 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
153
Многие конструкционные элементы современных самолетов изготовлены из композиционных
полимерных материалов. Один из таких материалов –
кевлар
– по важному показателю –
отношению прочность/масса – превосходит многие материалы, в том числе и самую
высококачественную сталь.
В последние десятилетия активно обсуждается вопрос об изготовлении автомобиля полностью
из полимерных материалов, которые помогут уменьшить его массу и тем самым экономнее
расходовать топливо.
К современным материалам относятся и древесина, и стекло, и силикаты, каждый из которых
обычно считают традиционным материалом. Древесина служит не только строительным
материалом, но и сырьем для производства ценной многообразной продукции. Стекло – материал
не новый, но перспективный: в последнем десятилетии изготовлены стекла с удивительными
свойствами. Силикатные материалы до сих пор составляют основу строительной индустрии.
Современные пластмассы
Пластмассы – это материалы на основе природных или синтетических полимеров, способные
приобретать заданную форму при нагревании под давлением и устойчиво сохранять ее после
охлаждения. Помимо полимера, пластмассы могут содержать наполнители, стабилизаторы,
пигменты и другие компоненты. Иногда употребляются другие названия пластмасс –
пластики,
пластические массы.
Пластмассы различаются по эксплуатационным свойствам (например, антифрикционные,
атмосферо-, термо- или огнестойкие), виду наполнителя (стеклопластики, графитопласты и др.), а
также по типу полимера (аминопласты, белковые пластики и т. п.). В зависимости от характера
превращений, происходящих в полимере при формовании изделий, пластмассы подразделяются на
термопласты (важнейшие из них создаются на основе полиэтилена, поливинилхлорида,
полистирола) и реактопласты (наиболее крупнотоннажный вид из них – фенопласты). Основные
методы переработки термопластов –литье под давлением, вакуумформование, пневмоформование
и др. Реактопласты формуются прессованием и литьем под давлением.
К настоящему времени налажено массовое промышленное производство различных видов
пластмасс.
И пластмассы вполне можно отнести к традиционным материалам, хотя поиск пластмасс с
новыми свойствами продолжается.
Прошло более ста лет с момента появления на свет первого органического материала –
целлулоида. Сегодня многообразие синтетических веществ настолько велико, что вряд ли
возможно их перечислить. Когда идет речь об искусственных материалах, многие имеют в виду
прежде всего пластмассы – вещества, созданные в искусственных условиях. В 1980 г.
американские ученые впервые обнаружили природную полиэфирную пластмассу в гнездах пчел,
живущих в земле.
Массовое производство пластмасс началось во второй половине нашего века. В 1900г. мировое
производство пластмасс составило около 20 тыс. т, а в 1970 г. – уже 38 млн. т. Предполагается, что
к концу тысячелетия объем производства пластмасс достигнет уровня выпуска стали и составит
сотни млн. т в год.
Часто к одному и тому же материалу предъявляются взаимоисключающие требования.
Например, материал для зимней одежды должен обладать хорошим теплоизолирующим
свойством и эластичностью, но в то же время быть прочным. Строителей интересуют материалы с
хорошими тепло- и звукоизоляционными, прочностными и другими свойствами. Всем
перечисленным требованиям среди множества материалов в наибольшей степени удовлетворяют
искусственные органические соединения – полимеры.
Полимеры построены из макромолекул, состоящих из многочисленных малых основных
молекул –
мономеров. Процесс их образования зависит от многих факторов, вариации и
комбинации которых позволяют получить огромное множество разновидностей полимерной
продукции с различными свойствами. Основные процессы образования макромолекул –
полимеризация и поликонденсация.
Около 2/3 всего мирового производства полимеров составляют материалы массового
промышленного потребления: полиэтилен, политетрафторэтилен, поливинилхлорид,
полипропилен и др. Области применения данных полимеров весьма разнообразны
– от