Тема
1.1. Ассортимент и потребительские свойства пластических масс и товаров из них
Тема
лекции: Классификация и ассортимент пластмасс. Характеристика
поликонденсационных смол и пластмасс на их основе.
Содержание методической разработки лекции.
Актуальность темы:
Ассортимент пластических масс для производства различных изделий достаточно
разнообразен. Данная тема предполагает углубленное изучение различных видов
пластмасс на основе поликонденсационных смол, знания о которых необходимы для
предоставления товароведной характеристики изделий.
Цели лекции:
Учебная: знать классификацию
пластических масс, ассортимент, назначение и потребительские свойства
пластмасс на основе поликонденсационных смол.
Воспитательная: предполагает
соответствующую организацию деятельности студентов, формирование у них
творческого отношения к обучению, развитие способностей, увеличение
заинтересованности в дисциплине, развитие профессиональных интересов.
Формируемые общие и профессиональные
компетенции:
ПК 1. Выявлять потребность в товарах.
ПК 2. Осуществлять связи с поставщиками и
потребителями продукции.
ПК 3. Управлять товарными запасами и потоками.
ПК 4. Оформлять документацию на поставку и реализацию
товаров.
Интеграционные связи
Лекция тесно связана учебными дисциплинами и
профессиональными модулями: ОП.02 Теоретические основы товароведения, ПМ.02
Экспертиза и оценка качества товаров.
Оснащение:
Методическая разработка лекции.
Литература:
ОИ 2 Товароведение непродовольственных товаров Ходыкин
А. П. М.: Издательско-торговая корпорация "Дашков и К", 2008. - 544
с.
ОИ 4 Товароведение непродовольственных товаров Казанцева
Н. С. М.: Издательско-торговая корпорация "Дашков и К", 2007. - 400
с.
ОИ 5 Товароведение непродовольственных товаров Ходыкин
А. П. М.: Издательско-торговая корпорация "Дашков и К", 2008. - 544
с.
ДИ 1 Товароведение и экспертиза непродовольственных
товаров/ Балаева С.И. М.: ИТК Дашков и К, 2011
И-Р 1 Информационно-справочные материалы
«Товароведение. Разложи всё по полочкам». – Режим доступа:
http://www.znaytovar.ru, с регистрацией.
Ход занятия:
|
№
п/п
|
Наименование
этапа
|
Описание
этапа
|
Педагогическая
цель этапа
|
Время
этапа
|
|
1
|
Орг.
момент
|
Отмечаются
отсутствующие и внешний вид студентов и аудитории, сообщается тема, цели с
проведением мотивации, сообщается и записывается план лекции.
|
Создание
рабочей атмосферы, формирование познавательного интереса к учебной
деятельности по данной теме, дисциплинирование, мотивация студентов.
|
5
мин.
|
|
2
|
Объяснение
нового материала
|
План
лекции:
1. Классификация
пластмасс.
2. Характеристика
поликонденсационных смол и пластмасс на их основе.
|
Познакомить
студентов с логично структурированным основным содержанием учебной темы.
|
70
мин.
|
|
3
|
Закрепление
материала
|
Опрос
по ходу изложения материала. Беседа, ответы на возможные вопросы.
|
Способствовать
осмысленному восприятию нового материала и сознательному его усвоению
|
10
мин.
|
|
4
|
Задание
на дом
|
ОИ
5 Товароведение
непродовольственных товаров Ходыкин А. П. М.:
Издательско-торговая корпорация "Дашков и К", 2008.
Стр.
|
Обеспечение
добросовестного и осознанного выполнения домашнего задания.
|
5
мин.
|
1. Классификация
пластмасс.
Пластмассы классифицируют по ряду признаков: составу,
природе связующего вещества, способу получения, типу химических реакций,
лежащих в основе их получения, физико-механическим и термическим свойствам,
характеру микро- и макроструктуры, видам и др.
По составу пластмассы делят
на простые и сложные (композиционные). Простые пластмассы состоят только из
полимера (синтетической смолы или природного модифицированного полимера) с
добавлением в небольших количествах красителей и стабилизаторов. Композиционные
пластмассы содержат значительные количества других компонентов: наполнителей,
пластификаторов, отвердителей, газообразователей, красителей, стабилизаторов.
По природе связующего вещества различают
пластмассы на основе синтетических смол и пластмассы на основе модифицированных
природных полимеров.
По способу получения полимеров
пластмассы делят на полимеризационные, поликонденсационные и модифицированные
природные.
Полимеризационные полимеры получают в результате
последовательного присоединения друг к другу ненасыщенных мономеров за счет
разрыва в них двойных или тройных связей. Это полиолефины, винипласты,
полистиролы, фторопласты, полиакрилаты, полиформальдегид.
Поликонденсационные полимеры получают соединением
реагирующих молекул в полимерные цепи с выделением побочных низкомолекулярных
продуктов (вода, аммиак, кислоты). К ним относятся фенолформальдегидные,
аминоальдегидные, полиамидные, полиуретановые, полиэфирные и другие смолы.
Природные полимеры (целлюлоза, белки, каучук, битумы и
др.) в чистом виде не могут быть использованы для производства пластмасс в
качестве связующих веществ. Для этих целей используют простые эфиры (образуются
при взаимодействии природных полимеров со спиртами) и сложные эфиры (продукт
взаимодействия с кислотами или их ангидридами).
По способу проведения полимеризации различают
смолы, полученные блочным, лаковым и эмульсионным методами. Блочной
полимеризацией из жидкого мономера получают готовый продукт в виде блоков,
пластин и заготовок, которые затем подлежат механической обработке и
переработке в куски, крошку. При лаковой полимеризации получают порошки,
которые используются в лакокрасочной промышленности либо в таблетированной
форме служат материалом для производства различных изделий. Наиболее
распространены эмульсионно-суспензионные способы полимеризации, при которых из
высокодисперсной устойчивой массы (латекса) выделяют полимер в виде тонкого
порошка, гранул или зерен.
По термическим свойствам
пластмассы делят на термопластичные и термореактивные.
Термопластичными называют пластики, которые при
нагревании размягчаются и легко формуются в изделия, а при охлаждении
застывают. Свойства их при этом изменяются обратимо. К термопластам относятся
полиолефины, полистирол, полиамид, полиакрил, эфироцеллюлозные пластмассы и др.
Термореактивные пластмассы размягчаются лишь в момент
формования изделия (при нагреве и давлении), после чего пластмасса необратимо
переходит в неплавкое состояние. К термореактивным относятся пластмассы на
основе фенолоальдегидных, аминоальдегидных и некоторых других смол. По
физико-механическим свойствам пластмассы условно подразделяют на жесткие,
полужесткие и эластичные, о чем говорилось выше.
По характеру микро- и макроструктуры
пластмассы делят на однородные (ненаполненные) и неоднородные (с наполнителями).
Неоднородные пластики по природе наполнителя подразделяют на пресс-порошковые
(с порошковым наполнителем), волокнистые (с хлопковым волокном - волокнит, со
стеклянным - стекловолокнит, с обрезками ткани - текстоволокнит, с асбестом —
асбоволокнит), слоистые (с бумагой - гетинакс, или бумаголит, с древесным
шпоном - древолит, с хлопковой тканью - текстолит, со стеклотканью —
стеклотекстолит, с асбестовой тканью — асботекстолит), газонаполненные
(пенопласт, поропласт).
По виду полимера пластмассы делятся
в зависимости от характерной группы, образующейся в результате взаимодействия
исходных веществ в процессе его получения.
2.
Характеристика
поликонденсационных смол и пластмасс на их основе.
Фенолформальдегидные полимеры получают
поликонденсацией фенолов и формальдегидов в присутствии катализаторов. При
избытке фенола в присутствии кислого катализатора получают термопластичные
смолы, называемые новолачными. При избытке альдегида в присутствии щелочных
катализаторов образуются термореактивные (резольные) смолы. Пластмассы на
основе этих смол называются фенопластами. Ненаполненные фенолформальдегидные
смолы представляют собой твердые, сравнительно хрупкие полимеры от
светло-желтого до темно-коричневого цвета плотностью 1,20-1,27 г/см3. Свободный
фенол, находящийся в полимере, оказывает вредное воздействие на организм
человека. В жидких средах он снижает светостойкость пластика, при его окислении
происходит покраснение изделий. Поэтому изделия из фенопластов окрашиваются
всегда в черный или темно-коричневый цвет. Они устойчивы к воде, слабым
кислотам, разрушаются под действием щелочей. Резольные смолы имеют повышенную
теплостойкость (до 170 °С), не горят, обугливаются, выделяя резкий фенольный
запах. С целью повышения механической прочности ненаполненных пластмасс в них
вводят пресс-порошковые наполнители, слоистые и волокнистые пресс-материалы.
Изделия из фенопластов обладают хорошей влагостойкостью, масло- и
бензостойкостью, почти не подвержены старению.
Новолачные смолы применяют для изготовления
прессовочных материалов, спиртовых лаков и политур, в качестве связующего
компонента - при производстве абразивных инструментов (круги, бруски),
изоляционных твердеющих мастик. Резольные смолы применяются в виде порошковых,
слоистых и волокнистых материалов, из которых изготовляют детали
электроприборов и электроустановочные изделия, детали для теле- и
радиоаппаратуры, машин и механизмов, тормозные и антифрикционные изделия.
Совмещенные с поливинилбутиралем резольные смолы обладают высокой адгезией и
применяются в качестве универсальных клеев БФ.
Аминоальдегидные полимеры получают
поликонденсацией аминов (в общем виде представлены формулой (-NH2-CO-NHCH2OH-)„)
и формальдегида. В зависимости от наименования аминов выпускают два основных
полимера - мочевиноформальдегидные и меламиноформальдегидные. Пластмассы на их
основе называются аминопластами. Ненаполненные полимеры - бесцветные,
прозрачные, твердые и жесткие пластики, относительно хрупкие, неплавкие,
негорючие, плотностью 1,45-1,56 г/см3. Отличаются высокой теплостойкостью
(160-240 °С), высокой светостойкостью, низкой водостойкостью, особенно к
горячей воде и водным растворам кислот, легко окрашиваются, преимущественно в
светлые тона. Диэлектрические свойства их выражены несколько слабее, чем у
фенопластов. Они стойки к действию масел, спирта, бензина и других
растворителей.
Аминоальдегидные полимеры могут выделять не вступивший
в реакцию токсичный формальдегид, поэтому их нельзя использовать для
производства посуды.
В большинстве своем аминопласты используют в качестве
связующего компонента при производстве пресс-порошковых, слоистых пластмасс.
Пресс-порошковые пластмассы широко используются в производстве электроустановочных
изделий, корпусов и деталей радиоаппаратуры, телефонов, галантерейных изделий.
Заметно возрос выпуск слоистых пластиков с покрытиями
мочевиномеламиноформальдегидной смолой, окрашенных в различные цвета, а также с
имитацией под различные материалы (дерево, мрамор и др.). Листы таких пластиков
долговечны, их применяют в мебельном производстве, для отделки жилых, торговых
помещений. Ненаполненные аминоальдегидные смолы применяют для противоусадочной
отделки тканей, изготовления клеев, лаков, эмалей.
Полиамидные полимеры в
основной цепи содержат амидные группы (-NH-CO-), а в общем виде могут быть
представлены формулой (-R-NH-CO-R1-)„, где радикалами являются метиленовые
группы. Получают их поликонденсацией алифатических двухосновных кислот и
диаминов. Это твердые, жесткие, непрозрачные (полупрозрачные в тонких слоях)
кристаллические полимеры от белого до светло-кремового цвета плотностью
1,04-1,14 г/см3. Они обладают высокой прочностью и устойчивостью к трению,
хорошими диэлектрическими свойствами. Механические свойства разных видов
полиамидов (капрон, анид, энант) близки друг к другу, однако наибольшей
эластичностью обладает анид, он же и более устойчив к многократным нагрузкам.
Полиамиды устойчивы к воде, эфиру, бензину, жирам, разбавленным щелочам, но
растворяются в фенолах и минеральных кислотах, под действием окислителей быстро
разрушаются. Полиамиды термопластичны, плавятся при 180-200 °С, легко
вытягиваясь в нити. Воспламеняются с трудом.
Наиболее широкое применение полиамиды получили в
производстве синтетических волокон и изделий из них (ткани, искусственный мех,
нити, щетина, шнуры, канаты, рыболовные снасти). Применяют полиамиды для
изготовления трущихся частей, не требующих смазки (подшипники, шестерни), труб,
шлангов, крепежных товаров, как конструкционный материал повышенной жесткости
для деталей машин. Пленки из полиамидов используются в упаковке товаров, для
покрытия искусственных кож.
Полиэфиры - полимеры,
макромолекулы которых содержат сложную (-СОО-) или простую (-0-) эфирную связь.
Делятся на простые и сложные. Наиболее распространены сложные эфиры, основными
видами которых являются полиэтилентерефталат, поликарбонаты, алкидные смолы и
ненасыщенные полиэфиры.
Полиэтилентерефталат (лавсан) получают
поликонденсацией двухатомного спирта этиленгликоля и терефталевой кислоты.
Представляет собой твердый полимер белого или светло-кремового цвета плотностью
1,3—1,4 г/см3. Обладает высокой механической прочностью, возрастающей при
ориентационной вытяжке, стойкостью к истиранию и свету, достаточно высокими
диэлектрическими свойствами и химической стойкостью. Полимер трудно
окрашивается, имеет низкую гигроскопичность, плавится при нагревании до 250-260
°С. Лавсан применяют в виде пленок и волокон. Пленки используются в
производстве магнитных лент, фото- и кинопленок, в качестве упаковочных и
электроизоляционных материалов. Прозрачные пленки применяются как покрытие для
парников, промышленных сооружений и др. Из лавсана получают шерстоподобные
волокна и нити, обладающие несминаемостью, которые используются в производстве
тканей.
Поликарбонаты получают
поликонденсацией производных угольной кислоты и дифенолов. Это бесцветные или
окрашенные полимеры плотностью 1,2 г/см3. Они обладают стойкостью к истиранию,
хорошими оптическими свойствами, высокой прочностью, химической и тепловой
стойкостью (плавятся при 220-270 °С), стабильностью размеров и формы,
твердостью, безвредны. Поликарбонаты применяются в качестве конструкционных
материалов для корпусов приборов, аппаратов, деталей вычислительных машин,
инструментов, светильников. Из них изготовляют тару, пленки для упаковки,
волокна, трубы, а также посуду, в том числе контактирующую с горячими пищевыми
продуктами.
Алкидные полимеры получают
поликонденсацией фталевой кислоты или ее ангидрида с многоатомными спиртами.
Растворы алкидных полимеров обладают пленкообразующими и адгезионными
свойствами, образуют твердые покрытия, устойчивые к воздействиям различных
факторов (свет, влага, химические реагенты, трение). Вследствие этого их
применяют в качестве пленкообразователей при получении олиф, лаков, эмалей,
клеев, линолеума, как связующие вещества.
Ненасыщенные полиэфиры получают
поликонденсацией смеси ненасыщенных и насыщенных дикарбоновых кислот или их
ангидридов с многоатомными спиртами. Это твердые, жесткие или эластичные, водо-
и атмосферостойкие смолы. Механическая прочность их зависит от вида
наполнителя. Особо прочные материалы получаются при использовании стекловолокон
и стеклотканей, поэтому их широко применяют в производстве стеклопластиков, клеев,
лаков (дают легко полирующиеся, износостойкие, блестящие, твердые покрытия).
Стеклопластики используют для изготовления корпусов машин, лодок, катеров, яхт,
радиоаппаратуры, контейнеров.
Полиэпоксидные полимеры относятся
к простым полиэфирам. Функциональными являются эпоксидная группа, а также
гидроксильная группа -ОН. Это жидкие или твердые желтоватого цвета смолы,
обладающие высокой адгезией, растворимые в органических растворителях,
устойчивые к воде. В отвержденном состоянии имеют исключительную прочность,
хорошую химическую стойкость. Широко применяются для производства универсальных
клеев, в качестве пленкообразующих и связующих материалов для получения лаков,
эмалей, стеклопластиков, абразивных и фрикционных материалов, пропиточных
составов.
Полиуретаны получают
поликонденсацией изоцианатов с полиспиртами. Это кристаллические полимеры в
виде вязких жидкостей или твердых веществ с высокими механической прочп „
ностью, химической стойкостью и хорошими диэлектрическими свойствами.
Растворяются только в феноле, концентрированной серной и муравьиной кислотах.
Температура плавления 170-180 °С. Под действием окислителей и света полиуретаны
краснеют. Применяются в виде волокон (эластичные волокна спандекс, лайкра),
пенопластов (поролон для звуко- и теплоизоляции, изготовления матрацев, губок,
мягкой прокладки в мебели), пленок (для покрытия спортивных площадок и дорог),
искусственных кож, обувных подошв, клеев, лаков и эмалей, уретановых каучуков.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.