A műanyag fajlagos tömege, térfogati tömege és sűrűsége
A műanyag mindenütt alkalmazott, univerzális anyaggá vált. Minőségi előnyeinek köszönhetően terjedt el széles körben. A műanyagok figyelemre méltó szilárdsága lehetővé tette számos drágább anyag helyettesítését.
A műanyagok fajlagos tömege és sűrűsége
A műanyagok sűrűsége jóval kisebb a fémek, kő- és betonszerkezetek sűrűségénél. Szilárdság tekintetében azonban csak egyetlen anyagtípus képes versenyezni a műanyaggal: a fém. Különféle szerkezetek és termékek gyártásakor a műanyag sokféle alakot vesz fel, jól nyújtható és hajlítható. Bizonyos kötőanyagok alkalmazásával a műanyagok szilárdsága a faszerkezetekével is összemérhető.
A műanyag fajlagos tömege az alkalmazott kötőanyagtól függően változik. A polietilén térfogati sűrűsége például 0,9 g/cm³, míg az üvegszálas műanyag tömege lényegesen nagyobb: 1,95 g/cm³.
| Megnevezés | 1 m³ tömege tonnában | 1 m³ tömege kilogrammban | Fajlagos tömeg (kg/m³) |
| 1 m³ műanyag tömege | 0,85 - 1,8 | 850 - 1800 | 850 - 1800 |
Rugalmassági tulajdonságaik alapján többféle műanyagot különböztetnek meg. Funkcionális sajátosságaikat a táblázat ismerteti.
| Mutató / típus | Merev | Félmerev | Lágy |
| Áteresztőképesség | Áthatolhatatlan | Gázok, gőzök, víz- és légtömegek hatásának van kitéve | |
| Rugalmasság | Nincs | Kicsi | Nagyon nagy |
| Hőmérséklet-ingadozással szembeni ellenállás | 300 - 400 °C | >70 °C | >50 °C |
| Hőtágulás | 25 - 120 · 10⁻⁶ tartományban | ||
| Alacsony hőmérséklettel szembeni ellenállás | Nagyon nagy | Nem nagy | Alacsony |
| Keménységmérés | 40 HB | 2 - 20 HB | |
| Vegyi anyagok elleni védelem | Magas fokú védelem | ||
| Hőmegtartó képesség | Jól megtartják és rosszul vezetik a hőt | ||
| Elektromos vezetőképesség | Dielektrikumként vagy elektromos szigetelőként használják | ||
| Fényáteresztés mértéke | Jól áteresztik a fényt, ha nem színes töltőanyagból készültek | ||
| Színtartó képesség | Megfelelő színezőanyagok (okker, mínium stb.) használatával nagyon nagy | ||
A táblázat adatai alapján megállapítható, hogy a műanyagok a legtöbb vegyi anyag hatásának ellenállnak. A vegyiparban gyakran használják őket szerkezeti elemek védelmére. Különösen ellenálló műanyag a teflon, a polietilén, a poliizobutilén, a polisztirol és a polivinil-klorid.
A műanyagok használatának hátrányai
A műanyagok hátrányai az adott polimertől, a töltőanyagoktól és az adalékoktól függnek. Sok műanyag érzékeny a magas hőmérsékletre, keménységben elmarad a fémektől, és táplálhatja az égést, de léteznek nehezen éghető és önkioltó típusok is. Műanyag szerkezetek lakóhelyiségen belüli és kívüli alkalmazásakor figyelembe kell venni a tűzveszélyességi osztályt, a füstképződést és a tűzvédelmi követelményeket.
Létezik a műanyag öregedésének fogalma, amely az anyag egyes tulajdonságainak hosszú használat során bekövetkező elvesztését jelenti. Ezenkívül a napfény és a levegő hatása fokozatosan roncsolja a műanyag termékeket és szerkezeteket. Az öregedési folyamatokat a következő okok indítják el:
- A polimer anyag molekulaláncának szakadása.
- A molekulaszerkezet átrendeződése.
Végeredményben csökken a szilárdság és a rugalmasság, megváltozik a szín, a termék pedig törékennyé válik. Egyes műanyagok erős hevítésekor, égésekor vagy bomlásakor káros bomlástermékek szabadulhatnak fel, ezért az üzemeltetés és ártalmatlanítás feltételeit előre figyelembe kell venni.
Gyakori kérdések
Mennyit nyom 1 m³ műanyag?
A táblázat szerint 1 m³ műanyag tömege megközelítőleg 850–1800 kg. Ez a különféle műanyagokra vonatkozó általános tartomány; a pontos érték a polimertől, a töltőanyagoktól, az erősítéstől és a gyártási technológiától függ.
Miért ennyire eltérő a különböző műanyagok sűrűsége?
A műanyag nem egyetlen anyag, hanem polimerek nagy csoportja. A polietilén és a polipropilén általában könnyebb, míg az üveg- vagy ásványi töltésű és egyes műszaki műanyagok észrevehetően nehezebbek.
Használható a műanyag átlagos sűrűsége egy alkatrész tömegének kiszámításához?
Durva becsléshez használható a táblázat tartománya. Egy konkrét alkatrész tömegének kiszámításához jobb ismerni a műanyag pontos típusát, és az alkatrész térfogatát megszorozni az anyag adatlapján szereplő sűrűséggel.