8.1.1.2 Наповнювачі та інші компоненти пластмас

Наповнювачі – це речовини і матеріали, які додають у пластмасу для надання їй додаткових властивостей та зниження вартості. Вони можуть займати до 90 % об'єму. Спектр їх дії буває дуже широкий: зниження усадки, деформативності, горючості; підвищення термостійкості, міцності, атмосферостійкості, електропровідності, теплоізоляційних властивостей і т.д.

Класифікують наповнювачі за структурою:

– порошкові (деревне борошно, крейда, тальк, сажа);

– волокнуваті (скловолокно, азбест, оргволокно);

– листові (папір, тканина, деревний шпон);

– з повітряними порами (до 90% об'єму газонаповнених пластмас).

Регулювання пожежонебезпечних властивостей пластмас за допомогою наповнювачів може бути проілюстроване на таких прикладах.

Додавання дрібнодисперсного порошку алюмосилікатів (цеоліту), гідроксидів алюмінію та магнію до композицій на основі поліетилену або епоксидних смол підвищує температуру самозаймання на 50-70 ^оС, знижує час самозатухання та втрати маси при горінні.

Вапняковий наповнювач в ПВХ може нейтралізувати випаровування хлористого водню за реакцією

CaCO₃ + 2 HCl  CaCl₂ + CO₂ + H₂O .

Пластифікатори – це речовини, що придають пластмасі більшу пластичність при нормальній температурі. Для цього звичайно використовують нелетучі органічні рідини, які добре сполучаються з полімером, наприклад, дібутилфталатом (ДБФ). Кількість пластифікатора може складати до 30-50 % маси полімеру. Значення пластифікатора може бути дуже великим. Наприклад, із полівінілхлориду без пластифікатора виготовляють тривкі жорсткі труби, а при його додаванні - м'який еластичний лінолеум.

Стабілізатори – сприяють збереженню властивостей пластмас у часі (уповільнюють старіння).

Отверджувачі – скорочують час твердіння пластмаси, прискорюючи технологічний цикл.

8.2 Види будівельних матеріалів і виробів з пластмас

Використанню пластмас у будівництві сприяють такі їх достоїнства, як: міцність за малої об'ємної маси, корозійна стійкість, гарна електро- і теплоізоляційна здатність, технологічність і дешевизна. Але вони мають і серйозні недоліки, які треба ураховувати при їх використанні та експлуатації: горючість (для більшості), невисока теплостійкість (до 100-150 ^оС), повзучість навіть при кімнатній температурі, старіння при дії тепла та сонячних променів у поєднанні з киснем. Приклади теплостійкості та ударної в‘язкості деяких полімерних матеріалів наведені на рис. 8.1 та 8.2.

Негативною стороною пластмас також є їх термічна деструкція, що починається вже при досить невеликому нагріванні. При цьому можуть виділятися дуже токсичні речовини: оксид вуглецю (ПДК 20 мг/м³), хлорид вуглецю (ПДК 5 мг/м³), фенол (ПДК 5 мг/м³), формальдегід (ПДК 1 мг/м³) та інші. Більшість пластмас у складах стабілізаторів, пігментів, наповнювачів вміщує сполуки різних небезпечних металів: свинцю, олова, цинку, кадмію. При 700 ^оС більшість цих металів переходить у газоподібний стан. У багатьох випадках речовини, що випаровуються, не взаємодіють між собою або утворюють такі сполуки, що дуже швидко розкладаються на менш небезпечні і не підвищують загальну токсичність. Але зустрічаються матеріали, продукти розкладу яких реагують між собою, утворюючи такі речовини, що їх загальна токсичність набагато більша, ніж сума токсичностей окремих реагентів. Наприклад, вільний хлор, що виділяється при деструкції ПВХ, за деяких умов може поєднуватися з оксидом вуглецю (продуктом піролізу поліетилену, полікарбонату або фенолформальдегіду) і в результаті утворювати дуже токсичну речовину – фосген COCl₂ (ПДК 0.03 мг/м³).

Особливості поведінки пластмас при механічному навантаженні обумовлюють їх використання у будівництві тільки в несилових конструкціях, які не мають несучих функцій. Пластмаси, в основному, застосовуються у таких виробах як:

- оздоблювальні матеріали (лінолеум, декоративні плівки і плитки, лицювальні панелі, паперово-шаруватий пластик);

- теплоізоляційні матеріали (піно-, поро-, сотопласти);

- гідроізоляційні матеріали (плівки, прокладки);

- погонажні вироби (поручні, плінтуси);

- труби;

- санітарно-технічні вироби;

- легкі огороджувальні конструкції;

- полімерні бетони.

У порівнянні з іншими будівельними матеріалами, пластмаси відносно коштовні. Тому їх використовують в максимально готових до застосування оздоблювальних матеріалах для стін і стель (шпалери, декоративні плівки, лицювальні панелі); погонажних виробів; підлог (лінолеум, плитки); в теплоізоляційних і гідроізоляційних матеріалах (спучені пластмаси, плівки, мастики); в санітарно-технічних виробах (труби для холодного і гарячого водопроводів, для каналізації); клеях, лаках, фарбах, додатках до будівельних розчинів і бетонів.