Курсовая работа: Применение современных стоматологических термопластических материалов в практике ортопедической стоматологии
Электрические свойства. Все органические пластмассы являются изоляторами, а
потому находят применение в электротехнике и электронике. В табл. 2 приведены
некоторые важные электрические свойства ряда промышленных пластмасс.
Свойства
пластмасс зависят от их основных характеристик: а) природы мономеров; б)
средней СП; в) степени кристалличности системы.
Таблица
2. Электрические свойства некоторых промышленных
пластмасс
Полимер |
Диэлектри-ческая
проницаемо-сть при 60 Гц |
Электри-ческая
прочность, В/см |
Коэффици-ент потери
мощности при 60 Гц |
Удельное сопротив-ление,
Ом/см |
Полиэтилен |
2,32 |
6х106 |
5х10–4 |
1019 |
Полипропилен |
2,5 |
2х106 |
7х10–4 |
1018 |
Полистирол |
2,55 |
7х106 |
8х10–4 |
1020 |
Полиакрилони-трил |
6,5 |
|
0,08 |
1014 |
Найлон-6,6 |
7,0 |
3х103 |
1,8 |
1014 |
Полиэтилен-
терефталат
|
3,25 |
7х103 |
0,002 |
1018 |
1.2 Термопластические
материалы
Полиэтилен
(ПЭ) [–CH2–CH2–]n
существует в двух модификациях, отличающихся по структуре, а значит, и по
свойствам. Обе модификации получаются из этилена CH2=CH2.
В одной из форм мономеры связаны в линейные цепи (см. рис. 1) с СП
обычно 5000 и более; в другой – разветвления из 4–6 углеродных атомов присоединены
к основной цепи случайным способом. Линейные полиэтилены производятся с
использованием особых катализаторов, полимеризация протекает при умеренных
температурах (до 150оС) и давлениях (до 20 атм).
Линейные
полиэтилены образуют области кристалличности (рис. 2), которые сильно влияют на
физические свойства образцов. Этот тип полиэтилена (см. таблицу) обычно
называют полиэтиленом высокой плотности; он представляет собой очень твердый,
прочный и жесткий термопласт, широко применяемый для литьевого и выдувного
формования емкостей, используемых в домашнем хозяйстве и промышленности.
Полиэтилен высокой плотности прочнее полиэтилена низкой плотности.
СВОЙСТВА ПОЛИЭТИЛЕНА
ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ
|
СП |
от 1000 до 50 000 |
Тпл |
129–135° С |
Тст |
ок. –60° С |
Плотность |
0,95–0,96 г/см3 |
Кристалличность |
высокая |
Растворимость |
растворим в ароматических
углеводородах только при температурах выше 120° С |
Разветвленные
полиэтилены первоначально получали нагреванием этилена (со следами кислорода в
качестве инициатора) до температур порядка 200ОС при очень
высоких давлениях (свыше 1500 атм). Разветвления уменьшают способность
полиэтилена к кристаллизации, в результате эта разновидность полиэтилена имеет
следующие свойства:
СВОЙСТВА ПОЛИЭТИЛЕНА НИЗКОЙ
ПЛОТНОСТИ |
СП |
от 800 до 80 000 |
Тпл |
108–115° С |
Тст |
ниже –60° С |
Плотность |
0,92–0,94 г/см3 |
Кристалличность |
низкая |
Растворимость |
растворим в ароматических
углеводородах только при температурах выше 80° С |
Этот
полиэтилен обычно называют полиэтиленом низкой плотности. Разработаны методы
получения полиэтилена низкой плотности при низком давлении и умеренных
температурах сополимеризацией этилена с другим олефином, например бутиленом CH2=CH–CH2–CH3.
Там, где в цепь встраивается бутиленовая единица, образуется короткая боковая
цепь:
В этом случае
упаковка цепей не может быть столь же плотной, как для «чистого» полиэтилена.
Полиэтилен низкой плотности представляет собой прочный, очень гибкий и слегка
упругий термопласт, несколько более мягкий, легче формуемый и выдавливаемый,
чем полиэтилен высокой плотности; полиэтилен низкой плотности находит широкое
применение в производстве покрытий, упаковочных материалов и изделий,
изготовляемых методом литьевого формования.
Полиэтилен
один из наиболее полезных и важных пластических материалов. Детали электронных
устройств, покрытие картонных молочных пакетов, упаковочные пленки и игрушки
вот далеко не полный перечень того, что делают из полиэтилена.
Полипропилен (ПП)
[–CH2–CH(CH3)–]n получают из пропилена
C3H6. В 1954 Дж.Натта (Италия) определил его молекулярную
структуру, открыв важный класс стереорегулярных полимеров. Боковые метильные
группы CH3 могут располагаться в цепи полипропилена случайным
образом
или регулярно
Натта назвал
полимеры первого типа атактическими, а второго тактическими, в данном
специфическом случае изотактическими (что значит «на одной стороне»).
В
атактическом полипропилене беспорядочное расположение метильных групп
препятствует кристаллизации, в результате получается мягкий, резиноподобный
материал, который легко растворим в органических растворителях и размягчается
при невысоких температурах. Он используется для получения различных изделий
методом экструзии, а также в качестве клея для пластмасс.
В тактическом
полипропилене метильные группы расположены регулярно вдоль цепи. Вследствие
этого из тактического полипропилена получаются прочные жесткие термопласты с
высокими температурами плавления и отличной устойчивостью к растворителям.
Изотактический полипропилен – важный промышленный продукт. Он широко
используется для получения волокон и пленок и как материал для литьевого и
выдувного формования емкостей.
СВОЙСТВА
ИЗОТАКТИЧЕСКОГО ПОЛИПРОПИЛЕНА |
СП |
от 1000 до 6000 |
Тпл |
174–178° С |
Тст |
ок. 0° С |
Плотность |
0,90 г/см3 |
Кристалличность |
высокая |
Растворимость |
растворим в ароматических
углеводородах только при температурах выше 120° С |
Полистирол
(ПС) [–CH2–CH(C6H5)–]n
синтезируют из стирола C8H8 с пероксидными или
азоинициаторами при температурах 60150ОС в жидкой
фазе (в растворе, суспензии или эмульсии). Расположение бензольных колец по
бокам линейной цепи препятствует кристаллизации настолько, что
термопластический полимер получается аморфным, прозрачным, жестким и несколько
хрупким.
СВОЙСТВА ПОЛИСТИРОЛА |
СП |
от 500 до 5000 |
Тпл |
аморфен и не имеет точки плавления |
Тст |
ок. 90° С |
Плотность |
1,08 г/см3 |
Кристалличность |
Отсутствует |
Растворимость |
легко растворим в ароматических
углеводородах и кетонах при комнатной температуре |
Несмотря на
чувствительность к воздействию растворителей и некристаллический характер,
полистирол один из наиболее важных термопластов, благодаря своей
прозрачности, легкой формуемости и прекрасным электроизолирующим свойствам.
Полистирол широко используется в электрическом оборудовании, предметах обихода,
игрушках и особенно как теплоизоляционный пенопласт. В последние годы получен
полистирол с более высокой ударопрочностью благодаря добавкам эластических
компонентов; новые сорта расширили сферу применения этого полимера.
Полиметилметакрилат (ПММА) [–CH2–C(COOCH3)(CH3)–]n
– аморфный прозрачный термопласт, имеющий важное промышленное значение. Его
синтезируют из метилметакрилата C5H8O2 так же,
как полистирол получают из стирола. Он тверд (несколько тверже полистирола),
абсолютно бесцветен и кристально прозрачен, Tст ок. 100С.
Полиметилметакрилат широко используют для изготовления украшений, оптики и
других товаров, где желательно высокое качество.
Поливинилхлорид (ПВХ) [–CH2–CHCl–]n получают из
его мономера, винилхлорида CH2=CHCl при температурах от 20С
до 100С с пероксидными инициаторами (синтез аналогичен синтезу
полистирола). Поливинилхлорид состоит из линейных цепей и является атактическим
полимером, а следовательно, аморфным, твердым, жестким, устойчивым к
воздействию растворителей термопластом.
СВОЙСТВА
ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА |
СП |
от 500 до 5000 |
Тпл |
аморфен и не имеет точки плавления |
Тст |
ок. 20° С |
Плотность |
1,60 г/см3 |
Кристалличность |
очень низкая |
Растворимость |
растворим при комнатной температуре
в небольшом числе растворителей |
Особенно важное
свойство поливинилхлорида огнестойкость, связанная с присутствием хлора в его
молекуле (ок. 55%). Хлор придает поливинилхлориду жесткость, полимер
размягчается лишь при высоких температурах; по этой причине в некоторых случаях
приходится вводить пластификаторы (1040%), чтобы сделать его более
легко формуемым, выдавливаемым и выдуваемым. Поливинилхлорид используется в
больших количествах в производстве волокон, пленок, труб, резины, формованных изделий,
искусственной кожи и покрытий.
Страницы: 1, 2, 3, 4
|