Конструкционные полимерные материалы

Полипропилен — полимер, получаемый, также как и полиэтилен, из дешевого и доступного сырья — газов крекинг-процесса нефти или нефтепродуктов. В сравнении с полиэтиленом он обладает более высокими показателями свойств и относится к числу наиболее перспективных синтетических материалов. Выпускается в виде порошка или гранул. Полипропилен — термопластичный полимер, сохраняющий высокую механическую прочность и кристаллическую структуру почти до температуры плавления (160—170 °С). При быстром охлаждении расплава происходит незначительная кристаллизация и получается более мягкий и эластичный, но менее прочный материал. Медленное охлаждение расплава позволяет достичь высоких прочности и жесткости конечного продукта. Полипропилен обладает комплексом ценных технических свойств, среди которых особенно важны стабильность формы при нагреве, высокие химическая стойкость и механическая прочность, пригодность для переработки всеми способами, отсутствие токсичности.

К недостаткам полипропилена относятся недостаточная морозостойкость, подверженность старению под действием кислорода воздуха и ультрафиолетовых лучей. Возможности применения полипропилена в судостроении весьма многообразны. Высокая прочность и водостойкость позволяют изготовлять из него трубы, рыболовные сети, судовые канаты, упаковочные пленки, декоративные и штапельные ткани и др. Представляет интерес применение полипропиленовых волокон вместо стекловолокна для армирования пластиков, используемых при постройке корпусов судов и изготовлении судовых конструкций.

Поливинилхлорид (полихлорвинил, ПХВ) — полимер, получаемый при полимеризации хлористого винила. Поливинилхлоридная смола представляет собой белый порошок. Пластмассы на основе поливинилхлорида могут быть и жесткими, и эластичными. Для придания эластичности смолу смешивают с пластификатором — дибутилфталатом. Пластифицированный поливинилхлорид называется пластикатом, а непластифицированный (жесткий) — винипластом. Пластикат широко применяется для изготовления искусственной кожи, линолеума, пленок для гидрозащиты, шлангов, декоративно-отделочных профилей, изоляционной ленты. Винипласт имеет высокую химическую и коррозионную стойкость к воздействию морской воды, многих концентрированных кислот, растворов щелочей, бензина, спирта, смазочных  масел, промышленных газов до 60 °С. Он не имеет запаха и не горит на открытом огне. Из винипласта изготовляют пленки, листы, трубы, прессованные изделия. Листовой винипласт выпускают трех марок: непрозрачный (ВН), прозрачный (ВП) и нетоксичный (ВНТ). Из листового винипласта в горячем состоянии гибкой, штамповкой, пневматическим и вакуумным формованием получают крупногабаритные изделия — ванны, раковины, двери. Физическое состояние винипласта зависит от температуры окружающей среды. Изделия из винипласта хорошо свариваются и склеиваются. Прочность сварного соединения составляет 80— 90%, а клеевого — около 100% прочности основного материала.

Фторопласты — полимеры на основе производных этилена, в молекулах которых часть или все атомы водорода замещены атомами фтора. Введение атомов фтора в макромолекулу полимера значительно изменяет его свойства. Фторопласты обладают химической стойкостью, более высокой, чем у платины и золота; высокими водо-, теплостойкостью и диэлектрическими свойствами; хорошей устойчивостью в условиях радиации. Однако они имеют невысокую твердость и склонны к хладнотекучести. К фторопластам относятся фторпроизводные этилена с различной степенью замещения в них водорода фтором: поливинилфторид, поливинилденфторид, политетрафторэтилен (фторопласт-4, тефлон, фторлон), политрифторхлорэтилен (фторопласт-3). Фторопласт-3 выпускается в виде мелкодисперсного рыхлого порошка. Из него прессованием изготовляют плиты толщиной от 1 до 8 мм, а экструзией — шнуры и трубы. Из фторопласта-3 приготовляют суспензии тонко размолотого полимера в органических растворителях, которые применяют для нанесения тонких пленок на металлы. Фторопласт-3 можно использовать при температуре не выше 70 °С. Фторопласт-4 называют «королем» пластмасс. Он нерастворим в обычных растворителях, может эксплуатироваться при температуре 350—400 °С. Пленки фторопласта-4 сохраняют гибкость при температуре ниже минус 100 °С. Ряд изделий (тонкостенные трубки, сплошная изоляция проводов) трудно или невозможно изготовить из фторопласта-4. Для этих целей используют фторопласт-4Д. Исключительно ценные свойства фторопластов открывают широкие перспективы их применения в судостроении.