Какие свойства пластмассы хорошие
Пластмассы – это синтетические материалы, получаемые на основе органических и элементоорганических полимеров. Свойства пластмасс определяются свойствами полимеров, составляющих их основу.
Пластмассы состоят из нескольких компонентов: связующего вещества, наполнителя, пластификатора и др. Обязательным компонентом является связующее вещество. Такие простые пластмассы, как полиэтилен, вообще состоят из одного связующего вещества.
Наполнителями служат твердые материалы органического и неорганического происхождения. Они придают пластмассам прочность, твердость, теплостойкость, а также некоторые специальные свойства, например антифрикционные или, наоборот, фрикционные. Кроме того, наполнители снимают усадку при прессовании.
Пластификаторы представляют собой нелетучие жидкости с низкой температурой замерзания. Растворяясь в полимере, пластификаторы повышают его способность к пластической деформации. Их вводят для расширения температурной области высокоэластического состояния, снижения жесткости пластмасс и температуры хрупкости.
В качестве пластификатора применяют сложные эфиры, низкомолекулярные полимеры и др. Пластификаторы должны оставаться стабильными в условиях эксплуатации. Их наличие улучшает морозостойкость и огнестойкость пластмасс.
В состав пластмасс могут также входить стабилизаторы, отвердители, красители и другие вещества.
Стабилизаторы вводят в пластмассы для повышения долговечности. Светостабилизаторы предотвращают фотоокисление, а антиокислители – термоокислительные реакции.
Отвердители изменяют структуру полимеров, влияя на свойства пластмасс. Чаще используют отвердители, ускоряющие полимеризацию. К ним относятся оксиды некоторых металлов, уротропин и др.
Специальные химические добавки вводят с различными целями; например, сильные органические яды – фунгициды – для предохранения пластмасс от плесени и поедания насекомыми в условиях тропиков.
Смазывающие вещества (стеарин, олеиновая кислота) применяют для предотвращения прилипания пластмассы к оборудованию при производстве и эксплуатации изделий.
Красители и пигменты придают желаемую окраску пластмассам.
Для пластмасс характерны следующие свойства:
- низкая плотность (обычно 1,0 – 1,8 г/см3, в некоторых случаях до 0,02 – 0,04 г/см3);
- высокая коррозионная стойкость. Пластмассы не подвержены электрохимической коррозии, на них не действуют слабые кислоты и щелочи. Есть пластмассы, стойкие к действию концентрированных кислот и щелочей. Большинство пластмасс безвредны в санитарном отношении;
- высокие диэлектрические свойства;
- хорошая окрашиваемость в любые цвета. Некоторые пластмассы могут быть изготовлены прозрачными, не уступающими по своим оптическим свойствам стеклам;
- механические свойства широкого диапазона. В зависимости от природы выбранных полимеров и наполнителей пластмассы могут быть твердыми и прочными или же гибкими и упругими. Ряд пластиков по своей механической прочности превосходит чугун и бронзу. При одной и той же массе пластмассовая конструкция может по прочности соответствовать стальной;
- антифрикционные свойства. Пластмассы могут служить полноценными заменителями антифрикционных сплавов (оловянистых бронз, баббитов и др.). Например, полиамидные подшипники скольжения длительное время могут работать без смазки;
- высокие теплоизоляционные свойства. Все пластмассы, как правило, плохо проводят теплоту, а теплопроводность таких теплоизоляторов, как пено- и поропласты, почти в 10 раз меньше, чем у обычных пластмасс;
- высокие адгезионные свойства;
- хорошие технологические свойства. Изделия из пластмасс изготовляют способами безотходной технологии (без снятия стружки) – литьем, прессованием, формованием с применением невысоких давлений или в вакууме.
Недостатком большинства пластмасс является их невысокая теплостой-кость (до 100 – 120°С). В настоящее время верхний температурный предел для некоторых видов поднялся до 300 – 400оС. Пластмассы могут работать при умеренно низких температурах (до –70°С), а в отдельных случаях – при криогенных температурах. Недостатками пластмасс также являются их низкая твердость, склонность к старению, ползучесть, нестойкость к большим статическим и динамическим нагрузкам. Однако положительные свойства значительно превосходят их недостатки, что обусловливает высокие темпы роста ежегодного производства пластмасс.
По характеру связующего вещества пластмассы подразделяются на термопластичные (термопласты), получаемые на основе термопластичных полимеров, и термореактивные (реактопласты), т. е. неразмягчающиеся.
Пластмассы (пластики) представляют собой органические материалы на основе полимеров, способные при нагреве размягчаться и под давлением принимать определённую устойчивую форму.
Полимеры – это соединения, которые получаются путем многократного повторения (рис. 1), то есть химического связывания одинаковых звеньев – в самом простом случае, одинаковых, как в случае полиэтилена это звенья CH2, связанные между собой в единую цепочку. Конечно, существуют более сложные молекулы, вплоть до молекул ДНК, структура которых не повторяется, очень сложным образом организована.
Рис. 1. Формы макромолекул полимеров
1. Компоненты, входящие в состав пластмасс
В большинстве своем пластмассы состоят из смолы, а также наполнителя, пластификатора, стабилизатора, красителя и других добавок, улучшающих технологические и эксплуатационные свойства пластмассы. Свойства полимеров могут быть в значительной степени улучшены и изменены, в зависимости от требований, предъявляемых различными отраслями техники, с помощью различных составляющих пластмассы.
Наполнители служат для улучшения физико-механических, диэлектрических, фрикционных или антифрикционных свойств, повышения теплостойкости, уменьшения усадки, а также для снижения стоимости пластмасс. По массе содержание наполнителей в пластмассах составляет от 40 до 70 %. Наполнителями могут быть ткани, а также порошкообразные и волокнистые вещества.
Пластификаторы увеличивают пластичность и текучесть пластмасс, улучшают морозостойкость. В качестве пластификаторов применяют дибутилфталат, трикрезилфосфат и др. Их содержание колеблется в пределах 10 – 20 %.
Стабилизаторы – вещества, предотвращающие разложение полимерных материалов во время их переработки и эксплуатации под воздействием света, влажности, повышенных температур и других факторов. Для стабилизации используют ароматические амины, фенолы, сернистые соединения, газовую сажу.
Красители добавляют для окрашивания пластических масс. Применяют как минеральные красители (мумия, охра, умбра, литопон, крон и т. д.), так и органические (нигрозин, родамин).
Смазочные вещества – стеарин, олеиновая кислота, трансформаторное масло – снижают вязкость композиции и предотвращают прилипание материала к стенкам пресс-формы.
2. Классификация пластмасс
В зависимости от поведения связующего вещества при нагреве пластмассы разделяют на термореактивные и термопластичные.
Термореактивные пластмассы при нагреве до определенной температуры размягчаются и частично плавятся, а затем в результате химической реакции переходят в твердое, неплавкое и нерастворимое состояние. Термореактивные пластмассы необратимы: отходы в виде грата и бракованные детали обычно используют после измельчения только в качестве наполнителя при производстве пресспорошков.
Термопластичные пластмассы при нагреве размягчаются или плавятся, а при охлаждении твердеют. Термопластичные пластмассы обратимы, но после повторной переработки пластмасс в детали физико-механические свойства их несколько ухудшаются.
К группе термореактивных пластмасс относятся пресспорошки, волокниты и слоистые пластики. Они выгодно отличаются от термопластичных пластмасс отсутствием хладотекучести под нагрузкой, более высокой теплостойкостью, малым изменением свойств в процессе эксплуатации. Термореактивные пластмассы перерабатывают в детали (изделия) преимущественно методом прессования или литьё под давлением (рис. 2).
Рис. 2. Схема и установка для получения деталей из термореактивных пластмасс
В таблице 1 приведены свойства, области применения и интервал рабочих температур некоторых термореактивных пластмасс. На рис. 3 показаны некоторые изделия из термореактивных пластмасс.
Таблица 1.
Рис. 3. Изделия, где применены термореактивные пластмассы
Технология изготовления термопластов довольно проста: гранулы засыпаются в камеру термопластавтомата, где, при необходимой температуре, переходят в текучее состояние, затем расплавленная масса попадает в специальную форму, где происходит прессование и дальнейшее охлаждение (рис. 4). Как правило, большинство термопластов может быть использовано вторично.
Рис. 4. Пресс-форма для литья пластмасс
В таблице 2 приведены свойства, области применения и интервал рабочих температур некоторых термопластичных пластмасс. На рис. 5 показаны некоторые изделия из термопластичных пластмасс.
Таблица 2.
Рис. 5. Изделия из термопластичных пластмасс
Выбор пластмассы для изготовления конкретного изделия определяется его эксплуатационными условиями. Критерии выбора разнообразны и зависят от назначения изделия. Основными критериальными характеристиками полимерных материалов являются механические (прочность, жесткость, твердость), температурные (изменения механических и деформационных характеристик при нагревании или охлаждении) и электрические. Последние отражают широкое применение пластмасс в радиоэлектронной и электротехнической отраслях. Кроме того, существенное значение приобрели триботехнические характеристики и ряд специальных свойств (огнестойкость, звукопоглощение, оптические особенности, химическая стойкость). Немаловажны также экономические условия (стоимость полимерного материала, тираж изделия, условия производства).
3. Механические свойства пластмасс
Механические свойства определяют поведение физического тела под действием приложенного к нему усилия. Численно это поведение оценивается прочностью и деформативностью. Прочность характеризует сопротивляемость разрушению, а деформативность — изменение размеров полимерного тела, вызванное приложенной к нему нагрузкой. Поскольку и прочность, и деформация являются функцией одной независимой переменной — внешнего усилия, то механические свойства еще называют деформационнопрочностными (рис. 6).
Рис. 6. Механические испытания пластмасс на деформацию прочность (слева), ударную вязкость (по центру), твёрдость (справа)
Модуль упругости является интегральной характеристикой, дающей представление прежде всего о жесткости конструкционного материала. Ударная вязкость характеризует способность материалов сопротивляться нагрузкам, приложенным с большой скоростью. В практике оценки свойств пластмасс наибольшее применение нашло испытание поперечным ударом, реализуемым на маятниковых копрах.
Твердость определяет механические свойства поверхности и является одной из дополнительных характеристик полимерных материалов. По твердости оценивают возможные пути эффективного применения пластиков. Пластмассы мягкие, эластичные, имеющие низкую твердость, используются в качестве герметизирующих, уплотнительных и прокладочных материалов. Твердые и прочные могут применяться в производстве деталей конструкционного назначения: зубчатых колес и венцов, тяжело нагруженных подшипников, деталей резьбовых соединений и пр. (рис. 7).
Рис. 7. Детали конструкционного применения из пластмасс
В таблице 3 указаны механические свойства термопластов общего назначения.
Таблица 3.
Несколько примеров по обозначению (см. табл. ниже).
| ПЭВД | Полиэтилен высокого давления | ГОСТ 16337-77 | |
| ПЭНД | Полиэтилен низкого давления | ГОСТ 16338-85 | |
| ПС | Полистирольная плёнка | ГОСТ 12998-85 | |
| ПВХ | Пластификаторы | ГОСТ 5960-72 | |
| АБС | Акрилбутодиентстирол | ГОСТ 8991-78 | |
| ПММА | Полиметилметаакрилат | ГОСТ 2199-78 | |
4. Сварка пластмасс
Сварке подвергаются только так называемые термопластичные пластмассы (термопласты), которые при нагревании становятся пластичными, а после охлаждения принимают первоначальные вид и свойства. Кроме них, существуют термореактивные пластмассы, которые изменяют свои свойства при нагреве. Нагревать пластмассы при сварке следует не выше температуры их разложения, т. е. в пределах 140—240 °С.
Пластмассы можно сваривать различными способами:
- нагретым газом;
- контактной теплотой от нагревательных элементов;
- трением;
- ультразвуком (рис. 8).
Основные условия для получения качественного соединения пластмасс при сварке следующие:
- Диаметр присадочного прутка не должен превышать 4 мм для достаточно быстрого его нагрева и обеспечения необходимой производительности сварки.
- Сварку следует вести по возможности быстро во избежание термического разложения материала.
- Необходимо точно выдерживать температуру сварки во избежание недостаточного нагрева или перегрева свариваемого материала.
На рис. 8 показано оборудование и методы сварки пластмасс.
Рис. 8. Сварочный экструдер для сварки пластмасс, полимеров
5. Другие свойства пластмасс
Химическая стойкость. Химическая стойкость пластмасс, как правило, выше, чем у металлов. Химическая стойкость пластмасс в основном определяется свойствами связующего (смолы) и наполнителя. Наиболее химически стойкими в отношении всех агрессивных сред являются фторсодержащие полимеры —фторопласты 4 и 3. К числу кислотостойких пластмасс в отношении концентрированной соляной кислоты могут быть отнесены винипласт и фенопласты с асбестовым наполнителем. Стойкими к действию щелочей являются винипласт и хлорвиниловый пластик.
Электроизоляционные свойства. Почти все пластмассы — хорошие диэлектрики. Этим объясняется их широкое применение в электро- и радиотехнике. Большинство пластмасс плохо переносит т. в. ч. и поэтому они применяются в качестве электроизоляционных материалов для деталей, которые предназначаются для работы при частоте тока 50 Гц. Однако такие ненаполненные высокополимеры, как фторопласт и полистирол, практически не меняют своих диэлектрических качеств в зависимости от частоты тока и могут работать при высоких и сверхвысоких частотах.
Повышение температуры, как правило, ухудшает электроизоляционные характеристики пластмасс. Исключение составляет полистирол, сохраняющий электроизоляционные свойства в интервале температур от —60 до +60° С, и фторопласт 4 — в интервале температур от —60 до +200°. С.
Фрикционные свойства. В зависимости от условий работы пластмассовые детали могут обладать различными по величине фрикционными характеристиками. Так, например, текстолит при малых нагрузках имеет малый коэффициент трения, что и позволяет широко использовать его вместо бронзы, антифрикционных чугунов и т. д. Коэффициент трения тормозных материалов типа КФ-3 высок, что и отвечает назначению этих материалов. Из этих двух примеров следует, что утверждение, высказанное выше, справедливо
Просмотров: 10 801
Статья с онлайн
ресурса Производство изделий из пластмассы и полимеров —
www.poliolefins.ru
Новизна пластмасс как строительного материала, сложная химическая структура
полимеров и чрезвычайная жесткость их работы в некоторых строительных
конструкциях требуют всестороннего, глубокого и научно объективного изучения
проблемы поведения пластических масс во времени и их долговечности.
Ценным свойством пластических масс является их малый объемный вес. Объемный
вес различных широко применяемых пластиков, в том числе пористых поропластов,
колеблется от 1 до 2200 кг/м3. Специальные пластики, например
рентгенонепроницаемые с сернокислым барием в качестве наполнителя, могут иметь
объемный вес и значительно выше. В среднем объемный вес пластмасс, за
исключением поропластов, в 2 раза меньше веса алюминия и в 5—8 раз меньше веса
стали, меди, свинца. Совершенно очевидно, что даже частичная замена этих
металлов, а также силикатных материалов пластмассами дает значительное снижение
веса сооружения, правда, в тех случаях когда пластические массы применяют в
качестве конструктивного стенового материала, заполнителя в зданиях каркасного
типа и материала междуэтажных перекрытий.
Прочностные характеристики пластмасс особенно высоки у пластмасс с
листообразными наполнителями. Например, у стеклотекстолита предел прочности при
растяжении достигает 2800 кГ/см2 (сталь марки Ст.З 3800—4500 кГ/см2), у
дельта-древесины— 3500 кГ/см2 и у стекловолокнистого анизотропного материала
(СВАМ) —4600 кГ/см2. Из приведенных данных видно, что слоистые пластики можно
применять для несущих нагрузку конструктивных элементов зданий. Пределы
прочности при сжатии этих материалов также достаточны, а именно: у
дельта-древесины 2000, у стеклотекстолита 1600 и у СВАМ 4000 кГ/см2. Интересны
и обнадеживающи с точки зрения применения пластмасс в строительстве соотношения
у этих материалов пределов прочности при сжатии и растяжении, а именно: у
дельта-древесины 0,7, у стеклотекстолита 0,6, у СВАМ 0,9, для сравнения — у
стали 1, у сосны 0,4, у бетона 0,1. Таким образом, основные прочностные
характеристики пластмасс по пределу прочности при сжатии и растяжении
достаточно высоки и превосходят в этом отношении многие строительные материалы
силикатной группы. Прочностные характеристики пористых пластмасс, например
мипоры, очень невысоки, но удовлетворяют предъявляемым ним требованиям.
Важнейший показатель для конструктивных материалов — это коэффициент
конструктивного качества материала, т. е. коэффициент, получаемый от деления
прочности материала на его объемный вес. Широкое применение в строительстве
материалов с высоким коэффициентом конструктивного качества предопределяет
правильное решение одной из основных задач прогрессивного строительства —
снижение веса зданий и сооружении. По этому показателю пластмассы занимают
первое место. Коэффициент конструктивного качества кирпичной кладки составляет
0,02 (самый низкий из всех строительных материалов), бетона обыкновенного марки
150—0,06, стали марки Ст.З— 0,5, сосны — 0,7, дюралюминия—1,6, СВАМ — 2,2 и,
наконец, дельта-древесины — 2,5. Таким образом, по коэффициенту конструктивного
качества слоистые пластики являются непревзойденными до сих пор материалами, из
них можно создавать самые прочные и самые легкие конструкции.
Теплопроводность плотных пластмасс колеблется от 0,2 до 0,6 ккал/м*ч*град.
Наиболее легкие пористые пластмассы имеют теплопроводность всего лишь 0,026, т.
е. их коэффициент теплопроводности приближается к коэффициенту теплопроводности
воздуха. Совершенно очевидно, что низкая теплопроводность пластмасс позволяет
широко использовать их в строительной технике.
Ценным свойством пластических масс является химическая стойкость,
обусловленная химической стойкостью полимеров и наполнителей, которые
использованы для изготовления пластмасс. Химическую стойкость следует понимать
в широком смысле этого термина, включая и стойкость к воде, растворам солей и к
органическим растворителям. Особенно стойкими к воздействию кислот и растворов
солей являются пластмассы на основе политетрафторэтилена, полиэтилена,
полиизобутилена, полистирола, поливинилхлорида. Химически стойкие пластмассы
могут быть использованы в качестве строительных материалов при сооружении
предприятий химической промышленности, канализационных сетей, а также для
изоляции емкостей при хранении агрессивных веществ.
Ценным свойством пластмасс является их способность окрашиваться в различные
цвета органическими и неорганическими пигментами. При подборе красителей и
пигментов для пластмасс приходится, естественно, учитывать возможное химическое
взаимодействие между полимером и красителем. Хорошая окрашиваемость пластмасс
по всей толщине изделия дает возможность избегать периодических покрасок, чего
требуют многие другие строительные материалы и что повышает эксплуатационные
расходы.
Высокая устойчивость пластмасс к коррозийным воздействиям, ровная и плотная
поверхность изделий, получаемая при формовании, также позволяют в ряде случаев
отказаться от окрашивания. К качеству окраски пластических масс, применяемых
как строительный материал, должны быть предъявлены значительно более высокие
требования, чем к качеству окраски пластмасс, используемых, например, в
самолетостроении и машиностроении. Это объясняется тяжелыми условиями службы
строительных материалов и продолжительностью службы зданий. К покраске их
должны быть предъявлены высокие требования в отношении устойчивости к
атмосферным воздействиям, в частности к наиболее активному фактору — действию
света.
Большой интерес представляет такое свойство пластмасс, как их низкая
истираемость, т. е. способность сопротивляться истирающим усилиям. Это
открывает большие перспективы для широкого применения пластических материалов в
конструкциях полов. Испытания полов на основе полимеров дали хорошие
результаты. Так, истираемость поливинилхлоридных плиток для полов составляет
0,05, линолеума глифталевого 0,06 г/см2.
Очень ценным свойством некоторых пластических масс без наполнителя является
их прозрачность и высокие оптические свойства. Многие из них называются
органическими стеклами и могут при снижении их стоимости найти достаточно
широкое применение как материалы с более высокими свойствами, чем силикатное
стекло. Органические стекла отличаются высокой прозрачностью и бесцветностью,
но могут быть легко окрашены в различные цвета. Они пропускают лучи света в
широком диапазоне волн, в частности ультрафиолетовую часть спектра, причем в
этом отношении превосходят в десятки раз обычные стекла. Следует отметить их
значительно меньший объемный вес. Так, объемный вес «стекла» из полистирола
1060 кг/м3, а обычного оконного 2500 кг/м3. Коэффициенты преломления
полиметилметакрилатных и полистирольных «стекол» весьма близки к коэффициенту
преломления обычного оконного стекла (1,52). Прозрачность органических стекол
по сравнению с принятой за 100 (для алмаза) колеблется в пределах от 83 до 94
(для полиметилметакрилата). Органические стекла отличаются легкостью
формования, так как требуют лишь незначительного нагрева. Достаточно высокие
прочностные характеристики позволяют широко применять эти стекла в
строительстве.
Ценнейшим свойством пластмасс является легкость их обработки — возможность
придавать им разнообразные, даже самые сложные, формы. Бесстружечная обработка
этих материалов (литье, прессование, экструзия) значительно снижает стоимость
изготовляемых изделий. Столь же целесообразна по технологическим и
экономическим соображениям станочная их переработка (пиление, сверление,
фрезерование, строгание, обточка и др.), позволяющая полностью использовать
стружку и отходы (при применении термопластичных полимеров).
Возможность склеивания пластмассовых изделий как между собой, так и с
другими материалами, например с металлом, деревом и др., открывает большие
перспективы для изготовления различных комбинированных клееных строительных
изделий и конструкций.
Легкая свариваемость материалов из пластмасс (например, труб) в струе
горячего воздуха позволяет механизировать и рационализировать некоторые виды
строительных работ, в частности санитарно-технические.
Простота герметизации мест соединений и сопряжений для материалов из
пластмасс позволяет широко их использовать в гидроизоляционных и
тазоизоляционных конструкциях. Это свойство хорошо сочетается с легкой
способностью пластмасс давать тонкие и прочные газо- и водонепроницаемые
пленки, которые могут быть применены как надежный недорогой и удобный материал
в гидроизоляционных и газоизоляционных конструкциях.
Способность многих из этих пленок не разрушаться под действием органических
растворителей дает возможность применять их как изоляционный материал при
строительстве бензохранилищ и других хранилищ для светлых нефтяных продуктов,
имеющих очень широкое распространение в народном хозяйстве. Свойство пластмасс
образовывать тонкие пленки в сочетании с их высокой адгезионной способностью по
отношению к ряду материалов делает их незаменимым сырьем для производства на их
основе лаков и красок. Лакокрасочные материалы среди других видов строительных
материалов на основе полимеров будут особенно быстро и успешно развиваться как
наименее полимероемкие. Понятие полимероемкости строительного материала
является чрезвычайно ценным для перспективного планирования развития
производства строительных материалов на основе полимеров.
При установлении этого понятия следует иметь в виду две составляющие
полимероемкости — количественное содержание полимера в данном материале и
абсолютный вес данного материала, приходящегося на единицу площади конструкции
(стены, пола, кровли). Так, например, при использовании полиэтиленовой пленки
толщиной 0,085 мм весом 80 г для двухслойной гидроизоляции площадью 1 м2
требуется 160 г полиэтилена, так как эта пленка состоит из чистого полиэтилена.
Следовательно, полимероемкость полиэтиленовой пленки равна 160 г/м2.
Полимероемкость поливинилхлоридного линолеума с 50% полимера, 1 м2 которого
весит 2600 г, составит = 1300 г/м2. Низкую полимероемкость имеют окрасочные
составы на основе полимеров — 50—75 гм2. На широкое внедрение могут
рассчитывать только те строительные материалы на основе полимеров, которые
будут иметь низкий коэффициент полимероемкости.
К положительным свойствам пластмасс следует отнести также неограниченность и
доступность сырьевой базы, на которую опирается промышленность полимеров,
являющихся основой производства пластических масс. Синтетические пластики, на
которые ориентируется развитие промышленности пластических масс, получают путем
химических превращений на основе реакций поликонденсации и полимеризации из
простейших химических веществ, которые в свою очередь получают из таких
доступных видов сырья, как уголь, известь, воздух, нефть, газы и т. д.
К недостаткам пластмасс как строительного материала должен быть отнесен их
низкий потолок теплостойкости (от 70 до 200°С). Это относится к большинству
пластических масс и только некоторые типы пластиков, например
кремнийорганические, политетрафторэтиленовые, могут работать при несколько
более высоких температурах (до 350°С). Правда, этот недостаток может ощущаться
лишь при нижнем пределе этой теплостойкости. Особенно важна теплостойкость для
кровельных материалов на оснозе пластмасс, так как на кровле за счет радиации
температура на поверхности материалов в некоторых географических районах может
достигать 85°С.
Существенным недостатком пластических масс является их малая поверхностная
твердость. Для пластмасс с волокнистыми наполнителями она достигает 25, для
полистирольных и акриловых пластиков—15 кГ/мм2. Наиболее низкой твердостью
отличаются целлюлозные пластики (этролы) — 4 —5 кГ/мм2 (у стали этот показатель
около 450). Твердость по Бринеллю равна (в кГ/мм2): бумажных пластиков 25—30,
текстолита — 35, асботекстолита — 45, дельта-древесины— 20, органического
стекла — также примерно 20.
Значительным недостатком пластмасс является их высокий коэффициент
термического расширения. Он колеблется в пределах (25—120) 10-6, в то время как
для стали он равен всего) 10*10-6. Высокий коэффициент термического расширения
пластмасс следует учитывать при проектировании строительных конструкций,
особенно большеразмерных элементов, например стеновых панелей, Большой
коэффициент термического расширения пластмасс: в сочетании с малой
теплопроводностью обусловливает значительные остаточные внутренние напряжения,
которые могут быть причиной появления трещин в строительных изделиях при резких
изменениях температур. Совершенно очевидно, что эти напряжения особенно
значительны при армировании пластмассовых изделий металлом.
Не следует игнорировать и еще одно отрицательное свойство пластмасс — их
повышенную ползучесть. Даже жесткие типы пластмасс с минеральными
порошкообразными наполнителями в гораздо большей степени, чем это наблюдается
для керамических материалов, бетонов и металлов, обладают медленно
развивающимся пластическим течением — ползучестью, сильно возрастающей даже при
сравнительно незначительных изменениях температур.
Существенным недостатком пластмасс является их горючесть. Однако есть все
основания полагать, что в ближайшее время этот недостаток будет преодолен.
Разрабатывая новые виды полимеров — не только карбоцепные, т. е. те, основная
цепь которых состоит из углеродных атомов, но и гетероцепные, основная цепь
которых наряду с углеродными содержит также и другие атомы, и в первую очередь
кремния, — химическая промышленность дает строительству новые виды
трудносгораемых пластмасс.
Как отрицательное свойство некоторых пластмасс следует отметить их
токсичность. Последняя в ряде случаев зависит не только от токсичности самих
полимеров, но и токсичности тех компонентов, которые входят в пластмассы
(стабилизаторы, пластификаторы, красители). Токсичность полимерных строительных
материалов изучена еще недостаточно, и этому вопросу следует уделить серьезное
внимание, так как это особенно важно для тех пластмасс, которые применяют во
внутренней отделке жилых помещений и в системах водоснабжения.
К неизученным свойствам пластмасс следует отнести их долговечность. Между
тем вопросы долговечности материалов, изменяемости их свойств во времени
являются решающими и определяющими возможность и целесообразность их применения
в строительстве.