Некоторые секреты по обработке оргстекла и пластиков

Портреты некоторых пластиков

Целлулоид. Эта прозрачная пластмасса на основе нитрата целлюлозы была получена скорее всего случайно. При исследовании взаимодействия хлопка с камфарой обнаружилось, что неожиданно для всех находящийся в колбе раствор с этими (и некоторыми другими) веществами превратился в твердую стеклоподобную массу. Так появилось на свет новое вещество — пластическая масса, названная впоследствии целлулоидом.

Целлулоид хорошо поддается термической и механической обработке, надежно сохраняет заданную форму в условиях окружающей среды. Он без особого труда окрашивается в разные цвета. Раньше из него делали игрушки, гребенки, оправы для очков, основу фотопленки, чертежные принадлежности и т.д. Целлулоид неплохой диэлектрик. Водостоек. Растворяясь легко в ацетоне, он служит основой для нитроклеев. Главный недостаток целлулоида — "безраздельная любовь" к огню. Горит он с удовольствием, как артиллерийский порох. Правда, "порох" этот хотя и интенсивно горит, но не взрывается, как ружейный. Что очковые оправы делают до сих пор из целлулоида легко обнаружить, попробовав поджечь кусочек оправы. Если пластмасса вспыхнет, значит это целлулоид, и очковую оправу можно клеить нитроклеем. Кстати, не выбрасывайте обломки оправ, а растворяйте их в ацетоне. Ведь в результате получится нитроклей, которым удается клеить и другие материалы.

Полиэтилен. Как понятно из названия, этот пластик получают полимеризацией газа этилена при высоком давлении (полиэтилен низкой плотности), а также при среднем и низком давлении (полиэтилен высокой плотности). Твердый материал молочного цвета. Тонкие листы полиэтилена почти прозрачны. Обладает достаточной механической прочностью, стоек к действию щелочей, органических кислот, концентрированных соляной и плавиковой кислот. Однако разрушается азотной кислотой, а при температуре выше 80°С растворяется в ароматических углеводородах. Отличается высокими диэлектрическими свойствами, поэтому незаменим в производстве электроаппаратуры. Хорошо обрабатывается термическим и механическим способами. Но не пытайтесь его клеить существующими в продаже клеями — он к ним равнодушен. Зато полиэтилен хорошо сваривается. Из него делают парниковую, пищевую, упаковочную пленку, сумки, нетканые материалы (кожзаменители, линолеум). Диапазон его применения настолько широк, что лучше воздержаться от перечисления. Упомянем лишь медицинские шприцы, зажимы, трубки, сантехнические трубы, канистры, тару, шланги, посуду.

Полипропилен. Данный материал получают из газа пропилена. От полиэтилена он отличается большими прочностью и термостойкостью, лучшими диэлектрическими свойствами. Используется аналогично полиэтилену.

Полистирол. Полимер, вырабатываемый из стирола (бесцветной жидкости со своеобразным запахом). Твердый прозрачный хрупкий материал. Для полистирола характерно низкое водопоглощение. Он хорошо растворяется в стироле, ароматических и хлорированных углеводородах. Стоек к действию щелочей, разрушается концентрированной азотной кислотой, а также ледяной уксусной кислотой. Легко окрашивается в различные цвета. Обладая высокой прозрачностью, широко применяется в оптике. Незаменим в производстве электротоваров и медицинской аппаратуры. Он легок, но хрупок. При введении в него газообразующих добавок превращается в пенополистирол, обладающий прекрасными термоизоляционными свойствами. Он достаточно прочен, так что из него формируется рельефная тара для хрупких изделий из стекла. Как уже говорилось, полистирол хорошо растворяется в ацетоне и дихлорэтане. Получая раствор различной плотности, его можно использовать как клей, шпаклевку или замазку, добавляя в них при необходимости тот или иной наполнитель (мел, песок, опилки, цемент).

Поливинилхлорид. Полимер винилхлорида — бесцветного газа с приятным эфирным запахом. Пластик белого цвета, хороший диэлектрик. Свойства композиций из поливинилхлорида зависят от способа его получения и от количества введенного в него пластификатора. Так, жесткий материал с высокими физико-механическими характеристиками (всем известный винипласт) содержит не более 10% пластификатора. Из материалов на основе поливинилхлорида делают музыкальные пластинки, корпуса радио- и телеприемников, музыкальной аппаратуры и электроприборов, диэлектрические промышленные и бытовые изделия, пленки, изоляционные ленты, а также покрытия, наносимые на ткани, бумагу. К клеям полихлорвинил не питает особой склонности и не склеивается.

Полиуретан (полиуретаны). Для синтеза полиуретанов используют полиэфиры, гликоли, глицерин и другие вещества. Свойства полиуретанов зависят от их структуры, молекулярной массы и многих других причин. Так что полиуретаны могут быть и вязкими жидкостями, и достаточно жесткими пластиками. Полиуретаны применяют в виде пен, каучуков (из последних делают долговечные автопокрышки и обувные подошвы), в виде волокон. Из некоторых полиуретанов при добавлении газообразующих присадок образуются пенополиуретаны — эластичные пружинящие материалы, используемые для изготовления мягких подушек, сидений, матрацев.

Фенопласты. Так называют пластмассы на основе фенолоальдегидных смол. В чистом виде с этими смолами мы в быту не встречаемся. Но зато все знают текстолит и гетинакс — слоистые пластики, широко применяемые в радиотехнике. Текстолит состоит из нескольких слоев хлопчатобумажной ткани (миткаль, бязь и др.), пропитанных этой смолой, а в гетинаксе вместо ткани — листы бумаги. Наполнителями в фенопластах служат также шпон и древесные опилки, асбест. Детали, изготовленные из фенопластов, довольно прочны, химически стойки.

А самая знакомая нам пластмасса — это полиамидные волокна, которые известны под торговыми названиями капрон, нейлон, дедерон и др. Но носки и чулки вязать мы не собираемся, поэтому перейдем к оргстеклу — полимеру, работе с которым и посвящен этот материал.

Итак, полиметилметакрилат, или органическое стекло (оргстекло), или плексиглас. Этот замечательный материал представляет собой твердое стекловидное вещество с высокой прозрачностью. В обиходе его называют небьющимся стеклом. Товарное оргстекло выпускают в виде листов различной толщины и расцветки, которые вырабатывают полимеризацией мономера (метилметакрилата) в плоских формах из полированного силикатного стекла, помещенных в нагревательную камеру.

Для получения оргстекла того или иного цвета в мономер добавляют различные красители и добавки. Окраска бывает глухой и прозрачной. Так, применяя в качестве красителя оксид цинка, из которого делают цинковые белила, оргстекло окрашивают в молочный цвет. Чем больше оксида, тем глуше окраска.

В отличие от силикатного стекла плексиглас при ударе не рассыпается вдрызг со звоном и тучей опасных осколков. При этом толстый лист оргстекла разбить молотком вообще весьма проблематично. При механическом воздействии плексиглас, разрушаясь, не рассыпается, а скорее сминается и трескается. При нагревании свыше 105 °С оргстекло размягчается, так что легко штампуется, хорошо сохраняя рельеф штампа.

Оргстекло прекрасно поддается механической обработке (его без труда удается точить, сверлить, пилить, нарезать в нем резьбу). В нагретом состоянии его легко изгибать или скручивать. Оргстекло без проблем можно сварить, клеится оно как чистыми растворителями, так и клеями из растворов оргстекла в разных растворителях (дихлорэтане, уксусной кислоте и др.). Плексиглас — хороший диэлектрик.

Благодаря всем этим качествам оргстекло нашло широкое применение во всех сферах человеческой деятельности. Его используют как конструкционный материал в авиа-, автомобиле- и судостроении, для остекления, для изготовления деталей приборов и инструментов.

Оргстекло прекрасный материал для изделий прикладного искусства. Его способность окрашиваться во все цвета радуги с глубинной игрой и тональными переливами цвета позволяет достигать удивительных результатов при имитации драгоценных и полудрагоценных камней, фарфора, гранита, янтаря, перламутра, хрусталя и многих других минералов и керамики.

Источник: http://umelyeruki.ru
http://patlah.ru

Содержание

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.