Тема 2. Методика изучения темы «пластмассы»

1 Тема «Пластмассы» в школьном курсе технологии изучается в 9-ом классе. Программой предусмотрено знакомство учащихся с видами пластических материалов, их механическими свойствами, способами по­лучения и применения в быту, строительстве и производстве.Пластмассами называются композиционные материалы, основу которых составляют синтетические или натуральные высокомолекуляр­ные вещества — полимеры. Полимеры – высокомолрные соединения, имеющие линейную разветвленную или пространственную структуру. Обладает большой молекулярной массой(более 10000). Линейные и разветвленные полимеры служат основой термопластичных пластмасс. Полимеры, способные образовывать пространственные структуры служат основой термореактивных пластмасс.В зависимости от того, как действует на пластмассы нагревание, они разделяются на термопластичные (термопласты), допускающие мно­гократное размягчение при нагревании и остающиеся твердыми в нор­мальных условиях, и термореактивные (реактопласты), необратимо пе­реходящие в твердое состояние. Механические свойства пластмасс изменяются в широких преде­лах и зависят в основном от вида полимера, характера наполнителя, ори­ентации молекулярной структуры смол и наполнителя.Наиболее прочными являются слоистые пластмассы, особенно древеснослоистые и стеклопластики. Широкое распространение пластмасс обусловлено также их лег­кой обрабатываемостью, высокими антифрикционными, электро- и теп­лоизоляционными, оптическими, шумо- и вибропоглощающими свойст­вами, стойкостью в химических средах.Общими отрицыми качествами большинства пластмасс яв­ляются низкая теплостойкость, ползучесть, старение под действием тем­пературы и влажности, относительно низкая твердость. Наиболее широкое применение из группы термопластов находят полиэтилен, полиамиды (капрон, нейлон), винипласты, и др. Полиэтилен — продукт полимеризации этилена. Он обладает высокой химической стойкостью, является хорошим диэлектриком.Полиэтилен — полимер с чрезвычайно широким набором свойств и использующийся в больших объемах, вследствие чего его считают ко­ролем пластмасс. по­лиэтилен обладает высокими диэлектрическими свойствами. Они в со­четании с высокими механическими и химическими свойствами обусло­вили широкое применение полиэтилена в электротехнике, особенно для изоляции проводов и кабелей. Главный недостаток полиэтилена — сравнительно низкая нагревостойкость.Полиамид новый класс термостойких полимеров, аромати­ческая природа молекул которых определяет их высокую прочность вплоть до температуры разложения, химическую стойкость, тугоплав­кость. Они имеют высокий предел прочности при растяжении и изгибе, хорошо сопротив­ляются изнашиванию, обладают низким коэффициентом трения скольже­ния. Винипласты обладают высокой химической стойкостью к дейст­вию почти всех кислот и щелочей, имеют хорошие диэлектрические свой­ства. Винипласт выпускают в виде пленок, листов, труб, стержней, специ­альных полуфабрикатов. Из него изготовляют емкости, пробки, детали насосов, вентиляторов и т. Д..Из группы термореактивных пластмасс широкое применение в технике находят гетинакс, асботекстолит, волокнит. Гетинакс обладает хорошими диэлектрическими свойствами. Выпускают гетинакс в виде листов, плит, труб и различных прессованных изделий. Применяют его для изготовления электроизоляционных изделий, крышек, изоляционных и прокладочных колец и т. д.Асботекстолит получают прессованием асбестовых тканей, про­питанных смолами. Он обладает высокой теплостойкостью, прочностью и хорошими фрикционными свойствами. Его применяют для изготовления деталей тормозных устройств, муфт сцеплений и других частей машин, работающих при повышенных температурах.Волокнит получают на основе смол и наполнителей в виде рас­тительных волокон. Он обладает повышенной ударной вязкостью. Волок­нит применяют для изготовления различных деталей машин, находящихся под действием незначительных сил, а также рамок, крышек и др. По составу пластмассы разделяют надве группы -• ненаполненные и наполненные (композиционные). Ненаполненные пластмассы - это полимеры в чистом виде, например полиэтилен, по­лиамид, органическое стекло и др. Наполненные пластмассы - это сложные композиции, содержащие кроме полимера различные добав­ки. Добавки позволяют изменять свойства полимера в нужном на­правлении. К добавкам относят наполнители, пластификаторы, стаби­лизаторы, катализаторы, красители, отвердители и специальные до­бавки. Наполнители упрочняют материал, удешевляют его и придают ему специальные свойства, например повышают теплостойкость, уменьшают осадку и т.д.

2Экструзионный метод производства полимерных пленок.Различают метод экструзии через головки плоскощелевую (плоская пленка) и кольцевую (рукавная пленка).Процесс производства рукавной пленки заключается в непрерыв­ном выдавливании расплава полимера через кольцевую фильеру в виде рукава и последующем его раздуве до необходимых размеров. Перераба­тываемый материал из бункера поступает в экструдер и далее через фильтр в кольцевую головку. В зависимости от выбранной схемы произ­водства используют головки угловые или прямоточные. После выхода из головки цилиндрическая заготовка расплава полимера раздувается (попе­речная вытяжка) до необходимых размеров, затем рукав охлаждается и поступает в приемные устройства. Способ производства рукавной пленки применяют при изготов­лении пленок любой ширины. Процесс производства плоских пленок заключается в следующем: расплав из экструдера подается через фильтр в плоскощелевую головку, далее образованное пленочное полотно поступает в охлаждающее устрой­ство, затем в тянущее, обрезное и намоточное.Каландрование - это непрерывное формирование пленки из рас­плава полимера в зазорах между вращающимися валками. Для получения тонкой равной толщины пленки с гладкой поверхностью полимер после­довательно пропускают через несколько зазоров. Полимер и др компо­ненты загружают в смеситель, где обеспечивается получение гомогенной смеси, которая затем поступает в экструдер или на вальцы. Из экструдера (с вальцов) гомогенный расплав в виде ленты или жгута поступает в зазор каландра, где формируется пленочное полотно.Для изготовления пленок используют многовалковые каландры с различным расположением валков. Хорошее качество пленки обеспечива­ется при прохождении пленки через три зазора. Из последнего зазора пленка поступает в охлаждающее устройство, состоящее из нескольких барабанов, где пленка охлаждается за счет контакта с их поверхностью.Литье под давлением — наиболее распространенный и прогрес­сивный метод переработки пластмасс, так как он позволяет получать из­делия сложной конфигурации при небольших затратах труда и энергии. Технологический процесс литья изделий заключается в заполнении по­лости — формы расплавом, его уплотнении за счет давления и ох­лаждения.Формование — это процесс, при котором лист термопластичного полимера, нагретый до температуры размягчения, вытягивают, придавая ему необходимую конфигурацию, а затем охлаждают.Изделия из термореактивных материалов изготовляют ком­прессионным и литьевым прессованием, литьем под давлением, контакт­ным формованием и другими методами

4Возможности технологии в развития творческого мышления учащихся. Творческое мышление направлено на создание новых идей. Его результатом явл. Открытие нового и усовершенствование решений той или иной задачи. В ходе творческого мышления возникают новообразования касающиеся мотивации, цели, оценок смыслов внутри самой познавательной деятельности. На многих уроках технологии учитель может создать благоприят­ную обстановку для творческой деятельности учащихся. В принципе лю­бое трудовое задание требует от учащихся умений анализировать, сравни­вать, выделять важное, работать с чертежами, читать их, мысленно пово­рачивать узлы и детали, фантазировать, конструировать и т.д. особенно творческие способности проявляются и развиваются у учащихся при ра­боте над творческими проектами. Под учебным творческим проектом следует понимать са­мостоятельно разработанное и изготовленное изделие (услугу) от идеи до ее воплощения, обладающее субъективной или объективной новизной, выполненное под контролем и консультированием учителя. Проект — это самостоятельная творческая работа учащихся, выполненная под руково­дством учителя. Она включает в себя составление обоснованного плана действий, который формируется и уточняется на протяжении всего пе­риода выполнения проекта, элементы деятельности по маркетингу, кон­струированию, планированию, изготовлению изделий и их реализация. Результаты должны поэтапно материализоваться. Теоретические проблемы завершаются ее конкретным решением, а прак­тическая - конкретным результатом: чертежом, схемой, ответом к реше­нию поставленной задачи. Совокупность всех этих рабочих и уточненных материалов и готового решения или изделия и составляет проект учебно-производственной деятельности учащихся. По нему и оценивается уро­вень общетрудовой подготовки школьников.