Материаловедение Климова Елена Дмитриевна Лекция 1. Литература:

Материаловедение Климова Елена Дмитриевна

Лекция 1. Литература: n Лахтин Ю. М. , Леонтьева В. П. Материаловедение. -М. : Машиностроение. 1990 г. n Шахкельдян Б. Н. , Загаринская Л. А. Полиграфические материалы. -М. : Книга, 1987. n Шахкельдян Б. Н. и др. Полиграфические материалы. Печатные краски: Лабораторные работы. - М. : МГУП, 2004.

Содержание курса «Материаловедения» Материаловедение Неметаллические Металлы и сплавы материалы

Неметаллические материалы n Органические и неорганические полимеры: n Пластические массы; n Каучуки и резины; n Клеи и герметики; n Лакокрасочные материалы; n Графит; n Стекло; n Керамика.

Полимерные материалы n Молекулярная масса от 5000 до 1 000; n Свойства полимеров зависят от - химического состава, - взаимного расположения, - строения, n Длина цепи многократно превышает поперечное сечение; n Энергия химических связей составляет 300 -360 к. Дж/моль; n Силы межмолекулярного взаимодействия – 5 – 40 к. Дж/моль (50 к. Дж/моль – водородные связи); n Стереорегулярность полимера повышает физико- химические свойства.

Классификация полимеров Признаки классификации По форме По фазовому По отношению По составу По полярности макромолекул состоянию к нагреву

Классификация полимеров По составу органические элементорганические неорганические карбоцепные гетероцепные

Влияние состава на свойства полимеров Гетероцепные полимеры О Р, СL S F Гибкость Огнестойкость Газонепрони- Химическую цепи цаемость стойкость

Элементорганические полимеры n В составе основной цепи неорганические атомы (Si, Ti, Al); n Органические радикалы (СН 3, С 6 Н 5, СН 2); Радикалы Неорганические атомы Прочность Повышенная Эластичность теплостойкость

Неорганические полимеры n Силикатные стекла n Керамика n Слюда n Асбест

Классификация полимеров По форме макромолекул линейные разветвлённые Пространственные (сетчатые)

Классификация полимеров По фазовому состоянию кристаллические аморфные Имеют упорядоченное строение Однофазны

Надмолекулярные структуры полимеров Схема фибриллы Схема пластинчатого единичного кристалла Схема сферолита

Классификация полимеров По полярности полярные неполярные Жесткость Высокочастотные диэлектрики Теплостойкость морозостойкие

Условия полярности n Присутствие полярных связей (группировок - Сl, - F, - OH); n Несимметрия в структуре полимера. По полярности связи С – Н< C – N < C – O < C – F < C – Cl

Классификация полимеров По отношению к нагреву термопластичные термореактивные

Особенности свойств полимерных материалов n Полимеры не переходят в газообразное состояние, т. к. обладают высокой молекулярной массой; n Не образуют при нагреве низковязких жидкостей, термореактивные не размягчаются; n в 3 -х фазовых состояниях: стеклообразном Полимеры могут находиться, высокоэластическом и вязкотекучем.

Характеристика состояний полимерных материалов n Стеклообразное состояние –твердое, аморфное (колебательное движение около положения равновесия); n Высокоэластическое состояние - способность материала к большим обратимым деформациям при малых нагрузках (колеблются звенья); n Вязкотекучее состояние – жидкое состояние, но очень большая вязкость (подвижна вся макромолекула)

Фазовые состояния полимеров Линейные Вязкотекучее Разветвленные Высокоэластическое Пространственные Стеклообразное Редкосетчатые

Термомеханические кривые полимеров Д Стеклообразное Высокоэластическое Вязкотекучее е Некристаллический Ф I III линейный о р м Редкосетчатый а ц и я Кристаллический tхр tс tк t. Т tх Температура

Плёночные материалы n Плёночные материалы характеризуются очень большим отношением поверхности к массе. n Плёнками называют тела макроскопических размеров, толщина которых не превышает 0, 5 мм.

Области применения плёнок n Для изготовления гибкой упаковки n Для отделки печатной продукции (ламинирование) n В качестве основы при изготовлении фольги

Требования к плёночным материалам для изготовления упаковки n Должны иметь определенные механические свойства; n Должны иметь определенную термостойкость. Температура плавления должна отличаться от температуры разложения полимера; n Должны обладать комплексном санитарно- гигиенических свойств; n Должны легко утилизоваться.

Требования к пленкам для запечатывания n Должны обладать хорошей адгезией к печатным краскам; n Должны быть химически инертны к компонентам печатных красок; n Должны обеспечивать размерную стабильность в процессе печатания; n Должны обладать достаточной механической прочностью на изгиб, излом и растяжение.

Требования к плёнкам для припрессовки (ламинирования) n Должны обладать высокой прозрачностью; n Должны иметь достаточную механическую прочность; n Не должны вызывать скручиваемость оттисков; n Не должны искажать цветовых характеристик оттисков;

Основные компоненты плёнок Состав пленок Полимер Добавки ароматизаторы пластификаторы наполнители стабилизаторы пигменты и антистатические добавки скользящие добавки красители

Основные типы полимеров, используемые для изготовления пленок n Полиэтилентерефталат n Полипропилен n Поликарбонат n Поливинилхлорд n Целлофан n Полистирол n Ацетат целлюлозы n Полиамиды n Триацетат целлюлозы