.
Испытания проводятся в специально оборудованных физико-механических лабораториях.
Алгоритм испытания выглядит следующим образом:
- Из испытываемого материала подготавливают образцы для испытания.
- Образец фиксируют в испытательной машине МИМ.
- К закрепленному образцу прикладывается нагрузка до его разрушения. Скорость и величина нагрузки фиксируется приборами испытательной машины.
- Одновременно вычерчивается диаграмма сжатия образца.
Образцы до и после испытаний
Руководящим документом по проведению испытаний пластмасс на сжатие является ГОСТ 4651-2014 «Пластмассы. Метод испытания на сжатие».