Definirea noţiunii de material plastic. Proprietăţi. Avantajele şi...

MATERIALE DE INSTALAŢII Dana - Adriana ILUŢIU - VARVARA

1

4. MATERIALE PLASTICE

(MATERIALE POLIMERICE)

Definirea noţiunii de material plastic.

Proprietăţi.

Avantajele şi dezavantajele utilizării

materialelor plastice.

Tipuri de materiale plastice.

Clasificarea materialelor plastice.

Materiale auxiliare utilizate la

obţinerea materialelor plastice.


2

Definirea noțiunii de

material plastic

Materiale plastice sunt materialele obţinute pe bază de

polimeri, în general sintetici, a căror prelucrare sub formă

de produse finite se face la temperaturi la care aceste

materiale devin plastice. Aceste materiale sunt:

produse sintetice macromoleculare, utilizate în

industrie datorită plasticităţii ridicate şi

proprietăţilor favorabile pe care le au piesele

prelucrate;

relativ dure şi puţin elastice la presiune şi

temperatură normale.


3

Proprietăţile generale ale

materialelor plastice

Proprietăţile fizice ale materialelor plastice

Masa volumică (densitatea)

Temperatura de topire

Căldura specifică

Conductibilitatea termică

Coeficientul de dilatare liniară

Conductibilitatea electrică.

Porozitatea (P) este raportul dintre volumul porilor (Vp)

şi volumul total al corpului (Vt). Se exprimă cu ajutorul relaţiei:

100V

V

t

pP [%] (4.1)


4

Permeabilitatea faţă de aer (Pa), reprezintă volumul de

aer (Va) care străbate, în timpul t, o suprafaţă de material S cu

grosimea h, datorită diferenţei dintre presiunile p1 şi p2 ale

aerului pe cele două feţe ale materialului:

t

hPa

21

a

ppS

V [m

4/N∙s] (4.2)

Permeabilitatea la umiditate (Pu) este proprietatea unui

material de a se opune trecerii vaporilor de apă prin el şi se

determină cu ajutorul relaţiei:

t

hPu

21 ppS

m [kg∙m/N∙s] (4.3)

unde m este masa vaporilor de apă [kg];

h - grosimea materialului [m];

S - suprafaţa materialului [m2];

p1, p2 - presiunile pe cele două feţe ale materialului

[N/m2];

t -timpul străbaterii materialului [s].


5

Proprietăţile chimice ale


Rezistenţa la coroziune

Rezistenţa la solvenţi

Proprietăţile mecanice ale


Rezistenţa de rupere la tracţiune (Rm), reprezintă

raportul dintre sarcina maximă (Fmax) pe care o poate suporta un

material supus la tracţiune şi aria iniţială a secţiunii sale

transversale (A0). Se exprimă cu ajutorul relaţiei:

0

max

A

FmR [daN/mm

2] (4.4)


6

Rezistenţa la compresiune (σc) reprezintă raportul dintre

forţa F care produce strivirea epruvetei şi aria secţiunii drepte

minime iniţiale a epruvetei S0. Se exprimă cu ajutorul relaţiei:

0

cS

F [daN/cm

2] (4.5)

Rezistenţa la încovoiere (σi) reprezintă valoarea

convenţională a tensiunii normale la care se produce ruperea

epruvetei solicitate la încovoiere. Tensiunea de încovoiere se

exprimă cu ajutorul relaţiei:

2i

hb2

LF3

[daN/cm

2] (4.6)

unde: F reprezintă sarcina aplicată [N];

L - distanţa dintre reazeme [cm];

b – lăţimea epruvetei [cm];

h – grosimea epruvetei [cm].


7

Rezistenţa la forfecare (σf) reprezintă raportul dintre

forţa necesară forfecării şi aria secţiunii epruvetei solicitate în

timpul încercării. Aceasta se exprimă cu ajutorul relaţiei:

S

Ff [daN/cm

2] (4.7)

unde: F este forţa de forfecare [N];

S - aria secţiunii supuse forfecării [cm2]; (rezultată din

circumferinţa poansonului (π·d) înmulţită cu grosimea

epruvetei (h)).

Rezistenţa la şoc (Rs) reprezintă raportul dintre energia

consumată pentru ruperea prin şoc a unei epruvete cu crestătură

şi aria secţiunii acesteia în zona de rupere. Cea mai cunoscută

metodă pentru determinarea rezistenţei la şoc este cu ciocanul-

pendul Charpy. Rezistenţa la şoc se exprimă cu ajutorul relaţiei:

hb

As

R [kJ/cm

2] (4.8)

în care: A este lucrul mecanic al loviturii [kJ];


8

b – lăţimea epruvetei [cm];

h – grosimea epruvetei [cm].

Duritatea

Plasticitatea

Proprietăţile tehnologice ale


Turnabilitatea;

Deformabilitatea;

Sudabilitatea;

Aşchiabilitatea.


9

Clasificarea materialelor

plastice

Materialele plastice se clasifică după următoarele criterii:

I. după modificările suferite prin prelucrarea lor

la cald, acestea pot fi:

materiale termoreactive (termorigide);

materiale termoplaste.

II. după modul de obţinere, materialele plastice pot

fi:

policondensate (se produc prin reacţii de

policondensare);

polimerizate (se produc prin reacţii de

polimerizare);

poliaditive (se produc prin reacţii de poliadiţie).

III. după natura lanţului macromolecular,

polimerii se împart în:

carbocatenari;

heterocatenari.


10

IV. după structură, polimerii pot fi:

liniari (filiformi);

ramificaţi;

tridimensionali.


11

Avantajele şi dezavantajele utilizării


Avantajele utilizării materialelor plastice sunt:

masă volumică redusă;

aceste materiale sunt bune izolatoare electrice şi

termice;

rezistenţă la acţiunea agenţilor chimici;

prelucrabilitate uşoară prin diverse procedee

tehnologice;

preţul scăzut, comparativ cu alte materiale.

Dezavantajele utilizării materialelor plastice sunt:

proprietăţile mecanice sunt relativ reduse;

nu sunt degradabile, ceea ce creează serioase

probleme de poluare;

nu-şi păstrează proprietăţile la temperaturi înalte;

au coeficienţi de dilatare relativ mari;

prin ardere degajă produse toxice.


12

Tipuri de materiale plastice

În Tabelul 4.1. sunt prezentate principalele tipuri de materiale plastice şi formulele

chimice ale acestora.

Tabelul 4.1. Tipuri de materiale plastice şi formulele chimice ale acestora

Denumirea materialului plastic Formula chimică

Polietilenă

Polioximetilenă (poliacetal)

Politetrafluoretilenă

Polietilenoxid

Poliacrilonitril

Policlorura de vinil

Polipropilena

Poli-1-butena

Polistiren


13

Materiale auxiliare utilizate la

obţinetrea materialelor plastice

Materialele auxiliare utilizate la obţinerea materialelor

plastice sunt:

plastifianţii;

stabilizatorii;

materialele de umplutură;

materiale de armare;

coloranţii;

lubrifianţii (agenţii de emulare);

substanţe antistatice;

agenţii de ignifugare agenţii fungistatici;

agenţii de expandare;

agenţii de odorizare.

Definirea noţiunii de material plastic. Proprietăţi. Avantajele şi...

Documents

Transcript of Definirea noţiunii de material plastic. Proprietăţi. Avantajele şi...