![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Находясь в высокоэластичном
состоянии полимер способен сильно деформироваться при действии сравнительно слабых внешних сил. Полимеры с низкой температурой стеклования (полиэтилен, каучуки и некоторые каучукоподоб- ные материалы) сохраняют свою эластичность даже при сильных морозах. Текучесть линейных полимеров появляется при достижении температуры 200-300°С, когда тепловое движение достаточно для преодоления относительно слабых связей между цепями, приобретающих способность к диффузионному перемещению. Полимеризациониые полимеры. Полиэтилен (-СН 2-СН2 -)п получают путем полимеризации этилена. Полиэтилен представляет собой твердый белый роговидный продукт. Его выпускают в виде гранул размером 3-5 мм или в виде белого порошка. Технические свойства полиэтилена зависят от молекулярной массы, разветвленности цепи и степени кристалличности. Полиэтилен один из самых легких полимеров - его плотность меньше плотности воды (0, 92-0, 97 г/см3). В сочетании с высоким пределом прочности при растяжении (12-32 МПа) это дает высокий коэффициент конст Полиэтилен применяют для изготовления гидроизоляционных материалов, труб, предметов санитарно-технического оборудования. Поливинилхлорид (ПВХ) является продуктом полимеризации ви- нилхлорида. Мономер (СНз = СНС1) в нормальных условиях представляет собой бесцветный газ, обладающий эфирным запахом. Ви- нилхлорид (хлорвинил) получают из ацетилена или из дихлорэтана. Высокие механические свойства поливинилхлорида определили главные области его применения в строительстве. Этот полимер используют в основном для производства разнообразных материалов для чистых полов: однослойного безосновного линолеума, ли- нолеумов на тканевой и тепловой основах, многослойных линолеу- мов, плиток для полов. Из поливинилхлорида изготовляют гидроизоляционные и отделочные декоративные материалы. Ценным свойством поливинилхлорида является стойкость к действию кислот, щелочей, спирта, бензина, смазочных масел. Поэтому его широко применяют для производства труб, используемых в системах водоснабжения, канализации и технологических трубопроводов. Из него изготовляют плинтуса, поручни, ячеистые теплоизоляционные материалы. Недостатками поливинилхлорида является резкое понижение прочности при повышении температуры, а также ползучесть при длительном действии нагрузки. Перхлорвинил получают хлорированием поливинилхлорида в хлорбензоле до содержания 60 -80% хлора. Перхлорвиниловые составы хорошо зарекомендовали себя в качестве фасадных красок. Устойчивость перхлорвинила к агрессивным средам (кислотам, щелочам и др.) благоприятствует их долговечности. Температура размягчения перхлорвинила 85-100°С. Полистирол является одним из наиболее применяемых полимеров. Его получают путем полимеризации мономера - стирола С6Н5СН = СН2. Стирол (винилбензол) получают из этилена и бензола. В противоположность мономеру полистирол лишен запаха и вкуса, физиологически безвреден. При обычной температуре полистирол представляет собой твердый прозрачный материал, похожий на стекло, пропускающий до 90% видимой части спектра. Выпускают полистирол в виде гранул (6-10 мм), мелкого и крупнозернистого порошка, а также в виде бисера (при суспензионном методе производства) с влажностью до 0, 2%. Обладая высокими механическими свойствами (Rp = 35-60 Па, Есж = 80-110 МПа), полистирол водостоек, хорошо сопротивляется действию концентрированных кислот (кроме азотной и ледяной уксусной кислот), противостоит растворам щелочей (с концентрацией до 40%). В силу этих свойств полистирольные облицовочные плитки долговечны, их применяют (взамен керамических плиток) для облицовки стен ванных комнат, санузлов, кухонь, лабораторных помещений и т.п. Однако полистирольные пленки уступают полиэтиленовым и поливинилхлоридным пленкам, они более хрупки. К недостаткам полистирола, ограничивающим его применение, относятся: невысокая теплостойкость, хрупкость, проявляющаяся при ударной нагрузке. Полимегтьтетакрилат, называемый также органическим стеклом, является продуктом полимеризации метилового эфира метакри- ловой кислоты. Метилметакрилат синтезируют в виде бесцветной прозрачности жидкости, подвергая сложной химической переработке исходные сырьевые продукты (нефтяные углеводороды, природный газ и др.). Особенностью органического стекла является его исключительная прозрачность, бесцветность, способность пропускать ультрафиолетовые лучи, светостойкость и атмосферостойкость. Органическое стекло пропускает 73, 5% ультрафиолетовых лучей, обычное силикатное - лишь 0, 6%, зеркальное силикатное - 3%, а кварцевое стекло - 100%. Поэтому органическое стекло применяют для остекления окон больниц, витрин, теплиц, парников, фонарей производственных помещений, декоративных ограждений и т.п. При температуре выше 90°С полимер становится эластичным и хорошо формуется. Полиметилме- такрилат легко обрабатывается резанием, шлифовкой. Техническое органическое стекло имеет высокую прочность: при сжатии 120- 140 МПа. Ударная вязкость органического стекла почти не снижается в интервале температур от 60 до 183°С. Однако недостаточная абра- зивостойкость и теплостойкость (80°С) ограничивают применение органического стекла. Этот полимер не стоек в растворах кислот и щелочей, легко растворяется в органических растворителях (ацетон и т.п.), при соНрйкоевоЁёНии с огнем горит ярким пламенем. Поливииилаиетат получают в результате полимеризации винил- ацетата (сложного эфира уксусной кислоты и винилового спирта). Поливинилацетатные смолы бесцветны, эластичны, светостойки, хорошо прилипают к поверхности различных материалов. Поэтому их используют для изготовления эмульсионных красок, клеев, мастик. Водные дисперсии полимера применяют для устройства бесшовных полов, а также вводят в цементные бетоны и растворы с целью увеличения их водонепроницаемости и химической стойкости. Полиизобутилен (-СН2 -С(СН3)2-)п- продукт полимеризации изобутилена СН2 = С(СН3)2, получаемого из продуктов переработки нефти. Полимер представляет собой эластичный каучукоподобный материал. В отличие от каучуков полиизобутилен не способен к реакции вулканизации (" сшивке" молекул). Он легок, как и полиэтилен, но значительно эластичнее. Полиизобутилен способен выдержать относительное удлинение 1000-2000%. Он водостоек, на него не действуют кислоты, щелочи. Высокая морозостойкость обусловлена низкой температурой стеклования (-75°С). Полиизобутилен в сочетании с наполнителями (сажей, графитом, тальком) применяют в разнообразных герметизующих материалах, служащих для уплотнения горизонтальных и вертикальных швов в панельных зданиях. Из него изготовляют липкие ленты, линолеумные клеи, гидроизоляционные материалы. Полиизобутилен хорошо совмещается с битумом, повышая его эластичность на ходу. Индено-кумароновый полимер получают в результате полимеризации ароматических соединений: кумарона, индена, стирола и их гомологов, находящихся в сыром бензоле и фенольной фракции каменноугольного депя. Полимер применяют для лаков, из него изготовляют плитки для пола. Поликонденсационные полимеры. Феноло-альдегидные полимеры получают в результате реакции поликонденсации фенолов (фенола, резорцина, крезола и др.) с альдегидами (формальдегидом, фурфуролом, лигнином и т.п.). Феноло-формальдегидный полимер первый получил широкое применение в технике. Свойства и характер получаемого продукта реакции поликонденсации фенола с альдегидами определяют химическое строение реагирующих молекул, их молярное соотношение и кислотность реакционной среды. В зависимости от этих факторов получают либо термопластичные (новолачные), либо термореактивные (резольные) полимеры. Новолачные (новолаки) полимеры с линейным строением молекул и термопластичными свойствами получают при избытке фенола и конденсации в кислой среде. Резолъные термореактивные полимеры с трехмерным строением молекул образуются при избытке формальдегида и конденсации в щелочной среде. Феноло-формапъдегидные полимеры хорошо совмещаются с наполнителями - древесной стружкой, бумагой, тканью, стеклянным волокном, при этом получаются пластики более прочные и менее хрупкие, чем сами полимеры. Поэтому феноло-формальдегидные полимеры широко применяют в качестве связующего при изготовлении древесностружечных плит, бумажнослоистых пластиков, стеклопластиков и разнообразных изделий из минеральной ваты. Эти же полимеры используют для получения клеев, бакелитного лака, водостойкой фанеры, Из твердых резольных полимеров приготовляют пресс- порошки и фаолит, из которых производят трубы, листы, плитки и электротехнические изделия (здесь используются высокие диэлектрические свойства полимера). Широкому распространению феноло- формальдегидных полимеров в технике способствует их относительная дешевизна. Карбамидные (мочевино-формалъдегидные) или амино-формаль- дегидные полимеры изготовляют из мочевины и формальдегида. Карбамидные полимеры бесцветны, хорошо окрашиваются в различные цвета. Эти полимеры сравнительно дешевы, применяют их для изготовления теплоизоляционных материалов (ячеистых пластмасс и со- топластов), слоистых и волокнистых пластиков и клеев. Кремнийорганические полимеры представляют собой особую группу полимеров. Особенностью строения макромолекулы полимера является наличие кремнийкислородной (силоксановой) связи, как указывалось выше. В кремнийорганическом полимере молекулы построены из кремнеземистого скелета с органическими ответвлениями (радикалами). Поэтому такой полимер выгодно сочетает лучшие свойства силикатных материалов (высокую теплостойкость) и обычных синтетических полимеров (эластичность и др.) Кремнийорганические полимеры получают из низкомолекулярных кремнийорганических соединений - алкил (арил) хлорсиланов и др Низкомолекулярные кремнийорганические полимеры в виде жидкостей (Ко 136-41) используют в качестве водоотталкивающих фасадных красок; эти же жидкости добавляют в бетон с целью придания ему гидрофобных свойств. Высокомолекулярные полимеры линейной структуры являются синтетическими каучуками, которые применяют в виде различных герметизующих и изоляционных паст и клеев. Высокомолекулярные полимеры сшитой структуры обладают жесткостью и теплостойкостью более 400°С. На их основе изготовляют жароупорные лаки и эмали, используют в производстве пенопластов и клеев, а в виде связующих и пропитанных составов - при изготовлении слоистых и волокнистых пластиков. Эпоксидные полимеры получили свое название в виду наличия в = С-С = их молекуле эпоксидной группы. Основным сырьем для О эпоксидных полимеров является эпихлоргидрин, получаемый из глицерина и пропилена. В большинстве случаев эти полимеры представляют собой жидкости различной вязкости. Эпоксидные смолы характеризуются высокой химической стойкостью, за исключением сильных окислителей и влажного хлора. Материалы на их основе (клеи, краски, мастихи, растворы и бетоны) отличаются высокой прочностью и универсальной клеящей способностью к бетону, металлу, керамике, дереву, стеклу и др. Эти замечательные свойства у них сочетаются с относительно высокой теплостойкостью (100-150°С). Полиэфиры - это группа полимеров, получаемых в результате поликонденсации многоосновных кислот со спиртами. Широкое применение получил, например, глифталевый полимер. Распространенность сырья и относительная дешевизна позволяет применять полиэфирные полимеры для изготовления стеклопластиков, свегопрозрачных и цветных покрытий, санитарно-технических изделий, клеев, фасадных красок и лаков. Полиэфирные полимеры стойки к влажному хлору и концентрированным растворам окисляющих кислот, разрушающим фурановые и эпоксидные полимеры. Однако при длительном воздействии воды прочность полиэфирного полимера понижается (до 40%), уменьшается и его адгезионная способность. Полиамидные полимеры, получаемые в результате реакции поликонденсации двухосновных кислот и диаминов, сходны с полиэфирными. Их применяют, например, в виде влагоизолирующих пленок. Полиуретаны готовят из изоцианатов и многоатомных спиртов, содержащих две и более гидроксильные группы. Линейные полиуретаны применяют для изготовления волокон, пленок, листовых материалов, которые выдерживают высокую влажность и температуру до 110°С. Полиуретановые каучуки синтезируют из диизоцианитов и полиэфиров, причем в зависимости от вида полиэфира получают мягкие эластичные и жесткие материалы, а из них прекрасные звуко- и теплоизоляционные пластмассы, Полимеры, получаемые путем модификации природных высокомолекулярных веществ (целлюлозы и белков), имеют определенное значение для строительства. Из ацетилцеллюлозы вырабатывают прочные и водостойкие лаки для окрашивания древесины и металла. Синтетические каучуки являются продуктами полимеризации и сополимеризации ненасыщенных углеводородов. Для получения синтетических каучуков в качестве мономеров применяют: изопрен, бутадиен (дивинил), хлорпрен, изобутилен и др. В зависимости от исходных мономеров выпускают многочисленные разновидности каучуков: изопреновый, бутадиеновый, хлорпреновый, бутадиен-стирольный и др. Синтетические каучуки применяют для изготовления клеев и мастик (служат для приклеивания линолеума, плиток пола и т.п.). Каучуки необходимы в производстве разнообразных герметизирующих материалов. В качестве компонентов герметиков широко используют бутилкаучуки и хлорпреновые каучуки. Синтетические каучуки служат также для модификации других полимеров с целью придания им упругих свойств. Резина представляет собой вулканизированный каучук и обычно содержит наполнители (сажу, мел и др.). Вулканизация каучука - это процесс, при котором в результате взаимодействия каучука с серой или другими веществами (либо под влиянием радиации) образуется значительное число новых связей между цепями (цепи " сшиваются"), что приводит к повышению жесткости и теплостойкости, снижению растворимости и набухания в органических растворителях. Резину используют в качестве материала для чистых полов, отходы резины (в виде дробленой отработанной резины - резиновой
|