Пластмасса түрлері және олардың физикалық, химиялық, технологиялық қасиеттері.

Қарағанды қаласы

Қарағанды гуманитарлық колледжі

Сүйіндіков Жанболат Тоғанбайұлы

Арнайы  пәндер оқытушысы

САБАҚ ЖОСПАРЫ

Пән: Материалтану                                                               Күні:

Сабақ №                                                                                Топ:   

Сабақтың тақырыбы: Пластмасса түрлері. физикалық, химиялық, технологиялық қасиеттері.

Сабақтың мақсаты: Пластмасса түрлері және олардың қасиеттері жайында мәлімет беру.

Сабақтың міндеттері:

Білімділік: пластмасса түрлері және олардың қасиеттері жайында білімдерін жетілдіру.

Дамытушылық: пластмасса түрлері және олардың қасиеттері жайында білімдерін дамыту.

Тәрбиелік: қоршаған ортаны қорғау, ластамауға тәрбиелеу.

Күтілетін нәтиже: пластмасса түрлері және олардың қасиеттерін біледі.

Студенттер

Түсіну керек: пластмасса түрлері және олардың қасиеттерімен танысу.

Құндылықты меңгеру керек: білім іздеу, аянбай қызмет ету.

Игеру керек: пластмасса түрлері және олардың қасиеттерін меңгеру.

Сaбақтың түрі мен типі: теориялық сабақ

Оқыту технологиясы мен әдістері: сұрақ-жауап, баяндау.

Пәнаралық интеграция: физика, химия

Құрал-жабдықтар: жұмыс дәптері, қарындаш, сызғыш.

Негізгі әдебиет: С.И. Алаи Технология конструкционных материалов.

Сабақ барысы:

1.Ұйымдастыру кезеңі: Сәлемдесу, түгендеу, сабаққа назарын аудару.

2.Үй тапсырмасын тексеру: Студенттердің бүгінгі сабаққа дайындығын тексеру, өткен тақырыпқа қысқаша шолу.

3. Жаңа білімді меңгеру

        Пластмассалар, пластикалық материалдар-құрамында бұйымдарды дайындау кезінде созылғыштық немесе жоғары иілгіштік, пайдалану барысында шыны тәріздес немесе кристалдық қалпын сақтайтын полимер бар материалдар. Пластмассалар шыны тәрізді немесе кристалды, диэлектриктік қасиеті жоғары, атмосфера әсеріне тұрақты, механикалық жағынан берік болады. Пластмассалардың кез келгенінің (шайыр мен қарамай негізді пластмассаларды қоспағанда) түп негізін полимерлер құрайды. Мысалы, фенол – фармальдегидті пластмассалар, поливинилхлоридті пластмассалар т.б. атаулы да пластмассаға байланысты алынған. Полимерлерден басқа пластмассардың құрамына пластификаторлар, толықтырғыштар, стабилизаторлар, бояғыш заттар енеді.

Пластмассалар 4 топқа бөлінеді:

1.     Полимерлену өнімдері пластмассалар (полиэтилен, полистирол т.б.) негізіндегі пластмассалар

2.     Поликонденсациялау (полиамидтер, полиэфирлер т.б.) негізіндегі пластмассалар.

3.     Химиялық модификацияланған табиғи полимерлер негізіндегі пластмассалар (протеин, целюлоза, галалит).

4.     Табиғи және мұнай асфальттары мен шайыр негізіндегі пластмассалар сонымен қатар термопластик және термореактивті пластмассалар болады.

Ғылыми-техникалық прогресті, оның даму қарқыны мен бағытын химия өндірісі анықтайды десе болады. Ал химияландырудың негізгі бағыты пластикалық массамен басқа синтездік полимерлерді қолдану екенін өмірдің өзі көрсетіп келе жатыр.

Жақында ғана «пластмассалар болашақтың материалы» дейтін едік, қазір «пластмассалар – осы күннің материалы» деп батыл айтуға болады.

Пластмассалар күнделікті өмір мен техниканың тұрақты серігі болып алды. Пластмассадан жасалған бұйымдардың негізгі артықшылығы жеңілділігі, жоғары диэлектрикалық қасиеттері, температура өзгерісіне, сыртқы ортаның, агрессивтік қосылыстардың әсеріне тұрақтылығы, механикалық беріктігі.

Пластмассаның тағы бір ерекшелігі – оларға қажетіне қарай кез келген арнаулы қасиет беруге болады. Мысалы, көпшілік пластмассалар ток өткізбейді, ал қажет болса ток өткізгіш пластмасса алуға болады. Шыныпласттар, көміртекті пластиктер болаттан да берік болуы мүмкін, ал газ толтырылған пластиктер өте жеңіл келеді, жылу жібермейтін, дыбыс өткізбейтін қасиеттерімен бағаланады.

Пластмассалар негізінен байланыстырушы қызметін атқаратын табиғи не синтездік полимерлерден тұрады. Оның құрамында тағы да әртүрлі толықтырғыштар, пластификаторлар, стабилизаторлар, бояғыш заттар болуы мүмкін.

Пластмассалар құрамындағы полимерлердің қасиетіне байланысты термопластикалық және термореактивті болып бөлінеді. Термопластикалық пластмассаларды қыздырып әртүрлі пішінге келтіруге болады, одан полимердің химиялық қасиеті өзгермейді. Термопласттер полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид т.б. сияқты құрылысы түзу сызықты полимерлердің негізінен алынады.

Термореактивті пластмассалар қыздырғанда алдымен жұмсарып, пластикалық жағдайға келеді де, одан әрі қыздырғанда химиялық өзгеріске ұшырайды. Термопласт алу үшін фенол-альдегид, мочевинаальдегид, эпоксид-анилин, кремнийорган шайырлары, олигоэфиракрилаттар сияқты олигомерлер қолданылады. Олар қызудың не әдейі қосылған қыздырғыштардың әсерінен торланған үлкен молекулалы қосылыстарға айналады. Термореактивті пластмассадан жасалған бұйымдар қызуға төзімді келеді, термиялық диструкция басталғанша сыртқы түрін сақтай алады.

Пластмасса өндірісі жедел қарқынмен өсуде. Соңғы  30 жылда пластмасса өндірісі 25-30 есе артса, болат өндірісі осы мерзімде 3,5 есе ғана өсті.

Практикада кең тараған пластмассалардың негізгі 50-дей түрі бар. Олардың 36-сы термопласттар десек, қалғаны реактопласттар. Әрқайсысы  50-ден астам модификацияланған типтен тұрады. Пластмассадан жасалған бұйымдардың 300 мыңдай түрі бар.

Қазіргі пластмасса өндірісінің 70% негізгі 5 термопласттың үлесіне тиеді. Олар тығыздығы төмен полиэтилен, тығыздығы жоғары полиэтилен, полипропилен, полистерол және поливинилхлорид түрлендіру арқылы (пластификациялау, толықтыру,  басқа олигомер не полимер қосу, ұластыру, сополимеризациялау, радияциялау т.б) олардан әрқилы қасиеттері бар алуан түрлі пластмассалар дайындайды. Мұндай көп тоннажды пластмассалар техниканың барлық саласында дерлік пайдаланылады.Өндірілетін пластмассалардың  басым үлесі құйылған, престелген, үрленген бұйымдар, құбырлар мен құбыр жолдарының бөлшектерін, үлкен табақ беттер, полимерлі қабыршықтар жасауға кетеді.Мысалға, 1990 жылы құбырлар мен құбыр бөлшектеріне  422, полимерлі қабыршаққа - 56,3, термопласт табағына – 106, пластмасса бұйымдарына  1324 мың тонна термопласт жаратылмақ.Мұның өзі барлық жоспарланған синтездік шайырлар мен пластмассаның  34%-і.

Аталған көп тоннажды пластмассалардың бәрі бірдей қажетті талаптарға сай келе бермейді.Олардан басқа физико-химиялық көрсеткіштері жоғары конструкциялық пластмассалар бар.Мұнда полиамид, полиацеталь, поликарбонат, полимид, полиэтилен-терефталат т.б.полимерлерін атап кетуге болады.Ең көп қолданылатыны полиамидтер мен полиацетальдар.Олардың өндірілу көлемі бүкіл конструкциялық пластмассалардың 75 пайызындай.

Конструкциялық пластмассалар электроника мен электротехникада, космонавтикада, электронды есептеу машиналарында, автомобиль құрылысында, тағы басқа салаларда қолданылады.

Пластикалық массаны өңдеу арқылы алынатын өнімді пайдалану зор экономикалық тиімділік  береді.Мысалы, бір тонна термопластан жасалған құбырлар мен оған қажетті бөлшектерді қолдану жылына орта есеппен 2000 сомдай пайда келтіреді.

Металды пластмассамен алмастыру оны үнемдеп қана қоймайды, сонымен қатар әртүрлі бөлшектер мен бұйымдардың қызмет ету уақытын біршама ұзартады.

Мысалы, тыңайтқыштың, шаң сорғыштың, кір жуатын машинаның, әртүрлі автоматтардың басқару пульттерінің  корпусын пластмассамен айырбастағанның өзінде-ақ 170 мың тонна конструкциялық болат табақтары үнемделеді.

Томат-паста, какао, кофе, қойытылған сүт сақтауға пайдаланылатын ақ  қаңылтырдың орнына полимер табақшасы мен фольгамен біріктірілген полимерлі материалдарды пайдалануға әбден болады.

Лак-сыр материалдары мен әртүрлі химиялық өнімдер сақталатын кеспектер, бидондар және басқа ыдыстар жасауға кететін қара қаңылтыр пластмасса бұйымдарымен алмастыру аса тиімді.

Бөлшектерді пластмассадан жасау металл мен ағаштан жасағаннан оңайға, әрі арзанға түседі.

Заводта бір шойын бөлшекті дайындау үшін бұрын 23 операция жасалатын. Шойынды пластмассамен айыр бастағаннан  кейін керекті бөлшекті даяр қалыпқа құйып шығара алатын болды. Бұдан бұйымның салмағы үш  есе кеміп, соның нәтежесінде цехтың ауданын кішірейтуге мүмкіндік туды.

Пластмасса металды алмастырып қана қоймайды, оған жақсы қасиет те береді.Пластмасса бөлшектері приборлардың шуын 50-75  процентке дейін азайтады.

Қазір көптеген машина, прибор бөлшектері капроннан жасалады.Мысалға қола мен түсті металдардан жасалатын мотовоздардың біліктері, кардандардың подшипниктері, әртүрлі тісті дөңгелектері капрон бөлшектермен алмастырылған.Мұндай бөлшектер ұзаққа төзеді және арзанға түседі.Орта есеппен алғанда капронның бір тоннасы 3-5 тонна  болат пен 6-7 тонна қоланың орнына пайдаланылады.

Химия өнеркәсібінде қолданылатын винипласт құбырларының бағасы пайдалану мерзімінің ұзаруы нәтижесінде болат құбырынан 10 есе, қорғасын  құбырынан 30 еседей арзанға түседі.

4. Бекіту: сабақтың тапсырмасы бойынша студенттер теорияда алған білімдерін сұрақ қою  арқылы бекітеді .

1. Полимерлерден басқа пластмассардың құрамына қандай заттар енеді?

2. Платмассалардың  түп негізін құраушы?

6. Рефлексия: сабақтың қорытындысы бойынша қызыл, жасыл және сары түстер арқылы студенттердің үлгерім деңгейі мен көңіл-күйлері жайында көрініс аламын.