К неметаллическим материалам относят пластмассы, древесину, клеи, резиновые, лакокрасочные, прокладочные, уплотнительные и изоляционное материалы

Обеспечивая необходимую механическую прочность и небольшую плотность изготовляемых из них изделий, неметаллические материалы придают им химическую стойкость, устойчивость к воздействию растворителей, водо-, газо- и паронепроницаемость, высокие изоляционные свойства.

Пластические массы (пластмассы неметаллические композиционные материалы на основе полимеров (смол), способные под влиянием нагревания и давления формироваться в изделия и устойчиво сохранять в результате охлаждения или отверждения приданную им форму.

Рис. 2.22 Трубы из пластмассы

Рис. 2.23 Бытовые изделия из пластмассы

Рис. 2.24 Отделочные материалы из пластмассы

Для пластмасс характерны малая плотность, высокая устойчивость против коррозии, в большинстве случаев низкий коэффициент трения, высокие электроизоляционные, теплоизоляционные и демпфирующие свойства, декоративность. Их недостатки — низкие теплостойкость и теп­лопроводность, гигроскопичность, склонность к старению и снижению прочностных свойств под воздействием температуры, времени и различных сред. Основу пластмасс составляют полимеры, от типа и количества которых зависят физические, механические и технологические свойства пластмасс.

Полимеры — это высокомолекулярные соединения, имеющие линейную , разветвленную или пространственную структуру. Молекула полимера — это длинная цепь, состоящая из отдельных звеньев , однотипных по химическому составу и строению (гомополимер) или разнотипных (сополимер).

Полимеры могут находиться в аморфном и кристаллическом состояниях. При переходе полимера из аморфного в кристаллическое состоя­ние существенно меняются его физико-механические свойства, повышается прочность и теплостойкость. Под действием теплоты аморфные полимеры переходят из твердого (стеклообразного) состояния в высокоэластичное и вязкотекучее состояние .

Для кристаллических полимеров термомеханические кривые имеют иной вид, чем для аморфных полимеров. Некоторые полимеры с увеличением температуры разлагаются, не переходя в вязкотекучее состояние.

Полимеры, способные образовывать пространственные структуры, служат основой термореактивных пластмасс (реактопластов). Пространственные структуры получаются из отдельных линейных цепей полимеров в результате возникновения поперечных связей. При этом полимер становится полностью неплавким и нерастворимым.

Полимеры с течением времени могут значительно изменять свои свойства и стареть. При этом снижается механическая прочность, умень­шается эластичность, повышается хрупкость. Старение полимеров происходит в результате физико-химических процессов, в основном дест­рукции — разрыва химических связей в основной цепи макромолекул. Деструкцию полимеров вызывает нагрев, воздействие окислительных реагентов, облучение и т. д.

Для замедления процесса старения в пластмассы добавляют различные стабилизаторы — органические вещества, которые уменьшают действие того или иного фактора. Амины предохраняют полимеры от окисления; сажа, по­глощая свет, служит светостабилизатором и т. д.

Классификация пластмасс. В зависимости от вида связей между молекулами полимеров и их поведения при повышенных температурах пластмассы разделяют на :

· термопластичные (термопласты), которые получают на основе поли­-меров, молекулы которых связаны слабыми межмолекулярными силами. Наличие таких межмолекулярных связей позволяет полимеру много раз размягчаться при нагревании и твердеть при охлаждении, не теряя свои первоначальные свойства (полиэтилен, капрон, полиамиды, поливинилхлорид, винипласты, фторопласты, органическое стекло и др.).

· Реактопласты получают на основе полимеров, молекулы которых наряду с межмолекулярными силами могут связываться химически. Возникновение прочных химических связей в полимерах происходит при нагревании или при введении отверждающих добавок — отвердителей.

Отвердителяминазывают вещества, которые в количестве нескольких процентов вводят в реактопласты для соединения полимерных молекул химическими связями. Примером реактопластов могут служить эпоксидные и полиэфирные смолы, фенопласты и другие полимеры.

Пластмассы разделяют на пластики и эластики. Первые называют жесткими, они имеют незначительное относительное удлинение, вторые — мягкими, они имеют большое относительное удлинение и малую упругость.