е реактопласты имеют более высокие, чем термопласты, показатели по твердости, модулю упругости [до 4,5 Гн/м2 (до 450 кгс/мм2)], теплостойкости (до 250—300 °С), усталостной прочности, более низкий темп-рный коэфф. расширения. Однако неспособность отвержденных реактопластов переходить в вязкотеку-чее состояние вынуждает проводить синтез полимера в несколько стадий.

Первую стадию оканчивают получением олигомеров (смол) с мол. массой 500—1000. Благодаря низкой вязкости р-ра или расплава олигомеры легко совмещать с наполнителем и равномерно распределять по его поверхности даже в том случае, когда степень наполнения достигает 80—85% (по массе). После введения всех компонентов текучесть неотвержденного реакто-пласта остается настолько высокой, что изделия из него можно формовать заливкой (литьем), контактным формованием, намоткой (см. Литье компаундов, Стеклопластики). Такие реактопласты наз. компаундами полимерными и премиксами — в том случае, когда они содержат наполнитель в виде мелких частиц, п пре-прегами — если наполнителями являются непрерывные волокна, ткань, бумага.

Технологич. оснастка для формования изделий из компаундов, премиксов и препрегов проста и энергетич. затраты невелики, по процессы связаны с длительной выдержкой материала в индивидуальных формах для отверждения связующего. При этом происходит сильная усадка материала и в нем возникают значительные остаточные напряжения, а монолитность, плотность и прочность далеко не достигают предельных значений (за исключением изделий, полученных намоткой с натяжением), особенно в случае отверждения по реакции поликонденсации.

Чтобы избежать этих недостатков, в технологии получения материала предусмотрена дополнительная стадия (после смешения компонентов) — предотвержде-HPie олигомера, осуществляемое при вальцевании или сушке. При этом сокращается длительность выдержки материала в формах и повышается качество изделий, однако заполнение форм из-за понижения текучести связующего становится возможным только при давлениях 25—60 Мн/м2 (250—600 кгс/см2).

Олигомеры в реактопластах могут отверждаться самопроизвольно (с тем большей скоростью, чем выше темп-ра) или с помощью полифункционального низкомолекулярного вещества — отвердителя. Отверждение может осуществляться по механизму поликонденсации (напр., в случае феноло-альдегидных, эпвксидных, кар-бамидных, кремнийорганич. смол) и полимеризации (полиалкиленгликольмалеинаты, олигоэфиракрилаты, форполимеры диаллилфталата).

Реактопласты с любым наполнителем изготавливают, применяя в качестве связующего феноло-формальдегид-ные смолы, часто эластифицированные поливинилбу-тиралем, бутадиен-нитрильным каучуком, полиамидами, поливинилхлоридом (такие материалы наз. фенопластами), и эпоксидные смолы, иногда модифицированные феноло- или анилино-формальдегидными смолами или отверждающимися олигоэфирами.

Высокопрочные пластики [прочность при изгибе 1,0—1,9 Гн/м2 (100—190 кгс/мм2), ударная вязкость 100—150 кдж/м2, или кгс-см/см2] с термостойкостью до 200 °С производят сочетанием стеклянных волокон или тканей с отверждающимися олигоэфирами, феноло-альдегидными или эпоксидными смолами. В производстве изделий, длительно работающих при 300 °С, применяют стекло- или асбопластики с кремнийорганич. связующим; при 300—340 °С — полиимиды в сочетании с кремнеземным, асбестовым или углеродным волокном; при 350—500 °С в воздушной и при 2000— 2500 °С в инертной средах — фенопласты или пластики на основе полиимидов, наполненные углеродным волок639

ПЛАСТМАССЫ

640

ном и подвергнутые карбонизации (графитизации) после формования изделий.

Высокомодульные пластики [модуль упругости 250— 350 Гн/м2 (25 000—35 000 кгс/мм2)] производят сочетанием эпоксидных смол с углеродными, борными или монокристаллич. волокнами. Монолитные и легкие материалы, устойчивые к вибрационным и ударным нагрузкам, водостойкие и сохраняющие диэлектрич. свойства и герметичность в условиях сложного нагружения, изготавливают сочетанием эпоксидных, полиэфирных или меламино-формальдегидных смол с синтетич. волокнами, тканями, бумагой из синтетич. волокон (см. Органоволокнит, Органогетинакс).

Наиболее высокие диэлектрич. свойства в сухой среде (диэлектрич. проницаемость 3,5—4,0) характерны для материалов на основе кремнеземных или кварцевых волокон и полиэфирных или кремнийорганич. связующих.

Древесно-слоистые пластики особенно широко используют в строительной технике и в судостроении.

Объем производства и структура потребления пластмасс. В 1972 мировое производство полимеров для П. м. достигло ~37 млн. т. Из них ок. 75% приходилось на долю термопластов (25% полиэтилена, 20% поливинилхлорида, 14% полистирола и его производных, 16% прочих пластиков). Существует тенденция к дальнейшему увеличению доли термопластов (в основном полиэтилена) в общем выпуске П. м.

Хотя доля термореактивных смол в общем выпуске полимеров для П. м. составляет всего ок. 25%, фактически объем производства реактопластов выше, чем термопластов, из-за высокой степени наполнения <60—80%) смолы.

Ниже представлены объемы производства П. м. в нек-рых промышленно развитых странах (данные за 1972, в млн. т):

США 10,7 Италия 2,1

Япония 5,6 Франция 2,0

ФРГ 5,5 СССР , . . 1,9

Великобритания . . 1,6

Применение П. м. в различных областях техники характеризуют данные табл. 1.

Таблица 1. Структура потребления пластмасс в различных странах (в % от общего потребления, данные за 1971)

Область применения СССР США Япония ФРГ ГДР

Электротехника и электрони-

ка 10 12 10 8 16

25 23 25 20 18

35 28 28 33 28

Легкая пром-сть и товары на-

родного потребления 24 31 35 35 32

6 6 2 4 6

Производство П. м. развивается значительно интенсивнее, чем таких традиционных конструкционных материалов, как чугун и алюминий (табл. 2).

Лит.: Николаев А. Ф., Синтетические полимеры и

пластические массы на их основе, 2 изд., М.— Л., 1964; Технология пластических масс, под ред. В. В. Коршака, М., 1972;

Современные композиционные материалы, под ред. Л. Браутмана и Р. Крока, пер. с англ., М., 1970; Конструкционные свойства пластмасс, под ред. Э. Бэра, пер. с англ., М., 1967'Справочник по пластическим массам, под ред. М. И. Гарбара [и др.],

т. 1—2, М., 1967—69; Лосев И. П., Тростянок ая Е. Б., Химия синтетических полимеров, 3 изд., М.,

1971; Пластики конструкционного назначения, под ред. Е. Б.

Тростянской, М., [в печати]. Е. Б. Тростянская.

ПЛАСТМАССЫ— см. Пластические массы.

ПЛАСТОГРАФ БРАБЕНДЕРА — см. Брабендера пластограф.

ПЛАСТОМЕТРЫ — см. Пласто-эластические свойства.

ПЛАСТО-ЭЛАСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА (plasto-elastic properties, plastoelastische Eingenschaften, pro-prietes plasto-elastiques) — способность каучуков и резиновых смесей к деформированию. В технологич. практике П.-э. с. характеризуют соотношением между необратимой (пластической) и обратимой (преимущественно высокоэластической) составляющими деформации. От П.-э. с. зависят такие технологич. свойства каучуков и резиновых смесей, как скорость обработки, способность сохранять приданную форму, гладкость поверхности, склонность к подвулканизации. Кроме того, определение П.-э. с. в стандартных условиях испытаний служит для контроля соответствия каучуков требованиям стандартов или технич. условий, а также качества смешения каучуков с ингредиентами.

Пластичность каучуков и резиновых смесей обусловливает возможность придания полуфабрикату резинового изделия той или иной формы, эластичность — восстановление после переработки первоначальных размеров и формы полуфабриката; она является также причиной нежелательного явления — усадки.

Пластическая деформация епл развивается непрерывно во времени и не исчезает после прекращения действия на материал механич. нагрузки. Высокоэластическая (обратимая) деформация евэл тоже развивается во времени и исчезает (также во времени) после снятия нагрузки. Пренебрежимо малую долю в общей деформации е занимает упругая деформация 8упр.

Т. обр., е = еупр-г- 8ВЭЛ + епл. Соотношение меж-ДУ евэл и епл зависит от режима нагружения: значений напряжений и деформаций, их вида и характера изменения во времени, а также от длительности нагружения и темп-ры.

О

В условиях нагружения при заданных (постоянных) темп-ре Т и напряжении а (рис. 1) мгновенно

впл — пластич. деформация; е°° — стационарная (равновесвэл

ная) высокоэластич. деформация; сплошной линией показана общая деформация 8.

устанавливается еупр, развивается во времени евэл, достигая в момент времени V предельного (равновесоо

ного, или стационарного) значения евэл, и непрерывно

возрастает необратимая деформация Бпл. Период установления евэл, так наз. нестационарный период деформации, зависит от релаксационных свойств материалов. После снятия нагрузки в момент tj_ мгновенно исчезает еупр, уменьшается во времени 8ВЭЛ (происходит эластич. восстановление) и полностью сохраняется

епл. Развивающееся после установления е°° течение

вэл

происходит в стационарный период (t > t'). Течение каучуков и резиновых смесей в стационарный период не является ньютоновским и в сравнительно небольших диапазонах скоростей деформации de/dt м. б. приближенно описано эмпирич. степенным законом: dz/dt = ф-оп

где о — напряжение, п и 6 — константы. Для неваль-цованного натурального каучука при 80 СС в интервале значений а 1 — 100 кн/м2 (104—10е дин/см2), если de/dt выражена в рад/сек, то п = 3,7, ^ = 0,0036; для бутадиен-стирольного каучука в этих же условиях испытаний п = 4,05, ф = 0,83. При расширении пределов скоростей деформаций характеристики степенного закона течения п и <1> меняются. Для описания тем-пературно-скоростной зависимости течения применим принцип температурно-временной суперпозиции, или метод приведенных неременных (см. Суперпозиции принцип температурно-временной).

В условиях заданной постоянной скорости деформации (или угловой скорости со) напряжение а в нестационарный период изменяется по кривой с максимумом (рис. 2), т. к. в этом периоде протекают два процесса, оказывающие на