Пластмасса

При изготовлении продукции из пластмассы каждый образец проходит тщательное исследование – испытание на действие различных факторов. Исследование пластмассывыполеняют следующим образом: образцы подвергают действию температуры, различным видам нагрузки, измерению твёрдости, определению пределов прочности при изгибе. Также исследуют свойства пластмассового образца при его плавлении, горении, определение pH среды, получаемой при разложении пластмассы. Вдобавок определяют запах, окраску пламени и многие другие свойства. Очень важную роль играет стойкость пластмассы к действию различных агрессивных сред (кислот, щелочей, растворителей и т.д.). Если Вы имеете образцы пластмассы дома, можно определить их состав и некоторые химические и физические свойства.

Попробуем провести исследование пластмассы и определить, есть ли в составе образца галоген.
(галогены – типичные неметаллы с очень высокой степенью электроотрицательности, то есть легко вступают в химические реакции с металлами. К галогенам относятся (фтор) F2, (хлор) Cl2, (бром) Br2, (йод) I2, (астат) At).
Внесём медную проволоку в пламя газовой горелки. После исчезновения зеленоватого окрашивания пламени (такую краску дают ионы меди) на кончике проволоки внесём кусочек пластмассы в пламя. При наличии галогенов в этом кусочке пластмассы сразу заметим ярко- зелёное окрашивание пламени (при взаимодействии галогенов и меди образуется галогениды меди, то есть химические соединения меди с галогенами, что окрашивает пламя в ярко-зелёный цвет).

Далее можно произвести исследование других свойств пластмассы, а затем, имея набор результатов исследования по свойствам, можно сопоставить с таблицей для пластмасс различных видов и определить, что это за пластмасса и узнать (уже по таблице) другие её свойства.

Определение плотности

При исследовании пластмассы на плотность нам необходимо взвесить образец, а затем определить его объём. Для этой цели, для облегчения расчёта, вырезать кусочек правильной формы (например, квадрат или прямоугольник). Зная массу и объём легко определить плотность: плотность = масса / объём (смотрите за правильностью единиц измерения).

Попробуем пластмассу на плавление

Определим, плавится ли наш образец, для чего внесём его в струю горячего воздуха над горелкой (или попробуем расплавить его на металлической или асбестовой подставочке).

Определим температуру размягчения.

Можно сделать, например, так: нагревать небольшую ёмкость с песком, в песок установить металлическую оправку с тонким пластмассовым образцом (чтобы он мог согнуться под собственным весом, когда будет мягким). Туда же в песок – термометр, - он покажет температуру, когда наш образец будет изгибаться под собственным весом от размягчения. Эту температуру и запишем. Так для различных пластмасс температура размягчения может быть, например, для поливинилхлорида – это 75 … 77 ⁰ , для полистирола – это 80 … 100 ⁰.

Определение температуры текучести

Если дальше держать в нагреваемом песке оправку с пластмассовым образцом, то в отдельных случаях можно зафиксировать температуру текучести пластмассы. Почему в отдельных случаях – потому, что некоторые виды пластмасс начинают разлагаться на составляющие компоненты, не достигнув текучести.

Исследование пластмассы на горение

Подхватим пинцетом образец и поместим его в самую горячую зону пламени – верхнюю часть, но поместим ненадолго 3… 5 с. Далее извлекаем её и смотрим, продолжает ли пластмасса гореть. Кроме того, здесь нужно обратить внимание, как она горит (если горит), даёт ли копоть, каков цвет пламени, дым, есть ли плавление с образованием капель. Конечно, из-за наличия в нашем образце пластмассы различных инородных наполнителей, её свойства могут отличаться от истинного материала, из которого изготовлен образец.

Следующим этапом исследования пластмассы будет исследование продуктов разложения образца.

Исследование продуктов разложения сводится к определению запаха при плавлении или горении пластмассы. При плавлении можно использовать химический индикатор pH для определения среды. При определении запаха необходимо учитывать, что некоторые образцы пластмасс например, политетрафторэтилен, разлагаются на ядовитые составляющие.

Определение химической стойкости пластмассы

Несложно понять, что для определения химической стойкости используются кислоты (концентрированные и неконцентрированные) при различных температурах, щелочи, растворители. Для получения результата нужно образец (а лучше взять несколько одинаковых образцов) оставить в исследуемом растворителе на пару дней.