Справочник строителя | Полимеры

Полимеры

Полимеры представляют собой высокомолекулярные соединения (смолы), молекулы которых состоят из многократно повторяющихся структурных звеньев. По происхождению полимеры подразделяют на природные и искусственные (синтетические).

Природные полимеры известны с давних времен. На протяжении многих тысяч лет они обеспечивают человека пищей, одеждой, теплом, крышей. Вот перед нами дерево. Его древесина - не что иное, как природный полимер (высокомолекулярное соединение углерода, водорода и кислорода). То же самое относится к волокнам хлопка и джута, натуральному шелку и шерсти, каучуку и битуму. Природными полимерами являются белки, нуклеиновые кислоты и некоторые другие соединения.

Искусственные полимеры, применяемые в производстве строительных материалов, получают из различных видов сырья (каменный уголь, нефтепродукты, природный газ и др.) путем его переработки на химических предприятиях методами полимеризации или поликонденсации.

При реакции полимеризации большое количество одинаковых молекул простых соединений (мономеров) соединяется в одну сложную молекулу (полимер) без выделения побочных продуктов. Полимеризацией получают полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен и другие синтетические полимеры.

Простейшим примером полимеризации является реакция образования полиэтилена (— СН₂ — СН₂ —) n из мономера этилена СН₂СН₂.

При реакции поликонденсации из нескольких простых соединений образуется полимер, состав которого отличается от состава исходных продуктов. Процесс образования полимера сопровождается выделением побочных веществ (воды, аммиака и др.). Поликонденсацией получают фенолоформальдегидные, карбамидные, полиамидные, полиэфирные и другие синтетические полимеры.

В зависимости от поведения полимеров при нагревании и охлаждении их разделяют на термопластичные и термореактивные.

Термопластичные полимеры характеризуются способностью размягчаться при нагревании и отвердевать при охлаждении. Они обладают большим электросопротивлением, малым водопоглощением и высокой химической стойкостью, однако имеют низкую теплостойкость, малую твердость, легко разбухают и растворяются в органических растворителях. К этой группе относится большинство полимеризационных полимеров.

Термореактивные полимеры затвердевают при действии теплоты и давления и не размягчаются при повторном нагреве. Они отличаются от термопластичных полимеров большей прочностью, теплостойкостью и твердостью. К этой группе относят фенолоформальдегидные, карбамидные, эпоксидные и некоторые другие полимеры.

На основе искусственных и природных высокомолекулярных соединений - полимеров - приготовляют пластические массы, характерной особенностью которых является способность в процессе переработки принимать заданную форму и устойчиво сохранять ее.

Пластическими массами называют материалы, в состав которых входят полимеры - органические вещества с высокой молекулярной массой. Эти вещества придают пластическим массам на определенной стадии их переработки пластичность, т. е. способность принимать требуемую форму и сохранять ее после снятия давления. Природные полимеры, а также синтетические полимеры, которые часто неправильно называют смолами, являются основой пластических масс. Их применяют в сочетании с наполнителями, пластификаторами, красителями, стабилизаторами и некоторыми другими веществами.

В производстве пластических масс используют наполнители порошкообразные (кварцевую муку и др.), волокнистые (асбестовые, древесные и стеклянные волокна) и слоистые (бумагу, хлопчатую ткань, стеклоткань, древесный шпон и др.). Они придают пластмассам высокую прочность, теплостойкость, кислотостойкость, долговечность, повышенную ударную вязкость и др.

Наполнители намного дешевле полимеров, поэтому введение их в состав пластических масс значительно снижает стоимость материалов и изделий.

Пластификаторы применяют для придания пластичности и улучшения формовочных свойств пластмасс. В качестве пластификаторов рекомендуются дибутилфталат, камфора, олеиновая кислота и др.

Отвердители вводят для сокращения времени отвердения пластмасс и ускорения технологического процесса производства изделий.

Красители придают пластмассам определенные цвета. Красителями служат стойкие во времени и к действию света органические (нигрозин, хризодин) и минеральные (охра, сурик, мумия, умбра и др.) пигменты.

Стабилизаторы тормозят старение пластмасс, повышают долговечность пластмассовых изделий.

Смазывающими веществами являются химические добавки (стеарин, олеиновая кислота, соли жирных кислот и др.), которые вводят в пластмассы для предупреждения прилипания изделий к стенкам формы в процессе их формования.

В составе пластмасс могут быть специальные добавки, влияющие на их свойства. Например, для получения ячеистых пластмасс к полимерам добавляют порофоры (порообразователи) - твердые, жидкие или газообразные вещества, вспенивающие пластмассу.

обсудить на форуме

объявления: стройка и ремонт

Поделитесь ссылкой в социальных сетях