Из истории полимеров

ИЗ ИСТОРИИ ПОЛИМЕРОВ

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Первые упоминания о синтетических полимерах отноВнсятся к 1838 (поливинилиденхлорид) и 1839 (полистирол). Ряд полимеров, возможно, был получен еще в первой половине 19 века. Но в те времена химики пытались подавить полимеризацию и поликонденсацию, которые вели к тАЬосмолениютАЭ продуктов основной химической Ва реакции, т.е. к образованию полимеров (полимеры и сейчас часто называют тАЬсмоламитАЭ)

В 1833 И.Берцелиусом для обозначения особого вида изомерии впервые был применен термин тАЬполиВнмериятАЭ. В этой изомерии вещества (полимеры), имеющие одинаковый состав, обладали различной молекулярной массой, например этилен и бутилен, кислород и озон. Однако тот термина имел несколько другой смысл, чем современные представления о полимерах. тАЬИстинныетАЭ синтетические полимеры к тому времени еще не были известны. ВаВаВа

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа А.М.Бутлеров изучал связь между строением и относительной устойчивостью моВнлекул, проявляющейся в реакциях полиВнмеризации. После создания А.М.Бутлеровым теории химического строения возникла химия полимеров. Наука о полимерах поВнлучила свое развитие главным образом благодаря интенсивным поискам способов Ва синтеза Ва каучука. В этих исследованиях принимали участие учёные многих стран, такие как: Г.Бушарда, У.Тилден, немецкий учёный К Гарриес, Ва И.Л.Кондаков, С.В.Лебедев и другие. Большую роль в развитии представлений о поликонденсаВнции сыграли работы У.Карозерса

В 30-х годах было доВнказано существование свободнорадикального и ионного механизВнмов полимеризации

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа С начала 20-х годов 20 века Г.Штаудингер стал автором принципиально ноВнвого представления о полимерах как о веществах, состоящих из макромолекул, частиц необычайно большой молекулярной массы. До этого предполагалось, что такие биоВнполимеры, как целлюлоза, крахмал, кауВнчук, белки, а также некоторые синВнтетические полимеры, сходные с ними по свойствам (например, полиизопрен), состоят из малых молекул, обладающих необычной способВнностью ассоциировать в растворе в компВнлексы коллоидной природы благодаря нековалентным связям (теория тАЬмалых блоковтАЭ). Однако открытие Г.Штаудингера заставила рассматривать полимеры как качественно новый объект исследования химии и физики

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Полимеры тАУ это химические соединения с высокой молекулярной массой (от нескольких тысяч до многих миллионов), молекулы которых (макромоВнлекулы) состоят из большого числа повтоВнряющихся Ва группировок Ва (мономерных звеньев). Атомы, входящие в состав макВнромолекул, соединены друг с другом силами главных и (или ) координационных валентностей

Ва

Классификация полимеров.

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Полимеры можно классифицировать по происхождению полимеры. Они делятся на природные (биополимеры) и синтетиВнческие. К биополимерам можно отнести белки, нуклеиновые кислоты, природные смолы, а к синтетическим полимерам - полиэтилен, полипропилен, Ва феноло-формальдегидные смолы

Полимеры классифицируются еще и по расположению атомов в макромолекуле. Атомы или атомные группы могут распоВнлагаться в макромолекуле в виде:

открыВнтой цепи или вытянутой в линию послеВндовательности циклов Ва (линейные полимеры, например каучук натуральный);

цепи с разветвлением (разветвленные полимеры, например амилопектин), трехмерной сетки (сшитые полимеры, например отверждённые эпоксидные смолы)

Полимеры, молекулы которых состоят из одинаковых мономерных звеньев, называются гомополимерами (к ним относят: поливинилхлорид, поликапроамид, целлюлоза)

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа П олимеры, макромолекулы которых содержат несколько типов мономерных звеньев, называются сополимерами. СополимеВнры, в которых звенья каждого типа образуют достаточно длинные непрерывные последовательности, сменяющие друг друга в пределах макромолекулы, называются блоксополимерами. К внутренним (неконцевым) звеньям макромолекулы одного химического строения могут быть присоеВндинены одна или несколько цепей друВнгого строения. Такие сополимеры называются привитыми

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Макромолекулы одного и того же хиВнмического состава могут быть построены из звеньев различной пространственной конфигураВнции. Если макромолекулы состоят из одиВннаковых стереоизомеров или из различВнных стереоизомеров, чередующихся в цепи в определенной периодичности, полимеры называются стереорегулярными

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа По составу основной (главной) цепи полимеры, подразделяют на: гетероцепные, Ва в основной цепи которых соВндержатся атомы различных элементов, Ва чаще всего углерода, Ва азота, кремния, фосфора, и гомоцепные, основные цепи которых построены из одинаковых атомов

Полимеры, в которых каждый или некоторые стеВнреоизомеры звена образуют достаточно длинные непрерывные последовательноВнсти, сменяющие друг друга в пределах одной макромолекулы, называются стереоблоксополимерами

Из гомоцепных полимеров наиболее расВнпространены Ва карбоцепные полимеры, главные цепи которых состоят только из атомов углерода, например полиэтилен, полиметилметакрилат, политетрафторзтилен

Примеры гетероцепных полимеров - полиэфиры (полиэтилентерефталат, поликарбонаты), полиамиды, мочевино-формальдегидные смолы, белВнки, некоторые кремнийорганические полиВнмеры. Полимеры, макромолекулы которых наряду с углеводородными группами содержат атомы неорганогенных элементов, называются элементоорганическими .

Ва Отдельную группу полимеров образуют неорганические поВнлимеры, например пластическая сера, полифосфонитрилхлорид

Ва

Свойства и основные характеристики полимеров.

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Полимеры могут существовать в кристаллическом и аморфном состояниях. Необходимое условие кристаллизации - регулярность достаточно длинных участков макромолеВнкулы. В кристаллических полимерах возможно возникВнновение разнообразных надмолекулярных структур: фибрилл, сферолитов, монокристаллов, тип которых во мноВнгом определяет свойства полимерного материала. Надмолекулярные структуры в незакристаллизованных (аморфных) полимерах менее выражены, чем в кристаллических

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Целлюлоза - полимер с очень жесткими цепями, соединенными межмолекулярВнными водородными связями, вообще не может существовать в высокоэластичном Ва состоянии Ва до Ва температуры Ва ее Ва разложения. Ва Большие различия в свойствах полимеров могут наблюдаться даже в том случае, если различия в строении Ва макромолекул на первый взгляд и невелики. Так, стеВнреорегулярный полистирол - кристалВнлическое вещество с температурой плавления около 235 В°С, а нестереорегулярный вообще не способен кристаллизоваться, и размягчается при температуре около 80 В°С.

Незакристаллизованные полимеры могут нахоВндиться в трех физических состояниях: стеклоВнобразном, высокоэластичном и вязко-текучем. Полимеры с низкой (ниже комнатной) температурой перехода из стеклообразного в высокоэластичное состояние называются эластомерами, с высокой - пластиВнками. В зависимости от химического состава, строения и взаимного расположения макВнромолекул свойства полимеры могут меняться в очень широких пределах. Так, 1,4.-цисполибутадиен, построенный из гибких углеводородных цепей, при температуре около 20 В°С - эластичный материал, который при температуре -60 В°С переходит в стеклообразВнное состояние; Ва полиметилметакрилат, построенный из более жестких цепей, при температуре около 20 В°С - твердый стеклообВнразный продукт, переходящий в высокоВнэластичное состояние лишь при 100 В°С.

Линейные полимеры обладают специфическим компВнлексом физико-химических и механических свойств. Важнейшие из этих свойств:

способность образовывать высокопрочные анизотропВнные высокоориентированные волокна и пленки , способность к большим, длиВнтельно развивающимся обратимым дефорВнмациям;

способность в высокоэластичном соВнстоянии набухать перед растворением;

высокая вязкость растворов .

Этот компВнлекс свойств обусловлен высокой молекулярной массой, цепным строением, а также гибВнкостью макромолекул. При переходе от линейных цепей к разветвленным, редВнким трехмерным сеткам и, наконец, к густым сетчатым структурам этот компВнлекс свойств становится всё менее выраВнженным. Сильно сшитые полимеры нераствоВнримы, неплавки и неспособны к высокоВнэластичным деформациям. ВаВа

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Полимеры могут вступать в следующие основные типы реакций: образование химических свяВнзей между макромолекулами (так называемое сшиВнвание), например при вулканизации кауВнчуков, дублении кожи; распад макромоВнлекул на отдельные, более короткие фрагВнменты, реакВнции боковых функциональных групп полимеров с низкомолекулярными ВаВа веществами, не затрагивающие основную цепь (так называемые полимераналогичные Ва преВнвращения); внутримолекулярные реакции, протекающие между функциональными группами одной макромолеВнкулы, например внутримолекулярная циклизация. Сшивание часто протекает одноВнвременно с деструкцией

Примером полимераналогичных превращений может слуВнжить омыление поливтилацетата, приВнводящее к образованию поливинилового спирта. Скорость реакций полимеров с низкомоВнлекулярными веществами часто лимитиВнруется скоростью диффузии последних в фазу полимера. Наиболее явно это проявляВнется в случае сшитых полимеров. Скорость взаиВнмодействия макромолекул с низкомолеВнкулярными веществами часто сущестВнвенно зависит от природы и расположения соседних звеньев относительно реагируюВнщего звена. Это же относится и к внутриВнмолекулярным реакциям между функВнциональными группами, принадлежащиВнми одной цепи

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Некоторые свойства полимеров, например раствориВнмость, способность к вязкому течению, стабильность, ВаВа очень чувствительны к действию небольших количеств примеВнсей или добавок, реагирующих с макроВнмолекулами. Так, чтобы превратить лиВннейный полимер из растворимого в полностью нерастворимый, достаточно Ва образовать на одну макромолекулу 1-2 поперечные связи .

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Важнейшие характеристики полимеров - химический состав, молекулярная масса и молеВнкулярно-массовое распределение, стеВнпень разветвленности и гибкости макроВнмолекул, стереорегулярность и другие. Свойства полимеров существенно зависят от этих характеристик

Ва

Получение полимеров

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Природные полимеры образуются в процессе биосинтеза в клетках живых организмов. С помощью экстракции, фракционного осаждения и других методов они могут быть выделены из растительВнного и животного сырья. Синтетические полимеры получают полимеризацией и поликонденВнсацией. Карбоцепные полимеры обычно синтеВнзируют полимеризацией мономеров с одВнной или несколькими кратными углеродными связями или мономеров, содержащих неустойчивые карбоциклические группировки (например, из циклопропана и его производных), Гетероцепные полимеры получают поликонденсацией, а также полимеризацией мономеров, содержащих кратные связи углеродоэлемента (например, С = О, С = N, N = С = О) или неВнпрочные гетероциклические ВаВа группировки.

Ва

Полимеры в сельском хозяйстве

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Сегодня можно говорить, по меньшей мере, о четырех основных направлениях использования полимерных маВнтериалов в сельском хозяйстве. И в отечественной и в мировой практике первое место принадлежит пленкам. Благодаря применению мульчирующей перфорированной пленки на полях урожайность некоторых культур повыВншается до 30%, а сроки созревания ускоряются на 10-14 дней. Использование полиэтиленовой пленки для гидВнроизоляции создаваемых водохранилищ обеспечивает существенное снижение потерь запасаемой влаги. УкрыВнтие пленкой сенажа, силоса, грубых кормов обеспечиваВнет их лучшую сохранность даже в неблагоприят н ых поВнгодных условиях. Но главная область использования пленочных полимерных мат е риалов в с е льском хозяйстВнве - строительство и эксплуатация пл е ночных т е пли ц . В настоящее время стало технически возмо ж ным выпуВнскать полотнища пленки шириной до 1 6 м , а это позвоВнля е т строить пленочные теплицы шириной в основа н ии до 7,5 и длиной до 200 м . В таких теплицах можно вс е с е льскохоз я йств е нные работы провод и ть механизировано; бол ее того, эт и теплицы позволяют выращивать проВндукцию круглогодично. В холодное время теплицы обоВнгреваются опять-таки с помощью полимерных труб, заВнложенных в почву на глубину 60 - 7 0 см

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа С точки зрения химической структуры полим е ров, испо л ьзуемых в тепличных хозяйствах такого рода, можно отм е тить преимущественное использован ие полиэтилена , непластифицированного поливинилхлорида и в м ен ь ше й м е ре пол и амидов. Полиэтиленовы е пл е нки отличаются лучшей светопроницаемостью, лучшими прочностными свойствами, но худшей погодоустойчивостью и сравнительно высокими теплопотерями. Они могут исправно служить лишь 1-2 сезона. Полиамидные и другие пленки пока применяются сравнительно редко

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Другая область широкого применения полимерных материалов в сельском хозяйстве - мелиорация. Тут и разнообразные формы труб и шлангов для полива, особенно для самого прогрессивного в настоящее время капельного орошения; тут и перфорированные пластмассовые трубы для дренажа. Интересно отметить, что срок службы пластмассовых труб в системах дренажа, например, в республиках Прибалтики в 3-4 раза дольше, чем соответствующих керамических труб. Вдобавок использование пластмассовых труб, особенно из гофрированного поливинилхлорида, позволяет почти полностью исключить ручной труд при прокладке дренажных систем

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Два остальных главных направления использования полимерных материалов в сельском хозяйстве - строительство, особенно животноводческих помещений, и Ва машиностроение

Ва

Овцы в синтетических шубах

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Овца, как известно, животное неразумное. Особенно - меринос. Знает ведь, что шерсть нужна хозяину чистой, а все-таки то в пыли изваляется, то, продираясь по кустам, колючек на себя нацепляет. Мыть и чистить овечью шерсть после стрижки - процесс сложный и трудо е м к и й. Чтобы упростить его, чтобы защитить шерсть от за грязнений, австралийские овцеводы изобрели попону из полиэтиленовой ткани. Надева ют е е на ов цу сра з у по сле стрижки, затягивают ре з иновыми застежками. Овца расВнтет, и шерсть на ней растет, распирает попону, а резинки слабеют, попона все время как по мерке сшита. Но вот беда: под австралийским солнцем сам полиэтилен хрупВнким становится. И с этим справились с помощью аминных стабилизаторов. Осталось Ва еще приучить овВнцу не рвать полиэтиленовую ткань о колючки и заборы

Ва

Нумерованные животные

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Начиная с 1975 года весь крупный рогатый скот, а также овцы и козы в государственных хозяйствах Чехословакии должны носить в ушах своеВнобразные сережки - пластмассовые таблички с указаВннием основных данных о животных. Эта новая форма регистрации животных должна заменить пр и менявшееся ранее клеймение, что признано специалистами негигиеВнничным. Миллионы пластмассовых табличек должны выВнпускать артели местной промышленности

Ва

Микроб - кормилец

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Комплексную задачу очистки сточных вод целлюВнлозно-бумажного производства и одновременного произВнводства кормов для животноводства решили финские ученые. Специальную культуру микробов выращивают на отработанных сульфитных щелоках в специальных ферментаторах при 38В° С, одновременно добавляя туда аммиак. Выход кормового белка составляет 50-55%; его с аппетитом поедают свиньи и домашняя птица

Ва

Синтетическая травка

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Традиционно принято многие спортивные мероприяВнтия проводить на площадках с травяным покрытием. Футбол, теннис, крокет.. К сожалению, динамичное разВнвитие спорта, пиковые нагрузки у ворот или у сетки приВнводят к тому, что трава не успевает подрасти от одного состязания до другого. И никакие ухищрения садовников не могут с этим

справиться. Можно, конечно, провоВндить аналогичные состязания на площадках, скажем, с асфальтовым покрытием, но как же быть с традиционВнными видами спорта? На помощь пришли синтетические материалы. Полиамидную пленку толщиной 1/40 мм (25 мкм) нарезают на полоски шириной 1,27 мм , вытяВнгивают их, извивают, а затем переплетают так, чтобы получить легкую объемную массу, имитирующую траву. Во избежание пожара к полимеру загодя добавляВнют огнезащитные средства, а чтобы из-под ног у спортсменов не посыпались электрическое искры -антистаВнтик. Коврики из синтетической травы наклеивают на подготовленное основание - и вот зам готов травяной корт или футбольное поле, или иная спортивная плоВнщадка. А по мере износа отдельные участки игрового поля можно заменять новыми ковриками, изготовленныВнми по той же технологии и того же зеленого цвета.

Ва

Полимеры в машиностроении

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Ничего удивительного в том, что эта отрасль - главный потребитель чуть ли не всех материалов, производимых в нашей стране, в том числе и полимеров. Использование полимерных материалов в машиностроении растет такими темпами, какие не знают прецедента во всей человеческой истории. К примеру, в 1976 1. машиВнностроение нашей страны потребило 800000 т пласт масс, а в 1960 г . - всего 116 000 т. При этом интересно отметить, что еще десять лет назад в машиностроение направлялось 37тАФ38% всех выпускающихся в нашей стране пластмасс, а Ва 1980 г . доля машиностроения в использовании пластмасс снизилась до 28%. И дело тут не в том, что могла бы снизится потребность, а в том, что другие отрасли народного хозяйства стали приВнменять полимерные материалы в сельском хозяйстве, в строительстве, в легкой и пищевой промышленности еще более интенсивно

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа При этом уместно отметить, что в последние годы несколько изменилась и функция полимерных материалов в любой отрасли. Полимерам стали доверять все более и более ответственные задачи. Из полимеров стаВнли изготавливать все больше относительно мелких, но конструктивно сложных и ответственных деталей машин и механизмов, и в то же время все чаще полимеры стали применяться в изготовлении крупногабаритных корпусВнных деталей машин и механизмов, несущих значительВнные нагрузки. Ниже будет подробнее рассказано о приВнменении полимеров в автомобильной и авиационной промышленности, здесь же упомянем лишь один приВнмечательный факт: несколько лет назад по Москве ходил цельнопластмассовый трамвай. А вот другой факт: четВнверть всех мелких судов - катеров, шлюпок, лодок - теперь строится из пластических масс

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа До недавних пор широкому использованию полимерных материалов в машиностроении препятствовали два, казалось бы, общепризнанных недостатка полимеров: их низкая (по сравнению с марочными сталями) прочность и низкая теплостойкость. Рубеж прочностных свойств полимерных материалов удалось преодолеть переходом к композиционным материалам, главным образом стекло и углепластикам. Так что теперь выражение тАЬпластмасса прочнее сталитАЭ звучит вполне обоснованно. В то же время полимеры сохранили свои позиции при массовом изготовлении огромного числа тех деталей, от которых не требуется особенно высокая прочность: заглушек, штуцеров, колпачков, рукояток, шкал и корпусов измерительных приборов. Еще одна область, специфическая Ва именно Ва для Ва полимеров, Ва где Ва четче Ва всего Ва проявляются их преимущества перед любыми иными материалами, - это область внутренней и внешней отделки

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа То же самое можно сказать и о машиностроении. Почти три четверти внутренней отделки салонов легковых автомобилей, автобусов, самолетов, речных и морских судов и пассажирских вагонов выполняется ныне из декоративных пластиков, синтетических пленок, тканей, искусственной кожи. Более того, для многих машин и аппаратов только использование антикоррозионной отделки синтетическими материалами обеспечило их надежную, долговременную эксплуатацию. К примеру, многократное использование изделия в экстремальных физико-технических условиях (космосе) обеспечивается, в частности, тем, что вся его внешняя поверхность покрыта синтетическими плитками, к тому же приклеенными синтетическим полиуретановым или полиэпоксидным клеем. А аппараты для химического производства? У них внутри бывают такие агрессивные среды, что никакая марочная сталь не выдержала бы. Единственный выход - сделать внутреннюю облицовку из платины или из пленки фторопласта. Гальванические ванны могут работать только при условии, что они сами и конструкции подвески покрыты синтетическими смолами и пластиками

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Широко применяются полимерные материалы и в такой отрасли народного хозяйства, как приборостроение. Здесь получен самый высокий экономический эффект в среднем в 1,5-2,0 раза выше, чем в других отраслях машиностроения. Объясняется это, в частности тем, что большая часть полимеров перерабатывается в приборостроении самыми прогрессивными способами, что повышает уровень полезного использования (и безотходность отходность) термопластов, увеличивает коэффициент замены дорогостоящих материалов. Наряду с этим значительно снижаются затраты Ва живого труда. Простейшим и весьма убедительным примером может служить изготовление печатных схем: процесс, не мыслимый без полимерных материалов, а с ними и полностью автоматизированный

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Есть и другие подотрасли, где использование полимерных материалов обеспечивает и экономию материальных и энергетических ресурсов, и рост производительности труда. Почти полную автоматизацию обеспечило применение полимеров в производстве тормозных систем для транспорта. Неспроста практически все функциональные детали тормозных систем для автомобилей и около 45% для железнодорожного подвижного состава делаются из синтетических пресс-материалов. ВаВаВа Около ВаВа 50% ВаВа деталей ВаВа вращения ВаВа и ВаВа зубчатых ВаВа колес изготовляется из прочных конструкционных полимеров. В последнем случае можно отметить две различных тенденции. С одной стороны, все чаще появляются сообщения об изготовлении зубчатых колес для тракторов из капрона. Обрывки отслуживших свое рыболовных сетей, старые чулки и путанку капроновых волокон переплавляют и формуют в шестерни. Эти шестерни могут работать поВнчти без износа в контакте со стальными, вдобавок такая система не нуждается в смазке и почти бесшумна. ДруВнгая тенденция - полная замена металлических деталей в редукторах на детали из углепластиков. У них тоже отмечается резкое снижение механических потерь, долговременность срока службы

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Еще одна область применения полимерных материалов в машиностроении, достойная отдельного упоминаВнния, - изготовление металлорежущего инструмента. По мере расширения использования прочных сталей и сплаВнвов все более жесткие требования предъявляются к обВнрабатывающему инструменту. И здесь тоже на выручку инструментальщику и станочнику приходят пластмассы. Но не совсем обычные пластмассы сверхвысокой твердости, такие, которые смеют поспорить даже с алмазом. Король твердости, алмаз, еще не свергнут со своего трона, но дело идет к тому. Некоторые окислы (например, из рода фианитов), нитриды, карбиды, уже сегодня деВнмонстрируют не меньшую твердость, да к тому же и большую термостойкость. Вся беда в том, что они пока еще более дороги, чем природные и синтетические алмаВнзы, да к тому же им свойствен тАЬкоролевский пороктАЭ - они в большинстве своем хрупки. Вот и приходится, чтобы удержать их от растрескивания, каждое зернышко такого абразива окружать полимерной упаковкой чаще всего из фенолформальдегидных смол. Поэтому сегодня три четверти абразивного инструмента выпуВнскается с применением синтетических смол

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Первое место по темпам росВнта применения пластмасс занимает сейчас автомобильная промышленВнность. К концу 70-х гоВндов число используемых видов пластмасс составляло более 30

Перечень деталей Ва автомоВнбиля, Ва которые Ва в Ва наши Ва дни изготовляют из полимеров, очень широк. КуВнзова и кабины, инструменты и электроизоляция, отделка салона и бамперы, радиаторы и подлокотники, шланВнги, сиденья, дверцы, капот

НеВнсколько разных фирм за рубежом объявили о начаВнле производства цельнопластмассовых автомобилей

По химиВнческой структуре, первые места по объему занимают стирольные пластики, поливинилхлорид и полиолефины. Их активно догоняют полиуретаны, полиэфиры, акрилаты и другие полимеры. НаВниболее характерные тенденции в применении пластмасс для автомобилестроения:

Во-первых, это экономия материалов: безотходное или малоотходное формование больших блоков и узлов

Во-вторых, благодаря использованию легких и облегченных полимерных материалов снижаетВнся общий вес автомобиля, а значит, будет экономиться горючее при его эксплуатации

В-третьих, выполненные как единое целое, блоки пластмассовых деталей сущеВнственно упрощают сборку и позволяют экономить живой труд

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Полимерные материалы очень широко применяются в авиационной проВнмышленности. К примеру: замена алюминиевого сплава графитопластиком, при изготовлении предкрылка крыВнла самолета, сокращает количество деталей с 47 до 14. Крепеж упрощается - с 1464 до 8 болтов, вес снижается на 22%, а стоимость - на 25%. При этом запас прочности изделия составляет 178%

Лопатки вентиляторов реактивных двигателей, лопасти вертолета рекомендуется делать из поликонденсационных смол, наполненных алюмосиликатными волокнами. Это позволяет снизить вес самолета при сохранении прочности и надежности

При проектировании первого сверхзвукового пассажирВнского самолета тАЬКонкордтАЭ перед англо-французскими конструкторами стояла непростая задача: при треВннии об атмосферу внешняя поверхность самолета будет разогреваться до 120-150 В°С. При таком разогреве требоваВнлось, чтобы поверхность не поддавалась эрозии в течение, по меньшей мере, 20000 часов. Довольно оригинальное решение проблемы было найдено с помощью покрытия поверхностного слоя обшивки самолета тончайшей пленкой фторопласта

По английскому патенту № 2047188 покрытие несущих поверхностей самолетов или лопастей роторов вертолеВнтов слоем полиуретана толщиной всего 0,65 мм в 1,5-2 раза повышает их стойкость к дождевой эрозии

Ва

Ракета из пластмассы

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Углепластик применяется для изготовления оболочки двигателя ракет. Такая оболочка имеет достаточную прочность на растяжение и изгиб, стойкость к вибрациям и пульсации. На трубу наматывается специальная лента из углеволокна. Для этого она предварительно пропитывается эпоксидными смолами. ПоВнсле того, как смола затвердеет, вспомогательный сердечник убирается и получается труба с содержанием углеволокна более двух третей. Далее заготовку наполняется ракетным топливом, к ней присоединяется отсек для приборов и фотокамер, и ракета готова к полету

Ва

Первый шлюз из пластмассы.

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Он установлен на одном из каналов в районе Быгдощи в Польше. Это первый мировой опыт применения цельнопластмассового шлюза. Шлюз очень хорошо зарекомендовал себя в эксплуатации. Пластмассовые элементы могут использоваться без замены более 20-лет, а конструкции из дубовых балок, применяемые ранее, приходилось менять каждые 6 лет

Ва

Соединение полимерных материалов.

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа Соединение двух пластмассовых панелей тАУ непростая задача. Их можно приВнвинтить или приклепать, но для этого необходимо заранее сверлить отверстия Их можно приклеить, но тогда необходимо оборудоВнвать рабочее место системой вентиляции. Если обе панели термопластичны, то их можно приварить, но и тут необходима вентиляция, тем более, из-за локальных перегревов соединение может оказаться продеструктировавшим и непрочным

Очень хороший способ, а также оборудование для его реализации, предложила французская фирма тАЬБрансонтАЭ. Для этого используется генератор ультразвука мощностью 3 кВт, частотой 20 Кгц, а также тАЬзвуководытАЭ и сонотроды. Наконечник сонотрода, вибрируя, прониВнкает сквозь верхнюю деталь, толщина которой может достигать 8 мм . Входя в Ва нижнюю деталь, он ВлзахватываетВ» с собой расплав верхнего полимера. При этом энергия ультразвуковых коВнлебаний преобразуется в тепло лишь на небольших участках, поэтому получается точечная сварка

Вместе с этим смотрят:

Изменение концентрации соматотропного гормона в плазме крови
Изменение содержания паратгормона в крови
Ионоселективные электроды
Искусственные и синтетические волокна