Лекция № 10 Тема: полимерные строительные материалы

1. Общие сведения о полимерных материалах

Материалы, в состав которых входит синтетическое высокомолекулярное соединение (полимер), определяющее их специфические свойства называются полимерными. По составу являются композиционными (кроме полимера содержат наполнители, технологические и другие добавки, улучшающие физико-механические и технологические свойства).

Наполнители (порошкообразные, волокнистые, листовые) повышают прочностные и другие свойства материала и снижают расход полимера. По наличию или отсутствию их полимерные материалы делят на наполненные и ненаполненные (простые).

Технологические добавки (пластификаторы) – низкомолекулярные соединения. К добавкам также относятся:

- катализаторы твердения;

- порообразователи (порофоры) для создания при необходимости пористой структуры;

- стабилизаторы для повышения долговечности материала;

- красители для придания необходимых декоративных качеств.

Особенности высокомолекулярных соединений определяют наличие у полимерных материалов ценных свойств:

- высокая коррозионная стойкость;

- малая средняя плотность (от 15 до 2200 кг/м³);

- высокий коэффициент конструктивного качества у слоистых пластиков;

- хорошие звуко- и теплоизоляционные качества у газонаполненных пенопластмасс (Вт/(м·К));

- малая истираемость (0,050,06 г/см²);

- высокие диэлектрические свойства;

- радиопрозрачность;

- высокая технологичность при переработке (возможность полной автоматизации производства, отсутствие отходов);

- практически неограниченные возможности оптимизации составов и получения материалов с заданными свойствам.

Отрицательные свойства:

- низкая теплостойкость (у большинства в пределах 70-100⁰С);

- горючесть с выделением токсичных продуктов термоокислительной деструкции;

- снижение прочности при длительном нагружении (вследствие ползучести);

- старение (снижение физико-механических свойств);

- токсичность некоторых компонентов, входящих в состав полимера;

- высокая стоимость и дефицитность синтетических полимеров.

Таким образом, полимерные строительные материалы перспективны, способствуют повышению эффективности и качества строительства. Находят широкое применение в капитальном строительстве Министерства обороны. Однако их применение в связи с отмеченными недостатками связано, особенно в специальном строительстве, с определенными ограничениями, установленными соответствующими нормативными документами.

По отношению к нагреванию полимеры делятся на: термопластичные и термореактивные.

Наиболее широко в производстве применяют термопластичные полимеры: поливинилхлорид, полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат, поливинилацетат. Из термореактивных полимеров используют смолы холодного отверждения (полиэфирные, эпоксидные и фурановые), а также фенолформальдегидные и карбамидные.

Переработка термопластичных полимеров в изделия основана на их способности пластифицироваться при нагреве. Осуществляется разными способами. Некоторые способы используются и при переработке термореактивных полимеров: метод вакуум- и пневмоформования (получают санитарно-технические изделия), литье под давлением, горячее прессование (изготовление мелких изделий), каландрирование (получение рулонных материалов), экструдирование (получение длинномерных изделий, пленок).

По назначению полимерные строительные материалы делятся на:

- материалы и изделия для покрытия полов;

- отделочные материалы и облицовочные изделия (для внутренней отделки стен, потолков и встроенной мебели), включая профильнопогонажные;

- конструкционные материалы (для элементов строительных конструкций);

- трубы и санитарно-технические изделия;

- гидроизоляционные и герметизирующие материалы;

- теплоизоляционные материалы;

- мастики и клеи.

Специфические свойства полимерных материалов определяют необходимость строгой регламентации, содержащейся в соответствующих ГОСТ и ТУ на материалы и изделия.