6.Отделочные материалы на основе полимеров

6.1. Основные компоненты и свойства отделочных материалов на основе полимеров.

6.2. Основы технологии отделочных материалов из полимеров.

6.3. Полимерные отделочные материалы для полов.

6.4. Стеновые полимерные отделочные материалы.

Литература: Рунова Р.Ф., с. 339…357; Почапский Н.Ф. Технология строительных изделий из полимеров, К.-Д., 1979, с.53…128.

6.1. Основные компоненты и свойства отделочных материалов на основе полимеров

Отделочные материалы, как и вообще строительные материалы на основе полимеров могут изготавливаться полностью или частично из полимеров. Преимущественно, из-за дороговизны полимеров и различных технологических и технических соображений, пластмассовые отделочные материалы производят из сложных композиций, включающих кроме полимера: наполнители, пигменты, пластификаторы, стабилизаторы, отвердители, антипирены, порообразователи и др. Полимеры в пластмассах выполняют роль связующего.

Основными классификационными признаками полимеров с точки зрения технолога являются способ получения и характер поведения полимеров при нагреве. По способу получения полимеры подразделяются на четыре класса: А – полимеризационные; Б – поликонденсационные; В – модифицированные из природных полимеров; Г – образовавшиеся в природных условиях и изготовленные путем деструктивной или простой перегонки ряда органических веществ (нефти, угля).

По характеру поведения при нагреве полимеры делятся на термопластичные и термореактивные. Первые имеют линейное или разветвленное строение макромолекул и обладают способностью обратимо изменять свои свойства при многократном нагревании и охлаждении (полиэтилен, ПВХ, полистирол и др.). Термореактивные полимеры при нагреве необратимо превращаются в твердые неплавкие и нерастворимые продукты. Их молекулы имеют пространственную структуру (полиэфиры, карбомидо- и фенолоформальдегидные смолы и др.)

Полимеры классов А и Б являются основными в производстве пластмасс, класс В имеет ограниченное применение. Высокомолекулярные вещества класса Г (битумы, дегти) для производства отделочных материалов не используются.

Вторым по значению компонентом пластмасс, вводимым в состав большинства стройматериалов, в т.ч. отделочных, является наполнитель. Наполнители – это органические и неорганические порошкообразные, зернистые, волокнистые и листовые материалы, вводимые с целью экономии связующего полимера и придания пластмассе необходимых технических свойств. Применяя соответствующий наполнитель, можно существенно повысить механические свойства пластмассы, улучшить ее тепло- и химическую стойкость. Все наполнители снижают усадку и ползучесть пластмасс, тормозят старение (деструкцию) полимерных стройматериалов. Существенное влияние наполнители оказывают на реологические и др. технологические свойства композиций на основе полимеров – наполнители повышают температуру размягчения полимера, уменьшают температурную деформацию сдвига.

Наполнители не должны растворяться в полимерах и др. составляющих пластмасс, не должны разлагаться, менять цвет при изготовлении и эксплуатации. Наиболее широко для производства пластмасс применяют порошкообразные наполнители из: талька, мела, слюды, известняка, доломита, каолина, сажи, древесной муки и др.

Зернистые наполнители (песок, щебень из плотных и пористых горных пород, искусственных материалов) входят в состав полимерных и полимерцементных бетонов и выполняют туже роль, что и заполнители в обычных бетонах.

Волокнистые наполнители (минеральное, стеклянное, асбестовое, древесное волокно, древесная стружка и т.д.) существенно повышают прочность при изгибе и растяжении. Аналогичную роль играют и листовые наполнители – хлопчатобумажная и стеклянная ткани, асбестовый картон, бумага, древесный шпон, алюминиевая фольга и т.д.

Пигменты окрашивают пластмассы в массе и вводятся в виде тонких порошков. Они должны характеризоваться ярким цветом и не изменять его в процессе переработки и эксплуатации. Минеральные пигменты: цинковые и титановые белила, ультрамарин, оксид хрома, железный сурик и т.д. Органические пигменты – это различные цветные лаки, тонкодисперсные графит и сажа.

Пластификаторы – это в большинстве случаев низкомолекулярные жидкости, которые растворяясь в полимере, образуют мономолекулярный слой вокруг цепей и макромолекул полимера, ослабляя связь между ними (пластификации подвержены только полимеры с линейной структурой). Это: эфиры спиртов и кислот, глицерин, различные масла (касторовое, сланцевое, веретенное).

Стабилизаторы – вещества, предотвращающие разложение полимера под действием повышенных температур, действия света и химической агрессии при эксплуатации. Почти для каждого полимера существуют определенные стабилизаторы (силикат и фосфат натрия, свинцовый сурик и т.д.). Отвердители также как и стабилизаторы почти для каждого полимера индивидуальные.

Антипирены: фосфорнокислый натрий, (NH3)2SO4, борная кислота и т.д.

Пластмассы – это один из наиболее перспективных классов стройматериалов. Они обладают рядом ценных свойств: низкая плотность полимера, высокие механические свойства (прочность при сжатии и изгибе до 200 МПа и выше). Пластмассы стойки против действия кислот и щелочей, технологичны, водопоглощение плотных пластмасс стремится к 0.

Недостатки пластмасс: низкая теплостойкость (70-200С), высокий коэффициент линейного температурного расширения – (25…120)*10-6, высокая ползучесть, старение, горючесть многих пластмасс, токсичность.