Пластмасса

Пластичные органические материалы, состоящие из полимеров, называются пластмассой или пластиками. Общей формулы пластмассы не существует, так как обычно это смеси различных полимеров или многоатомные вещества разных классов. Наиболее известных пластик – полиэтилен с формулой (C2H4)n.

История

Первые попытки создать прочный и эластичный материал относятся к первой половине XIX века. В 1843 году был создан камптуликон на основе каучука с добавлением пробки. Камптуликон считается прародителем линолеума. Этот материал не прижился, так как в связи с повсеместным производством шин поднялись цены на каучук.

Основные исторические этапы получения различных пластмасс представлены в таблице.

Год

Изобретатель

Вещество

1862

Александр Паркс

Паркезин, полученный из целлюлозы

1869

Джон Уэсли Хайат

Целлулоид (нитрат целлюлозы) или искусственная слоновая кость

1872

Евгений Бауман

Поливинилхлорид (ПВХ)

1908

Жак Бранденбергер

Целлофан

1909

Лео Бекеланд

Бакелит (полиоксибензилметиленгликольангидрид)

1935

Реджинальд Гибсон и Эрик Фосетт

Полиэтилен низкой плотности

1937

Отто Байер

Полиуретан

1938

Уоллес Каротерс

Нейлон и неопрен

1942

Джон Уинфилд и Джеймс Диксон

Ненасыщенный полиэстер или полиэфир, лавсан, дакрон

1951

Пол Хоган и Роберт Бэнкс

Полиэтилен высокой плотности или полипропилен

1954

Рэй Макинтайр

Пенополистирол или пенопласт

Целлулоид

Рис. 1. Целлулоид.

Изначально пластмассы изготавливались на основе материалов, содержащих природные компоненты: коллагена, резины, нитроцеллюлозы. Позже пластмассы стали полностью синтезировать из химических соединений. Так появился полиэтилен, поливинилхлорид, бакелит и другие пластмассы, которые используются до сих пор.

Бакелит

Рис. 2. Бакелит.

Получение и свойства

Пластмассы производят на основе искусственной смолы. Её получают в результате конденсации или полимеризации органических соединений.

При конденсации образуется пластмасса путём взаимодействия нескольких веществ с выделением побочных продуктов, например, аммиака или воды.

При полимеризации простые молекулы одного вещества (мономеры) соединяются в единую длинную цепь, образуя макромолекулу или полимер. Взаимодействия веществ не происходит, побочные вещества не образуются.

Именно искусственная смола придаёт пластмассам пластичность, текучесть, водостойкость. Помимо смол в материал для улучшения свойств добавляют:

  • красители, придающие определённый цвет;
  • наполнители, увеличивающие термостойкость, твёрдость, снижающие стоимость готового материала (опилки, графит, асбест и другие органические и неорганические вещества);
  • пластификаторы делают материал более пластичным, облегчают процесс формовки.

Пластмассы имеют небольшую плотность, низкие тепловую и электрическую проводимости, небольшую прочность. При нагревании разлагается. Пластик устойчив к воздействию воды, кислот, оснований, некоторых органических растворителей.

Типы

В промышленной химии различают три типа пластмасс:

  • термопласты – при нагревании плавятся, при охлаждении возвращаются в исходное твёрдое состояние;
  • реактопласты – при повторном нагревании необратимо отвердевают;
  • эластомеры – при силовом воздействии проявляют эластичность и возвращаются в исходное положение после снятия воздействия.

Также существуют вспененные пластмассы, обладающие наименьшей плотностью.

Изделия из различных пластмасс

Рис. 3. Изделия из различных пластмасс.

Что мы узнали?

Пластмассы – сложные органические вещества, состоящие из смеси полимеров. Производство пластмасс началось в XIX веке на основе целлюлозы. В современной промышленности основу пластмасс составляет искусственная смола. В неё добавляют различные вещества для улучшения качества материала – красители, наполнители, пластификаторы. В зависимости от свойств выделяют три типа пластмасс: термопласты, реактопласты, эластомеры.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.6. Всего получено оценок: 68.

Предметы