Зміст

Вступ. 3

Розділ 1. Фізико-хімічні властивості пластмас. 4

1.1. Характеристика та класифікація полімерних матеріалів і пластмас. 4

1.2. Фізичні властивості пластмас. 11

1.3. Хімічні властивості пластмас. 15

Розділ 2. Фізичні та хімічні методи дослідження пластмас. 19

2.1. Фізичні методи дослідження пластмас. 19

2.2. Хімічні методи дослідження пластмас. 28

Висновки. 33

Список використаних джерел. 35

Додатки. 37

Вступ

 

В даний час в економіці спостерігається тенденція, при якій такий показник як якість відіграє одну з ведучих ролей в управлінні виробництвом продукції і її наступним рухом. У розвинутих країнах управління якістю на підприємстві приділяється особлива увага всіх підрозділів, що впливають на якість продукції, яка випускається.

Якість продукції (включаючи новизну, технічний рівень, відсутність дефектів при виконанні, надійність в експлуатації) є одним з найважливіших засобів конкурентної боротьби, завоювання й утримання позицій на ринку. Тому підприємства приділяють особливу увагу забезпеченню високої якості продукції, установлюючи контроль на всіх стадіях виробничого процесу, починаючи з контролю якості використовуваних сировини і матеріалів і закінчуючи визначенням відповідності випущеного продукту технічним характеристикам і параметрам не тільки в ході його досліджень, але й в експлуатації, а для складних видів устаткування – з наданням визначеного гарантійного терміну після установки устаткування на підприємстві замовника. Тому управління якістю продукції стало основною частиною виробничого процесу і спрямовано не стільки на виявлення дефектів або браку в готовій продукції, скільки на перевірку якості виробу в процесі його виготовлення та експлуатації.

Саме тому тема курсової роботи “Фізико-хімічні методи дослідження пластмас” є на даний час досить актуальною.

Метою даної курсової роботи є розгляд фізико-хімічних властивостей та методів дослідження пласмас.

Реалізація поставленої мети здійснювалась шляхом вирішення наступних задач:

— розгляду фізико-хімічних властивостей пластмас;

— вивчення фізичних та хімічних методів дослідження пластмас.

 

Розділ 1. Фізико-хімічні властивості пластмас

 

1.1. Характеристика та класифікація полімерних матеріалів і пластмас

 

Полімери (від греч. «полі» — багато, «мерос» — частина) — це хімічні сполуки, молекули яких складаються з багаторазово регулярно чи нерегулярно повторюваних атомних угруповань, з»єднаних хімічними зв»язками в довгі ланцюги.

Пластмасами називаються тверді полімерні матеріали, що можуть унаслідок своєї пластичності приймати форму, що надається їм, під впливом теплоти і тиску і стійко зберігати її після припинення цього впливу.

Класифікація високомолекулярних з»єднань така [3]:

за походженням:

— природні,

— синтетичні,

за хімічним складом:

— органічні,

— елементоорганічні,

— неорганічні,

за структурою головного ланцюга молекул:

— карболанкові,

— гетероланкові,

за складом ланок:

— гомополімірні,

— співполімірні,

за характером розміщення елементарних ланок:

— регулярні,

— нерегулярні,

— стереорегулярні,

за структурою молекул:

— просторові,

— лінійні,

— розвернуті.

До природних полімерів відносять вовну, натуральний шовк, натуральний каучук, целюлозу, крохмаль, білки й ін. Синтетичні полімери одержують із простих низькомолекулярних з»єднань (мономерів) двома методами: полімеризацією і поліконденсацією. При полімеризації відбувається послідовне з»єднання мономірних молекул у більш великі без виділення побічних низькомолекулярних продуктів і зміни елементарного складу реагуючих речовин. Поліконденсація, яку можна розглядати як реакцію заміщення, являє собою процес утворення високомолекулярного з»єднання, що супроводжується відщіпленням низькомолекулярних продуктів (води, аміаку, хлористого водню).

….

Більшість технологічних дефектів пластмасових виробів закладені у фазі пластифікації й упорскування, у той час як для дефектів виробів із пластмас, пов»язаних із прес-формою, насамперед, має значення оформлення літника в прес-форми. Тому систематичний аналіз дефекту в пластмасовому виробі, потрібно починати з перевірки прес-форми й основних параметрів процесу виробництва виробів із пластмас.

1.3. Хімічні властивості пластмас

 

Полімери, характеризуються молекулярною масою від декількох  тисяч до кількох (іноді багатьох) мільйонів. До складу молекул полімерів (макромолекул) входять тисячі атомів, з»єднаних хімічними зв»язками. Будь-які атом або група атомів, що входять до складу ланцюга полімеру називаються складеною ланкою. Складена ланка, яка утворюється з однієї молекули мономера при полімеризації, називається мономірною ланкою (раніше іноді називали елементарною ланкою). Наприклад, у поліетилені [—СН₂-СН₂—]n повторювана складена ланка — СН₂, мономірна -СН₂-СН₂[12].

Назва лінійного полімеру утворюється додатком приставки «полі» (у випадку неорганічних полімерів -«катена-полі»): а) до назви складеного повторюваної ланки, укладеній у дужки (систематичної назви); б) до назви мономіра, з якого отриманий полімер. Назва складеного повторюваної ланки утворюється за правилами номенклатури хімічної, наприклад (першими зазначені напівсистематичні назви):

…

Хімічну стійкість перевіряють шляхом занурення виробів на 10 хв у нагрітий до (60±5) °C 1 %-ний розчин оцтової кислоти. При цьому фарбування виробів не повинний змінюватися, а розчин повинний залишатися безбарвним, прозорим, без осаду. Потім виріб промивають холодною водою, протирають насухо і занурюють на 20 хв. у нагрітий до (60±5) °С 2 %-ний мильно-содовий розчин. Виріб при цьому не повинно набухати і деформуватися в порівнянні з контрольним зразком, а розчин — офарблюватися [14].

Міграція барвника перевіряється п»ятикратним протиранням виробів білою бавовняною тканиною або ватяним тампоном, змоченими водою, температура якої 30—40 °С. При цьому на тканині або ватяному тампоні не повинне залишитися слідів барвника.

 

Висновки

 

Отже, пластмасами називаються тверді полімерні матеріали, що можуть унаслідок своєї пластичності приймати форму, що надається їм, під впливом теплоти і тиску і стійко зберігати її після припинення цього впливу. Ознаками класифікації пластмас є: призначення, вид наповнювача, експлуатаційні властивості й інші ознаки.

Фізичними властивостями пластмас є маса, механічні, оптичні, термічні, сорбційні та інші властивості. Технологічні властивості пластмас впливають на вибір методу їхньої переробки. До технологічних властивостей пластмас відносять: плинність, вологість, час затвердіння, дисперсність, усадку, таблетуємість, об»ємні характеристики.

Полімери, характеризуються молекулярною масою від декількох  тисяч до кількох (іноді багатьох) мільйонів. До складу молекул полімерів (макромолекул) входять тисячі атомів, з»єднаних хімічними зв»язками.

Гідростатичний метод застосовують для визначення густини твердих тіл (пластмас) неправильної геометричної форми. Дослідження проводять на спеціальному приладі або гідростатичних вагах (у товарознавчій практиці).

Показники механічних властивостей при розтяганні визначаються на розривних машинах (динамометрах). Розривні машини  підрозділяють  на  три  типи:  працюючі  з  постійною швидкістю опускання затиску; розтягуючі зразок при рівномірній за часом швидкості зростання подовження; розтягуючі зразок при рівномірній за часом швидкості зростання навантаження. На практиці застосовуються машини  першого  і  другого типів.

Пластмаси на ударну в»язкість випробують на приладі типу Динстат, що працює по тім же принципі, що і маятниковий копр. Зразок руйнується під дією удару маятника, що падає з визначеної висоти. Випробуваний зразок установлених розмірів має вигляд бруска прямокутного перетину. Стандартом на пластмаси передбачено дослідження зразків з надрізами і без них.

Вид пластмас і їхню хімічну природу можна встановити (розпізнати) з достатньою точністю і вірогідністю органолептичними і хімічними методами. Остаточне рішення про те, з якої пластмаси виготовлений товар, приймається за результатами комплексної оцінки декількох зовнішніх ознак виробів (колір, прозорість, твердість, еластичність, метод виготовлення, вид зламу зразка і т.д.), відношенню до нагрівання, характеру горіння, хімічних реакцій і ін.

Вид пластмаси, з якої виготовлений виріб, визначають з руйнуванням і без руйнування зразків (виробів). У торговельній практиці частіше застосовують другий метод — органолептичний.

Розпізнавання виду пластмас за зовнішніми ознаками проводять наступним чином. Зразки пластмас (шматочки) і вироби уважно розглядають, відзначаючи відмінні риси матеріалу — колір, прозорість, стан поверхні й ін.

Розпізнавання виду пластмас пробами на нагрівання і горіння. За допомогою якісних реакцій продуктів сухої перегонки пластмас роблять виявлення: іонів хлору в продуктах розпаду полівінілхлориду й інших хлормістких полімерів; фенолу в продуктах розкладання фенолоальдегидних пластиків; альдегідів (формальдегіду й ін.) у продуктах розпаду фено-, амінопластів, поліформальдегіду; сечовини в продуктах розкладання сечовиноформальдегідних смол (амінопластах); капролактаму у водних витяжках з капрону; фталевого ангідриду: реакцію на фталевий ангідрид дають поліефіри, отримані на його основі, а також пластмаси, що містять ефіри фталевої кислоти як пластифікатори; оцтової кислоти й ацетатів; реакцію на оцтову кислоту дають полімери і співполімери вінілацетату й ацетилцелюлозні пластики; нітросполук у пластмасах на основі нітроцелюлози.

 

 

Список використаних джерел

1.     Господарський кодекс. Затверджений від 16.01.2003 № 436-IV.// Відомості Верхов­ної Ради України. — 2004. — № 1. — С. 11-41.

2.     ДСТУ ISO 9001-2001. Системи управління якістю вимог (ISO 9001:2000, IDT) / О… Герус (пер.і наук.-техн.ред.). — На заміну ДСТУ ISO 9001-95, ДСТУ ISO 9002-95, ДСТУ ISO 9003-95.- Чинний від 2001.10.01.- Офіц. вид. — К. : Держстандарт України, 2001. — VII, 23с. :

3.     Агбаш В.Л., Елизарова В.Ф., Лойко Д.П. Товароведение непродовольственных товаров. — М.: Экономика, 1989. – 495 с.

4.     Азнаурян І. О. Фізика та фізичні методи дослідження: навч. посібник для студ. технологічних спец. вищих навч. закл. / Київський національний ун-т будівництва і архітектури. — К. : КНУБА, 2007. — 248с.

5.     Айлова Г. Н., Большанов Г. Б., Губайдуллина Н. Х., Полякова Г. И., Потороко И. Ю. Товароведение (краткий курс): Учеб. пособие / Южно-Уральский гос. ун-т. Кафедра «Товароведение и экспертиза потребительских товаров». — Челябинск : Издательство ЮУрГУ, 2000. — 65с.

6.     Алексеев Н.Е. Товароведение хозяйственных товаров.  – М.: Экономика, 1989.- 268 с.

7.     Байбеков Ш.С., Голодницкий А. Б., Ковалева В.А. Товароведение культтоваров.  – М.: Экономика, 1983. – 360 с. 

8.     Батутіна А. П., Ємченко І. В. Експертиза товарів: Навч. посіб. / Укоопспілка; Львівська комерційна академія. — Л. : Видавництво Львівської комерційної академії, 2003. — 312с.

9.     Батутіна А. П., Ємченко І. В. Експертиза товарів: Навч. посібник для студ. вищих навч. закл.. — К. : ЦУЛ, 2003. — 278с.

10.Бортников В.Г. Основы технологии и переработки пластических масс. Учебное пособие для вузов. — Химия, Донецьк.1983 — 304 с.

11.Буденкова Н. М., Яцков М. В., Мисіна О. І. Фізико-хімічні методи аналізу: Навч. посібник. — Рівне : УДУВГП, 2002. — 131с.

12.Ганзюк Л. І. Основи хімії і фізики високомолекулярних сполук: Навч. посіб. / Технологічний ун-т Поділля. — Хмельницький : Універ, 2002. —  Т. 1: Загальні положення. Волокноутворюючі полімери. Сучасні методи дослідження полімерів. — 326с.

13.Гущина К. Г., Беляева С. А. Ассортимент, свойства и технические требования к материалам для одежды. М. Легкая индустрия, 1998. – 214 с.

14.Душейко В. А. Фізико-хімічні методи дослідження сировини і матеріалів: Навч. посібник / Київський національний торговельно-економічний ун-т. — К. : КНТЕУ, 2003. — 202с.

15.Жук Ю. Т., Жук В. А., Кисляк Н. К., Кушнір М. К., Орлова Н. Я. Теоретичні основи товарознавства: Навч. посіб. для студ. кооп. вищих навч. закладів. — К., 2000. — 336 с.

16.Коломієць Т. М., Притульська Н. В., Романенко О. Л. Експертиза товарів: Підручник / Київський національний торговельно- економічний ун-т. — К., 2001. — 273с.

17.Моисеенко Н.С. Товароведение непродовольственных товаров: Учебное пособие . Часть 1. – Ростов на Дону: Феникс, 2003. – 344 с.

18.Моисеенко Н.С. Товароведение непродовольственных товаров: Учебное пособие . Часть 2. – Ростов на Дону: Феникс, 2003. – 288 с.

19.Пугачевський Г. Ф., Семак Б. Д. Товарознавство непродовольчих товарів: Підручник для студ. вищ. закл. освіти. — К., 1999. – 351 с.

20.Скоробогатий Я. П., Федорко В. Ф. Хімія і методи дослідження сировини і матеріалів. Фізична і колоїдна хімія та фізико-хімічні методи дослідження: Навч. посібник для студ. вищих навч. закл. / Львівська комерційна академія. — Л. : Компакт-ЛВ, 2005. — 248с.

21.Справочник товароведа. Непродовольственные товары. — М.: Экономика, 1990. Т. 1. – 400 с.

22.Справочник товароведа. Непродовольственные товары. М., Экономика, 1990. Т. 2. – 400 с.

23.Товароведение и организация торговли непродоволь­ственными товарамии / Под ред. А. Н. Неверова. М.: 2000.- 214 с.

24.Товарознавство господарських товарів: Підруч. для студ. товарознав. спец. вищ. навч. закл. / Н.К. Кисляк, Т.М. Коломієць, В.М. Кравченко, С.О. Сіренко. — К.: КНИГА, 19 — Т. 11. — 2004. — 448 с.

25.Товарознавство непродовольчих товарів: Навч. посібник для самостійної роботи студ. товарознавчо-комерційного профілю вищих навч. закл. — Л., 2001. – 302 с.

26.Умрихіна Л. К., Єрупсанова Т. В. Фізичні методи дослідження органічних речовин: Навч. посібник / Кіровоградський держ. педагогічний ун-т ім. Володимира Винниченка. — Кіровоград : РВВ КДПУ ім. Володимира Винниченка, 2002. — 102с.

 

Додатки

Додаток А

Відмінні ознаки пластмас та виробів з них
Вид пластмаси	Колір			Прозорість	Стан поверхні	Вид зламу зразка	Фізичний стан	Основні методи переробки	Додаткові ознаки
Поліконденсаційні пластмаси
Аміно-пласти		Переважно яскравих кольорів	Непрозорі, напівпро-зорі в тонкому шарі		Гладка, блискуча	Слабо-зернистий	Тверді, жорсткі	Пресуван-ня	При легкому ударі видають глухий звук
Фенопласти		Переважно чорні, коричневі, темні, бордо	Непрозорі		Те ж	Зернистий	Те ж	Те ж	Те ж
Поліаміди (капрон і ін.)		Звичайно незабарвлені, мутно-жовті, нечистого кольору	Напів-прозорі, непрозорі		Ледве шорстку-вата, вторинної переробки — гладка	Ламається погано, шорсткуватий	Напівтвер-ді, твердість низька	Лиття під тиском	Застосо-вують для галантерейних і господарських виробів нехарчового призначення
Пінополі-уретан (поролон)		Білий, жовтуватий, іноді пофарбований	Непрозорий		Губчатий	Не ламається, пористий (губчатий)	М»який, еластичний	Деталі виробів ріжуться з пластин. З»єднання деталей — зшиванням, склеюван-ням	Висока пористість. Після деформації швидко відновлює форму
Полікарбонат		Пофарбований переважно в темні кольори	Прозорий		Гладка, блискуча	Склоподібний	Твердий	Лиття під тиском
Полімеризаційні пластмаси
Поліетилен		Безбарвних, білий, різних квітів нечистих тонів	Напівпро-зорий, прозорий у плівці		Середньої гладкості, матова	Не ламається	Середньої твердості з поліети-лену НТ, еластичний — з поліети-лену ВТ	Лиття під тиском, екстру-зивний з розду-ванням	Поверхня парафіно-подібна на дотик

Продовження дод. А

Поліпропілен	Різних кольорів			Непрозорий	Гладка, блискуча	Скло-подібний, однорід-ний	Твердий, злегка еластичний у тонких шарах	Лиття під тиском		Схожий на поліетилен НТ, але більш твердий, менш еластичний
Поліметил-метакрилат	Яскравих чистих кольорів, безбарвний			Прозорий (склопо-дібний), заглушений, непрозорий (частіше білий)	Дуже гладка, блискуча	Склоподібний, однорідний	Твердий	Штампу-вання		При ударі видає глухий звук. Вироби звичайно товстостінні (5 мм і більш)
Полістирол і співполімери стиролу		Яскравих чистих кольрів, безбарвні	Прозорі (склопо-дібні), напівпро-зорі і непрозорі		Дуже гладка, із дзеркаль-ним блиском. Мало- блискуча в ударо-міцного полісти-ролу	Скло-подібний, однорід-ний	Твердий, жорсткий, напів-твердий		Лиття під тиском, вакуумне і пневматик-чне фор-мування	При ударі видає металевий звук (за винятком ряду спів-полімерів)
Поліви-нилхлорид:    вініпласт		Різних кольорів	Непрозорий, напівпрозорий, прозорий		Гладка	Скло-подібний, можливо шорсткуватий	Твердий, нееластичний		Лиття під тиском, штампування
пластикат		Різних кольорів	Те ж		Гладка, небагато масляни-ста на дотик	Не ламається	М»який, еластичний		Каландро-вання. З»єднання деталей виробу високо-частотним зварюван-ням	Вироби ви-пускаються в основному з плівок
Пластмаси з модифікованих природних полімерів
Ацетил це-люлозний етрол		Різноманітних кольорів	Непрозорий, наповнений		Гладка, блискуча	Скло-подібний	Твердий, але пружний		Лиття під тиском	Застосову-ється   для деталей автомашин, очкової оправи
Целулоїд		Те ж. Крім того, під «ріг», «перламутр», «черепаху»	Частіше непрозорий		Те ж	Те ж	Те ж		Штампу-вання, видування	Випуска-ються в основному іграшки, галантерейні вироби

 

Додаток Б