Пластмассы представляют собой органические материалы, созданные на основе синтетических или природных полимеров.
В повседневной жизни мы сталкиваемся с различными видами пластмасс. Основными из них считаются:
- Полиэтилентерефталат (ПЭТ);
- Полиэтилен высокой плотности (PE-HD);
- Поливинилхлорид (ПВХ);
- Полиэтилен низкой плотности (PE-LD);
- Полипропилен (ПП);
- Полистирол (ПС);
- Поликарбонат, полиамид (О).
Получение пластмасс
Пластмассы получают двумя способами – полимеризацией и поликонденсацией. При полимеризации высокомолекулярные соединения образуются путем соединения множества мономеров (низкомолекулярных соединений).
Поликонденсация представляет собой процесс высокомолекулярного соединения взаимодействием мономеров с несколькими функциональными группами с выделением низкомолекулярных продуктов реакции.
Исходным сырьем при получении пластмасс являются смолы или полимерные материалы. В обязательном порядке добавляются пластификаторы (для увеличения прочности и текучести), красители и другие виды добавок.
Внешний вид исходного материала при получении пластмасс
В зависимости от вида примененных добавок меняется качество пластмасс. Например, добавление асбеста увеличивает прочность и теплостойкость конечного продукта.
Еще одним важным видом исходного сырья являются продукты вторичной переработки пластиковых отходов и вторсырья.
Свойства и применение пластмасс
Пластмассы, в зависимости от вида обладают различными свойствами. Так, широко известный полиэтилентерефталат имеет высокую прочность и жесткость, устойчив к воздействию слабых кислот, жиров, но не устойчив к щелочам. Применяется в изготовлении тары для пищевых продуктов (напитков, подсолнечного масла и т. п.).
ПЭТ бутылки
ПВХ помимо высокой прочности обладает хорошими барьерными свойствами по отношению к жидкостям, формоустойчивостью. Применяется при изготовлении окон, труб, натяжных потолков, различных шлангов. Отрицательная сторона – при горении выделяет канцерогенные вещества.
Полипропилен устойчив к неорганическим кислотам, щелочам, растворителям. Из него производят пищевые контейнеры, посуду, детские игрушки, одноразовые шприцы.
Полистирол – морозоустойчивый материал с высокой прочностью и низким влагопоглощением. Прекрасный материал для изготовления плит теплоизоляции, пенопласта, тары для овощей и фруктов.
Поликарбонат ценится за устойчивость к УФ- излучению, высокой прозрачности, устойчивости в любых метеоусловиях. Используется как укрывочный материал для парников и теплиц, изготовления детских игрушек, тары для воды и соков.
Общим недостатком большей части пластмасс является выделение опасных для здоровья человека канцерогенов при горении.
Прежде, чем превратиться в какое-либо изделие, пластмассы подвергаются различным испытаниям их соответствия и качества. Для этого разработан ряд руководящих документов.
ГОСТ 11262— 2017 (ISO 527-2:2012)
Настоящий стандарт устанавливает метод испытания пластмасс на растяжение.
Образцы для испытания подготавливаются методом литья под давлением. ГОСТ устанавливает форму образцов.
Размеры образцов подбираются по таблице 1.
Образцы одной партии изготавливаются при одинаковых условиях. Перед испытанием на них наносятся метки. Кондиционирование проводят при температуре 23 ± 2 °С и относительной влажности 50 ± 5 % в течение 16 часов. Количество испытываемых образцов – пять.
Лабораторное оборудование. Испытательная машина МИМ – для создания разрывной нагрузки на образец. Должна обеспечивать измерение параметров с погрешностью не более 1 %, а также постоянную скорость раздвижения зажимов в соответствии с значениями, приведенными в таблице 2.
Зажимы должны исключить скольжение образца относительно захватов.
Экстензометр – для измерения деформации образца при растяжении. Допускаемая погрешность измерения до 1 %.
Линейка металлическая – для измерения удлинения свыше 25 мм. Цена деления – 1 мм.
Процесс испытания. Образцы фиксируются в захватах испытательной машины МИМ. Нагрузка на образец создается включением машины.
При определении модуля упругости устанавливают скорость движения захватов 1 мм/мин, которая обеспечивает скорость деформирования около 1 % мин-1.
При испытании на растяжение скорость раздвижения зажимов выбирается из таблицы 2, в соответствии с заданной НТД на испытываемый материал.
Значения скорости и приложенной нагрузки фиксируются КИП машины.
Испытания продолжаются до разрушения образца.
Полученные при испытаниях результаты обрабатываются с применением математических формул. Таким образом определяются прочность, относительное удлинение и величина стандартного отклонения.
Конечный результат проведенных испытаний оформляется протоколом, где указываются:
- Наименование материала, изготовителя и номер партии;
- Метод изготовления образцов;
- Условия кондиционирования;
- Тип используемых образцов с указанием их размеров;
- Тип испытательной машины, тензометра;
- Скорость испытания;
- Среднеарифметическое значение определяемых показателей;
- Стандартное отклонение;
- Дата испытания;
- Обозначение настоящего стандарта.