V полимеры

Полимеры (от греч. мно­гообразный, состоящий из многих ча­стей)-вещества с высокой молекуляр­ной массой, молекулы которых, назы­ваемые макромолекулами, состоят из большого числа повторяющихся груп­пировок - мономерных звеньев.

Свойства: пластмасс является их относительная легкость (для большой группы поропластов средняя плотность 15...400 кг/м3). Большинство пластмасс (особенно с листовыми наполнителями) обладают высокими механическими свойствами: они хорошо сопротивляются сжимающим, растягивающим, изгибающим, истирающим и ударным воздействиям. Предел прочности большинства пластмасс с порошкообразными и волокнистыми наполнителями составляет при сжатии 120... 160,0 МПа, а при изгибе 40,0... 60,0 МПа и более. ККК=1,0...2,0.

«+» пластмасс является их малая теплопроводность и водопоглощение, высокая хим стойкость к воздействию растворов кислот, щелочей, органических растворителей, высокую коррозионную стойкость и механическую прочность.

«+» способность прокрашиваться на всю толщину изделия и легко поддаваться технологической обработке —сверлиться, обтачиваться и свариваться в струе горячего воздуха. Отдельные виды пластмасс (органические стекла)- выс. Прозрачность.

«-» малая поверхностная твердость, низкая теплостойкость, горючесть, токсичность.

декоративные свойства: гладкая, не требующая полировки поверхность, четко выраженный колер — выгодно отличают эти изделия от других видов отделочных материалов.

Применение: в машиностроении, текстильной промышленности, с/х и медицине, автомобиле- и судостроении, в быту (текстильные и кожевенные изделия, посуда, клей и лаки, украшения и другие предметы, изготовляют резины, волокна, пластмассы, пленки и лакокрасочные покрытия.

Синтетические полимеры Это кожа, меха, шерсть, шелк, хлопок и т.п., используемые для изготовления одежды, различные связующие (цемент, известь, глина)

Классификация полимеров

Хим. Состав: органические, элементоорганические, неорганические.Органические (смолы и каучуки). Элементоорганические. В природе их нет. Неорганические. (керамика, слюда, асбест).По форме: линейные, разветвленные, ленточные, пространственные, плоские. По полярности:полярные и неполярные..Термопластичные (полиэтилен) Термореактивные

По происхождению различают полимеры природные (биополимеры) и синтети­ческие

В производстве строительных мате­риалов все более широкое применение находят синтетические, искусственные полимеры, обладающие по сравнению с природными преимуществами, глав­ное из которых-возможность получе­ния широкой номенклатуры материа­лов с заранее заданными свойствами. По аналогии с природными полимерными смолами синтетические полимеры иногда также называют смолами.

Сырь­евая база для производства синтетиче­ских полимеров очень разнообраз­на-это уголь, торф, нефтепродукты, попутные газы, неделовая древесина, различные отходы промышленного и с/х производства.

Полимеры получают (синтезируют) двумя основными методами:

полиме­ризацией (полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, по­листирол, полиакрилаты, полиизобутилен и др.)

поликонденсацией (полиэфиры, полиамиды, феноло-формальдегидные, мочевино-формаль-дегидные смолы, некоторые кремний-органические полимеры и др.).

При по­лимеризации, которая в простейшем виде заключается в образовании длин­ных цепочек молекул полимера путем последовательного соединения между собой молекул мономера.

СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ и сополимеров зависят от условий полимеризации, ка­чества исходных продуктов, приме­няемых катализаторов (ускорителей) и других факторов.

Полимеры, получаемые полимеризацией, являются, как правило, тер­мопластичными, т.е. способными раз­мягчаться и при нагревании приобре­тать пластичность, а при охлаждении отвердевать; причем, чем выше темпе­ратура, тем выше степень размягчения. Многократное нагревание и охлажде­ние не изменяет свойства термопла­стов.

Боль­шинство полимеров, полученных при поликонденсации термореактивны - при наг­ревании переходят из расплавлен­ного в твердое неплавкое и нераство­римое состояние. Теряя важную спо­собность повторного размягчения, та­кие смолы (и материалы на их основе) приобретают ценные эксплуата­ционные свойства (теплостойкость, хи­мическую стойкость, твердость, жест­кость и др.), предопределяющие обла­сти их применения.

Виды полимеров.

ПОЛИМЕРИЗАЦИОННЫЕ ПО­ЛИМЕРЫ - обширная группа синтети­ческих смол, которые применяют для производства большинства материалов для покрытия полов, отделочных и гидроизоляционных пленок, облицо­вочных листовых и плиточных мате­риалов, светопрозрачных материалов, красок, синтетических волокон и др.

Поливинилхлорид (ПВХ) - один из самых распространенных полимеров, получаемый полимеризацией винил-хлорида и широко используемый в технологии строительных пластмасс. ПВХ выпускают обычно в виде белого аморфного порошка плотностью около 1,4 г/см³.

Пленки из чистого ПВХ имеют прозрачность стекла.

ПВХ термопла­стичен.

Поливинилхлоридные материалы отличаются высокой прочностью и износостойкостью, хорошей огнестойкостью, водостойкостью,.

Из ПВХ изготавливают материалы для покрытия полов и отделки стен, про­фильные изделия (поручни, плинтусы, трубы, раскладки и пр.), теплоизоля­ционные пенопласта, рельефные вакуумформованные плиты и плитки для отделки фасадов, подвесных потолков и др.

Полиэтилен (ПЭ) - термопластичный полимер, получаемый методами высо­кого или низкого давления. Для обеих разновидностей характерны химиче­ская стойкость, механическая про­чность, низкая проницаемость мате­риалов на их основе. Полиэтилен, получаемый методом низкого давления, отличается повышенной теплостойкостью, боль­шей прочностью и жесткостью, а мето­дом высокого давления – эластичностью.

Приме­няют для производства пленок для паро- и гидроизоляции, труб различного назначения и др.

Полипропилен (ПП) - легкий, тепло­стойкий полимер. Материалы на его основе отличаются высокой про­чностью, жесткостью, химической стой­костью. Пленки из ПП прозрачны, паро- и газонепро­ницаемы.

Применяют ПП для изгото­вления листовых и плиточных облицо­вочных материалов, труб, пленок, во­локон для ковровых материалов и др. Доступность сырья и вы­сокие технические свойства ПП делают его перспективным материалом.

Полистирол (ПС) - бесцветный, тер­мопластичный п-р, хорошо пере­рабатываемый. Обычный ПС очень хрупок; выпускается также ударо­прочный полистирол. Материалы из ПС характери­зуются невысокой атмосферостойкостью, медленно горят.

Из ПС изгота­вливают цветные облицовочные плит­ки, литьевые изделия (вентиляционные решетки, ручки и пр.), теплоизоля­ционные пенополистирольные плиты и др.

Полиакрилаты - бесцветные, светоатмосферостойкие, термопластичные полимеры. Плотность 1,2 г/см³; темпе­ратура размягчения 80-100°С. Мате­риалы отличаются высокой проч­ностью, светопрозрачностью, горючестью.

Акриловые полимеры используют в производстве органического стекла-полиметилмета-

крилата (ПММА), различных свето-прозрачных изделий, фурнитуры, лако­красочных материалов, акриловых дис­персий (для придания водонепроницае­мости бетону) и др.

ПОЛИКОНДЕНСАЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРЫ применяют в производ­стве конструкционных и облицовочных пластмасс (стеклопластиков, бумажно-слоистых пластиков и др.), эффек­тивных теплоизоляционных материа­лов, для устройства монолитных по­крытий полов и др.

Полиэфиры (полиэфирные смолы)— это группа синтетических полимеров: алкидные или глифталевые, полиэфир-малеинаты, полиэфиракрилаты и др. Полиэфиры являются термореак­тивными материалами, что определяет способы их переработки. Алкидные по­лимеры используют в производстве со­ответствующего линолеума и лакокра­сочных материалов. Другие полиэфиры применяют, в основном, для производ­ства стеклопластиков.

Эпоксиды (эпоксидные смолы, полиэпоксиды) вбольшинстве предста­вляют собой вязкие прозрачные жид­кости, растворимые в ацетоне или спирте. При введении отвердителей они переходят в нера­створимое и неплавкое состояние. Эпоксидные пластмассы от­личаются очень высокой прочностью, удельной ударной вяз­костью, широким диапазоном рабочих температур (от - 60 до + 100 С). Ос­новной их недостаток - горючесть. Эпоксидные полимеры применяют в качестве связующего в полимербетонах и составах для монолитных покры­тий полов, в производстве стеклопла­стиков и строительных клеев для ме­таллических, деревянных, бетонных и пластмассовых конструкций.

Фенолоалъдегидные полимеры - про­дукты поликонденсации фенола с аль­дегидами -бывают как термореак­тивными (резольными), так и термо­пластичными (новолачными). Мате­риалы на основе этих полимеров отли­чаются высокой прочностью, жест­костью, трудносгораемостью.

Карбамидные полимеры исполь­зуеют в производстве отделочных, облицовочных и теплоизоляционных пластмасс: слоистых пластиков на бу­мажной, текстильной и стеклотканевой основах, древесностружечных плит, пенопластов (мипоры) и др. Материалы на основе карбамидных полимеров ха­рактеризуются высокой твердостью, прочностью, тепло- и светостойкостью, хорошими эстетическими свойствами.

Полиуретаны это эффективные теплоизоляционные пено­пласта, клеи для строительных кон­струкций, антикоррозионные покры­тия, мастичные покрытия полов и др. Они пожароопасны и потому их используют в сочетании с неоргани­ческими наполнителями или в кон­струкциях, защищенных от огня.

Кремнийорганические полимеры (или силиконы) - полимеры, содержа­щие кремний; отличаются от органиче­ских большей устойчивостью к высо­ким температурам, гидрофобностью, химической стой­костью. Их применяют для пригото­вления защитных (лаковых и др.) по­крытий, гидрофобизующих составов, клеев, эмалей, красок и др. Широкому внедрению этих материалов препят­ствует их пока еще высокая стоимость.

Полимерные материалы КЛАССИФИ­ЦИРУЮТ на следующие основные виды: пластмассы (пластики и эластики); хи­мические волокна (искусственные и синтетические); синтетические лаки и краски; клеи и мастики.

ПЛАСТМАССЫ пред­ставляют собой такие полимерные ма­териалы, которые на определенной стадии их переработки обладают способностью пластичного формования, т.е. могут принимать требуемую фор­му и сохранять ее после охлаждения, отверждения или снятия давления. В зависимости от модуля упругости их подразделяют на жесткие, полужесткие и мягкие пластики и эластики.

Примеры применяемых в строи­тельстве пластиков: материалы для по­крытия полов (линолеумы и плитки), бумажно-слоистые пластики, стекло­пластики и др. используют для производства материалов для покрытая полов, гидроизоляционных, герметизир.

ПЛАСТМАССЫ ДЛЯ ОТДЕЛКИ ПОЛА делятся на рулонные, плиточно-листовые и монолитные.

К рулонным материалам относится: линолеум (безосновный, на тканевой основе), поливинилхлоридный линолеум, ворсовые, ковровые, синтетические ковровые материалы.

К листовым относятся различные виды стеклопластиков, стеклотекстолиты, СВАМ, полистерольные листы, плиты теплоизоляционные.

К монолитным покрытиям относятся – эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые, полимер цементы и полимер бетоны.

Составы для монолитных полов в зависимости от основных исходных компонентов могут быть поливинила-цетатными, полимерцементными, по-лимербетонными, эпоксидными, поли­эфирными, полиуретановыми и др.

Кро­ме связующего такие составы содер­жат наполнители, пигменты, раз­личные добавки. Монолитные полы бла­годаря бесшовности характеризуются гигиеничностью, удобством эксплуата­ции, высокой стойкостью к истиранию и различным агрессивным средам.

ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ СТЕН делятся на рулонные, плиточно-листовые и монолитные.

К рулонным материалам относят лавсановую пленку, на которую нанесен тонкий слой алюминия, и линкруст. Лавсановую пленку выпускают шириной 600 и 1200 мм. Она прозрачна, но отражает свет", задерживает ультрафиолетовые лучи, предохраняет мебель и занавеси от разрушающего действия солнечного излучения. Если ее установить на окна, то с внешней стороны дома внутренняя часть помещения видна не будет и в то же время из помещения будет видно внешнее пространство.

Линкруст состоит из основы в виде толстой и прочной бумаги, марли или тонкой ткани и покрытия в виде рельефного рисунка. Его применяют для внутренней отделки стен и перегородок. Длина рулона составляет 1200 мм, ширина — 500...600 мм, толщина — 1,5 мм.

К листовым материалам относят древесноволокнистые и древесностружечные плиты, водостойкую фанеру, пластики различного вида.

Пластики различного вида используют лишь для отделки отдельных частей стен. Их следует крепить непосредственно к конструкциям стен и потолка или по обрешетке.

Пластик имеет и серьезные недостатки. Пластик легковоспламеняем, токсичен при горении.

ТЕПЛОЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПЛАСТМАССЫ классифицируют на ячеистые (пенопласты и поропласты) и сотопласты. Все они являются газо­наполненными материалами, разли­чающимися по структуре, но большин­ство из них характеризуется общими свойствами:

малой средней плот­ностью (10-250 кг/м³), низкой тепло­проводностью, не­высокой для большинства материалов механической прочностью. Выпускают жесткие и эластичные газонаполненные пластмассы. Для теплоизоляции огра­ждающих конструкций применяют главным образом жесткие материалы. В строи­тельстве в основном применяют жест­кие теплоизоляционные пенопласты.

Пенополистирол - эффективный те­пло- и звукоизоляционный пенопласт белого цвета, изготавливаемый в виде плит.

Пенополиуретан - один из самых эф­фективных пенопластов, применяемых в виде жестких плит, эластичных матов и самовспенивающихся жидких компо­зиций.

Фенолъные и мочевиноформалъде-гидные пенопласты - группа жестких пенопластов на основе термореак­тивных полимеров, отличающихся по­вышенной огнестойкостью. Высокой тепло- и огне­стойкостью обладает фенольный пено­пласт. Фенольные пенопласты эффективно используют в ограждающих конструкциях типа сэнд­вич.

СТЕКЛОПЛАСТИКИ -это материалы, состоящие из пластмассовой матрицы (основы), наполненной высокопрочны­ми стеклянными волокнами, армирую­щими матрицу. В качестве полимерно­го связующего применяют полиэ­фирные, эпоксидные или фенольные смолы. Сочетание этих смол со стекло­волокнами, обладающими высокой прочностью на растяжение, ударной прочностью, с хорошей хими­ческой стойкостью и погодостойкостью, со способностью не поддержи­вать горение.

Свойства стеклопластиков изменяются в зависимости от вида связующего, характера армирова­ния, содержания стекловолокна, спосо­ба изготовления и других факторов. Наиболее распространены полиэфир­ные стеклопластики. Из сте­клопластиков различными методами изготавливают листы, трубы, профили, элементы ограждающих и не­сущих конструкций, объемные блоки и т.п.

Стекловолокнистый анизотропный материал (СВАМ)-разновидность стеклопластиков-представляет собой слоистый материал, состоящий из спрессованных методом горячего прес­сования тонких листов «стеклошпона», проклеенных син­тетической смолой. В материале удалось более чем в 1,5 раза увеличить по сравнению с обычными продольно армированны­ми стеклопластиками показатели абсо­лютной и удельной жесткости.

Стеклотекстолиты - материалы, армированные стеклотканями различных переплете­ний (сатинированного, полотняного и др.).

• поливинилхлоридный линолеум,

• ворсовые, ковровые, синтетические ковровые материалы.

Линолеум – полимерный рулонный материал для покрытия полов. Выпускают без подосновы, а также на тканевой, войлочной, синтетической подосновах (одно – многослойных).

Поливинилхлорид – один из самых распространенных полимеров, получаемый полимеризацией винил хлорида и широко используемый техологии строительных пластмасс.

СТЕКЛОПЛАСТИКИ И ИХ РАЗНОВИДНОСТИ.

Стеклопла́стик — вид композиционных материалов — пластические материалы, состоящие из стекловолокнистого наполнителя (стеклянное волокно, волокно из кварца и др.) и связующего вещества (термореактивные и термопластичные полимеры).

Стеклопластик - это очень перспективный лёгкий материал с заданными свойствами, который имеет большую область применения. Стеклопластики обладают теплопроводностью дерева, прочностью стали, биологической стойкостью, влагостойкостью и атмосферостойкостью полимеров, не имея недостатков, присущих термопластам.

В качестве наполнителя используются стекловолокно, они различаются взаимным расположением волокна: хаотичным, взаимоперепендикулярным и стекловолокнистый анизотропный материал.

Стеклопластики на основе рубленного стекловолокна.

• Расположенного хаотично.

• Получ. методом напыления или прессования стекломатов(длина 100-600, шир. до 150 см, толщ. 1-2,5 мм)

• Пределы прочности достаточно высоки: при сжатии 900, при растяжении 600, при изгибе 13000 кГ/см2.

• Недостаток- большой расход полимера(60-70%веса всей массы)—высокая стоимость.

Стеклотекстолит

• Из стеклянных тканей различных переплетений.

• Неск-ко марок, различающихся толщиной листа, видом ткани, хар-ом и колличеством полимера.

• Марки(КАСТ, КАСТ-В)-армирующий наполнитель- стеклянная ткань из бесщелочного стекловолокна

Стекловолокнистый анизотропный материал(СВАМ)

• Основа- стеклошпон (волокна расположены слоями параллельно друг другу, а в различных слоях шпона- под углом, что делает этот матер. анизотропным)

• Имеет наивысшие прочностные характеристики и наибольший объем веса(1900-2000 кг/м3)

• Высокая коррозийная и химическая стойкость.

• Разделяются на прозрачные(пропуск.60-85%света), полупрозрачные(30-60%),непрозрачные.

• Применение: в строительной технике, позволяют по-новому решать конструкции стен, перегородок, кровли и т.д. Цветные для палаток, выставочных павильонов, навесов.(простой монтаж, красивый вид).