В отдельных случаях они состоят только из одного полимера, а в большинстве других — из полимера и некоторых перечисленных компонентов.

Полимер является основой любой пластмассы, он связывает компоненты пластмассы в монолитное целое, придает ей главные свойства. Полимерами называют высокомолекулярные вещества, состоящие из огромных молекул (макромолекул), образовавшихся из многократно повторяющихся звеньев (цепей) мономера. Молекулярная масса полимеров составляет от нескольких тысяч до нескольких миллионов единиц.

Если макромолекулы высокомолекулярных соединений состоят из нескольких видов повторяющихся звеньевг то их называют сополимерами.

Полимер, у которого макромолекулы состоят из разнородных относительно крупных звеньев (осколков макромолекул), называется блок-сополимером.

Значительный интерес представляют так называемые привитые сополимеры, к макромолекулам которых «прививаются» боковые отростки молекул другого вещества. Благодаря этому можно получать материалы с новыми, заранее заданными свойствами.

Схемы строения указанных разновидностей полимеров показаны па рис. 1.

В зависимости от химического состава полимеры делятся на органические, элементоорганические и неорганические ив зависимости от происхождения или способа получения — на природные, искусственные и синтетические.

В настоящее время при производстве пластмасс наиболее часто используются синтетические полимеры (смолы) и значительно реже искусственные (эфиры, целлюлозы) и природные полимеры (каучук, асфальты и канифоль).

Все синтетические полимеры получают реакцией полимеризации или поликонденсации. Исходные для этого низкомолекулярные вещества, называемые мономерами, обычно содержат в молекулах реакционно способные двойные или тройные связи или являются циклическими структурами, способными к разрыву своих химических связей.

При создании определенных условий (температура, давление, катализатор) у них разрывается часть связей и происходит соединение в длинные цепочки полимера.

При полимеризации определенное количество молекул мономера соединяется в одну молекулу полимера без выделения каких-либо побочных продуктов.

В реакции может участвовать не один, а несколько мономеров. Такой процесс называется сополимеризацией.

Полимеры, полученные поликонденсацией, имеют в основном пространственную структуру, где, помимо межмолекулярных сил сцепления между молекулами, действуют химические связи. Пространственная структура образуется под действием тепла, катализатора или же при добавке к полимеру специального вещества — отвердителя. От количества межмолекулярных связей у полимера зависит его способность растворяться и размягчаться при нагреве. При достижении их определенного количества полимер теряет способность растворяться и размягчаться (плавиться). Таким образом, физико-химические свойства полимерных материалов зависят не только от химической природы полимера, но и от характера сочетания молекул друг с другом в те или иные структуры.

Высокая прочность полимеров объясняется резким возрастанием сил межмолекулярного притяжения, так как у них большие молекулы взаимодействуют между собой огромным числом звеньев п отделить друг от друга такие молекулы очень трудно.

В зависимости от поведения при повышенных температурах все синтетические полимеры делятся на термореактивные и термопластичные. В связи с этим и пластмассы также делятся на термореактивные (неплавкие и нерастворимые) и термопластичные. В некоторые пластмассы входят одновременно термо-реактнвные и термопластичные смолы, термореактивные смолы и каучук.

Термореактивные пластмассы (реактопласты) при повторном нагревании вследствие протекания необратимых химических реакций превращаются в твердые труднорастворимые и не-размягчающиеся (неплавкие) вещества. Поэтому формование деталей из термореактивных пластмасс должно опережать процесс образования самой пластмассы, так как в противном случае оно будет затруднено или невозможно. Термореактивные пластмассы получают поликонденсацией низкомолекулярных веществ при повышенной температуре.

В отвержденном состоянии большинство термореактивных смол по сравнению с термопластичными меньше изменяет физические и механические свойства при нагреве, обладает малой хладо-текучестью, т. е. медленно деформируется в процессе эксплуатации под влиянием постоянно действующей нагрузки. В то же время у них, как правило, более низкая вязкость.

Термопластичные пластмассы (термопласты) при повторном нагревании размягчаются и поддаются формованию, а при охлаждении снова застывают, сохраняя прежние свойства, поэтому их можно многократно перерабатывать. Термопластичные пластмассы получают полимеризацией ннзкомолекулярных органических веществ. Чаще всего для производства термопластичных пластмасс используются следующие термопластичные смолы: поли-метилметакрилат, полистирол, поливи-иилхлорид, полиэтилен, политетрафторэтилен, полиамиды, полиуретаны. Все они имеют линейную, а не пространственную структуру молекул.

Большинство термопластичных смол обладает высокой ударной вязкостью, водостойкостью и хорошими диэлектрическими свойствами и в то же время низкой теплостойкостью и значительной хладотекучестыо. Многие из термопластичных пластмасс могут быть использованы при температуре не выше 60—80 °С. Для некоторых из этих пластмасс она может доходить до 150—160 и даже 250 °С (например, для фторопласта).

Термопластичные пластмассы (особенно фторопласты) подвержены значительному изменению линейных размеров и объема с изменением температуры.

Детали, изготовленные из термопластичных масс, поддаются сварке.

Пластификаторы вводят в состав для понижения хрупкости, придания пластическим массам мягкости, текучести, пластичности, для повышения гибкости и растяжимости. Они повышают стойкость пластических масс к теплу и холоду.

Пластификаторы с течением времени могут выделяться из материала и испаряться, вследствие чего увеличиваются жесткость и хрупкость деталей.

Пластификаторы — это своеобразные растворители замедленного действия. Сравнительно небольшие молекулы пластификатора, проникая между-цепочками полимера, разобщают их, силы взаимодействия между атомами соседних цепочек ослабевают, и цепочки получают достаточно большую свободу перемещения. Это и приводит к приданию полимеру новых свойств. Так, например, он может быть превращён из твердого материала в мягкий и эластичный.

В качестве пластификаторов применяют различные низкомолекулярные высококипящие малолетучие жидкости (сложные эфиры фталевой, фосфорной, себациновой и других кислот) и твердые низкомолекулярные каучукоподобные или воскоподобные смолы. Лучший пластификатор обладает меньшей летучестью.

Наполнители служат для частичной замены связующих, снижения стоимости пластических масс и придания им определенных свойств. Так, наполнители могут повышать прочность, теплостойкость, диэлектрические свойства или электропроводность, теплопроводность, уменьшать хрупкость и усадку. Иногда наполнитель, Улучшая один показатель, ухудшает другие. Наполнители разделяются на органические (древесная мука, измельченная сульфитная и натронная целлюлоза, ткань, бумага и др.) и минеральные (као-лип, тальк, мел, металлические порошки, кварцевая мука, цемент, асбест, асбестовое волокно, слюда, стеклянные нити и ткани и др.).

По структуре органические п минеральные наполнители делятся на порошкообразные, волокнистые и листовые. В зависимости от этого и пластмассы подразделяются на порошкообразные (пресс-порошки и литьевые массы), волокнистые и слоистые. Некоторые пластмассы (органическое стекло, винипласт, целлулоид и др.) изготовляются без наполнителей.

У пенопластов, кроме смол, вторым основным компонентом может быть газообразователь, т. е. добавка, разрушающаяся при размягчении смолы п образующая газообразные вещества (чаще всего азот).

Красители вводятся для придания пластической массе определенной окраски. Они представляют собой минеральные пигменты в тонкоизмельченном виде или органические красители. Красители могут также увеличивать долговечность пластмасс, повышать химическую и термическую стойкость и другие качества.

Смазки, или смазывающие вещества, вводятся в пластмассы для лучшей пластификации и предотвращения прилипания изделий к пресс-формам. Наиболее часто используют для этого парафин, стеарин.

Стабилизаторы (ингибиторы) способствуют сохранению первоначальных свойств пластмасс.