Полимерные строительные материалы и изделия

16.1. Общие сведения

Полимерные строительные материалы и изделия получают из пластических масс. Пластическими массами (пластмассами) на­зывают материалы, основным связующим компонентом которых является полимер как синтетическое высокомолекулярное вещест­во. На стадии изготовления материалов пластмассы обладают спо­собностью легко формоваться при определенной температуре и давлении.

Кроме полимера (связующего) пластмассы могут содержать наполнители, пластификаторы, красители, стабилизаторы, смазы­вающие вещества и другие специальные добавки. По структуре и свойствам пластмассы и изделия являются представителями ис­кусственных строительных конгломератов (комбинированных кон­гломератов и микроконгломератов).

Первой промышленной пластмассой был эбонит, полученный еще в 1843 г. вулканизацией натурального каучука серой. В нача­ле XX в. в результате исследований Л. Бэкеленда и Г. С. Петрова было начато производство пластических масс на основе феноло-альдегидных полимеров. Затем в 40—50-х годах значительное раз­витие получили полимеризационные пластмассы и разрабатывались способы получения пластмасс на основе эпоксидных полимеров, а также газонаполненных синтетических материалов.

Современный период развития промышленности пластмасс ха­рактерен тем, что она стала одной из ведущих отраслей народного хозяйства, поскольку имеется практически неограниченная сырь­евая база. Применение различных полимеров и наполнителей по­зволяет значительно изменять структуру и строительно-техноло­гические свойства пластмасс. Так, например, стеклопластики и дру­гие материалы могут в ряде случаев достигать прочности стали, а пено- и поропласты, наполненные азотом, воздухом или другими газами, могут иметь малую среднюю плотность, теплопроводность и хорошую звукоизоляцию.

Одним из ценных свойств пластмасс является их относительная легкость. Например, для -большой группы поропластов средняя плотность находится в пределах 15...400 кг/м³. Однако для пласт­масс в целом она колеблется в ши-роких пределах от 10 и для не­которых специальных видов пластмасс до 2200 кг/м³.

Большинство пластмасс (особенно с листовыми наполнителя­ми) обладают высокими механическими свойствами. Они хорошо сопротивляются сжимающим, растягивающим, изгибающим, исти­рающим и ударным воздействиям. Так, например, предел проч­ности при растяжении стеклотекстолита достигает 280 МПа, а

и? • ■ ■ ■ ■

fcMa (стекловолокнистый анизотропный материал) — 450... МПа; предел прочности большинства пластмасс с порошкооб-цыми и волокнистыми наполнителями составляет при сжатии... 160, 0 МПа, а при изгибе 40, 0.-60, 0 МПа и более. Кроме того, фт характеризуются высоким коэффициентом конструктивного ка­чества (1, 0...2, 0).

. Положительной характеристикой пластмасс является их малая теплопроводность и водопоглощение. Теплопроводность боль-..црлгаства обычных изделий из пластмасс составляет 0, 25..., 0$) Вт/(м-°С), а у пористых материалов всего лишь 0, 03 Вт/(м-°С), r-iv4fc приближается к теплопроводности воздуха 0, 023 Вт/(м-°С)..Т^дастмассы и изделия на их основе имеют высокую химическую ^jgpft кость к воздействию растворов кислот, щелочей, органических -•рАстворителей, высокую коррозионную стойкость и механическую 'Прочность.

,; ■ ■ /! '.К положительным свойствам пластмасс следует отнести также 1№ способность прокрашиваться на всю толщину изделия и легко * поддаваться технологической обработке — сверлиться, обтачиваться Л.рвариваться в струе горячего воздуха. Отдельные виды пластмасс (Органические стекла) обладают высокой прозрачностью, которая Находится в пределах 85...94 относительно прозрачности алмаза, принятую за 100. Особые декоративные свойства изделий из пласт­масс: гладкая, не требующая полировки поверхность, четко выра­женный колер — выгодно отличают эти изделия от других видов отделочных материалов.

Вместе с тем они имеют ряд недостатков. Так, существенными недостатками пластмасс являются малая поверхностная твердость, низкая теплостойкость, горючесть, токсичность некоторых компо­нентов и повышенная ползучесть. В ряде случаев имеют место малая долговечность вследствие деструкции полимера, недостаточ­ная стабильность структуры в эксплуатационный период, и как следствие, изменение физико-механических свойств во времени.

Несмотря на имеющиеся недостатки, ежегодное производство полимеров и пластмасс превышает производство меди, цинка и алюминия. По решению XXVII съезда КПСС в двенадцатой пяти­летке предусмотрено повысить выпуск синтетических полимеров и пластмасс. При этом производство полиолефинов и изделий на их основе составит большую часть выпуска полимерных мате­риалов.

Развитие производства пластмасс в ближайшие годы будет продолжаться в направлении увеличения выпуска новых видов по­лимерных конгломератов с улучшенными свойствами, т. е. с повы­шенной термостойкостью, прочностью и негорючестью, в направ­лении развития исследований в области повышения долговечности и стабильности структуры пластмасс, а также создания высокопро­изводительных технологических линий и процессов по их производ­ству. При этом потребление пластмасс в строительстве растет быст­ро. Создаются новые виды конструкций, модернизируются и раз-

13—1273

рабатываются новые методы строительства, сокращаются сроки строительно-монтажных работ.

Большие заслуги в разработке новых видов пластмасс и улуч­шении их свойств принадлежат многим советским ученым — К. А. Андрианову, А. А. Берлину, В. А. Каргину, В. В. Корша-ку и др

16.2. Основные компоненты пластмасс

Полимеры, получаемые методами полимеризации или поликон­денсации (см. гл. 8), обычно при нагревании служат жидкой фазой конгломерата. Они при отверждении образуют непрерыв­ную сетку — матрицу вяжущего вещества и сцепляют компоненты в единый конгломерат — пластмассу.

Важнейшими термопластичными полимерами для производст­ва пластмасс являются прежде всего полиолефины (полиэтилен),. имеющие наибольшие потенциальные возможности наличия сырь­евой базы и широкой области применения; поливинилхлорид, поз­воляющий получить пластмассы и изделия удовлетворительных свойств и малой стоимости; полистирол и др. Из термореактивных полимеров наибольшее значение для производства строительных материалов и изделий имеют фенолоформальдегидные, мочевино-формальдегидные, кремнийорганические и эпоксидные полимеры.

Наполнители, В качестве наполнителей используют органиче­ские или минеральные материалы. Они уменьшают расход дорого­стоящего связующего (полимера) и оказывают существенное влия­ние на свойства пластмасс, придавая им надлежащую прочность, тепло- и огнестойкость, электро- и теплопроводность и т. д. Особое значение имеют порошкообразные (мел, тальк известняк и др.), волокнистые (древесное волокно, стекловолокно) и листовые на­полнители (бумага, хлопчатобумажные ткани, стеклоткань).

Отвердителн— химические вещества, которые вводят в компо­зицию для отверждения (в процессе производства) термопласти­ческих полимеров. К числу наиболее распространенных отверди-телей относится уротропин.

Пластификаторы. В качестве пластификаторов применяют ма­лолетучие вещества, которые молекулярно распределяются в по­лимере, снижают их хрупкость и позволяют композиции хорошо формоваться в процессе производства изделий. К числу пласти­фикаторов можно отнести камфору, олеиновую кислоту, диоктил-фталат, стеарат аммония и др.

Стабилизаторы — вещества сложного химического состава, пре­пятствующие старению пластмасс, т. е. изменению физико-хими­ческих свойств во времени. Они сохраняют стабильность структу­ры в процессе переработки пластмасс в изделие, а в период экс­плуатации предохраняют изделие от тепловых воздействий, атмосферных факторов, кислорода воздуха, солнечной радиа­ции и т. п.

Смазывающие вещества вводят в композицию для предупреж­дения прилипания изделий к стенкам формы в процессе формо-вания. В качестве смазывающих веществ применяют стеарин, олеиновую кислоту, соли жирных кислот и др. К тому же стеарин, например, улучшает таблетируемость пресс-порошков и обеспечи­вает хорошее отделение изделий от формы.

Окрашивающие вещества вводят в композицию для придания изделию необходимого колера. В производстве пластмасс и изде-лий из них чаще всего находят применение следующие неоргани­ческие пигменты; охра, мумия, сурик, умбра, ультрамарин, оксид Яхрома и др. Из органических красителей используют нигразин, хри-> зоидин. Светлые тона пластмассам придают белые пигменты: ли-i'TonoH, двуоксид титана, оксид цинка и др.

Поробразователи используют для получения газонаполненных пластмасс. Они представляют собой жидкие, твердые или газооб­разные вещества как минерального, так и органического происхож­дения.

К числу наиболее распространенных порообразователей следу­ет отнести твердые вспенивающие вещества — порофоры. Введен­ные в композицию порофоры при нагревании разлагаются и вы­деляют газы, вспенивающие полимер, находящийся в размягчен­ном состоянии. К неорганическим порофорам относятся карбонат аммония, углекислый аммоний (ЫН^гСОз) и бикарбонат нат­рия (NaHC0₃).

16.3. Основные технологические операции

При изготовлении пластмасс и строительных материалов (из­делий) из них осуществляются те же технологические операции, свойственные всем искусственным строительным конгломератам: подготовительные работы по активизации составляющих; дозиро­вание компонентов и их перемешивание в смесительных аппаратах; формование изделий методами вальцевания (на каландрах), горя­чего прессования, литья под давлением, экструзии и др.

Вальцевание на каландрах — технологический передел, при ко­тором размягченная композиция формуется в зазоре между вра­щающимися валками каландров, образующими ленту изделия, тол­щину и ширину которой можно регулировать. Такая технология при­меняется для обработки поливинилхлоридных пластмасс при изготовлении пленок, рулонных материалов для пола и т п (рис. 16.1).

Кроме того, для изготовления рулонных материалов на тка­невой подоснове используют промазной способ. Основными техно­логическими операциями изготовления изделий промазным спосо­бом служат нанесение линолеумной массы на ткань, термообра­ботка, уплотнение и охлаждение готовой линолеумной ленты.

Прессование — изготовление изделий в металлических пресс-формах. Материал (пресс-порошок), заполнивший форму, под дей-

\. ¹³* 387

г -

а. о

ч

И

~ 5 (О О

— < о о

I

Рис. 16.2. Схема прямого прессования:

/ — загрузка пресс-материала; 2 — замыкание формы; 3 —формовка под давлением; 4 — раз­мыкание формы; 5 — готовое изделие

5) 8) ___ I

Рис. 16.3. Схема литьевого прессования: а — пресс-форма нагрета и закрыта; б — подача расплавленного материала в пресс-форму; в — разъем пресс-формы; / — пуансон; 2 — загрузоч­ная камера; 3 — пресс-матернал; 4 — пресс-фор­ма; 5 — готовое изделие

Рис. 16.4. Схема одно червячного экструдера:

/ — сменный мундштук; 2 — электронагреватели; 3 — термопары; 4 — каналы охлаж­дения; 5 — загрузочный бункер; 6 — эластичная муфта; 7 —редуктор; в—электро­двигатель; 9 — втулка цилиндра; 10— корпус экструдера; //— червяк; 12 — решетча­тый дорн; /3 — экструзнонная головка

ствием теплоты и давления превращается в готовое изделие задан­ной конфигурации. При этом различают: а) метод прямого прес­сования, предусматривающий следующие технологические опера­ции: загрузка готовой композиции в нагретую пресс-форму, соб­ственно прессование, выдержка пресс-материала под давлением и выгрузка изделия (рис! 16.2);

б) метод литьевого прессования (литье под давлением), при котором технологические операции осуществляют в такой после­довательности: закрытие пресс-формы, установка на ней загрузоч­ной камеры с горячим пресс-материалом (на один цикл работы), создание давления на поршень загрузочной камеры для заполнения пресс-формы вязкотекучим пресс-материалом, поднятия загрузоч­ной камеры и разъем пресс-формы с извлечением готового изделия. Литье под давлением осуществляется также с помощью специаль­ных литьевых машин (рис. 16.3).

Экструзия — процесс, при котором заданный профиль изделиям придается продавливанием размягченной исходной пластмассы че­рез формообразующее устройство — экструзионную головку (рис. 16.4). С помощью таких шнековых экструзионных машин изготов­ляют погонажные изделия, трубы, пленки, линолеум для по­ла и др.

На основе этих и некоторых других (вакуум-формования, на­пыления), технологических операций производство строительных материалов и изделий из пластмасс развивается в направлении вы­пуска материалов для пола, санитарно-технического оборудования, тепло- и звукоизоляционных материалов и обширной номенклатуры отделочных материалов,

16.4. Материалы для полов

Синтетические материалы для устройства полов нашли широкое применение в строительстве и разделяются по структуре, сырью, жесткости и внешнему виду.

По структуре различают рулонные материалы и плиточные изде­лия, которые могут быть с подосновой (тканевой, картонной, тепло­изоляционной) и без подосновы (одно- и многослойные). В зависи­мости от основного сырья (полимера) рулонные материалы подраз­деляют на поливинилхлоридные, алкидные, коллоксилиновые, ре­зиновые, плиточные, кроме того, на кумароновые, фенолитовые и полимербетонные.

По жесткости плиточные изделия разделяют на жесткие, кото­рые образуют трещины при огибании образца вокруг стержня диа­метром 100 мм; полужесткие—не образуют трещин при изгибе образца; гибкие — не образуют трещин при изгибе образца на стер­жне диаметром менее 100 мм. По внешнему виду различают ру­лонные материалы и плиточные изделия, определяемые по цвету, форме и фактуре.

Наиболее эффективными материалами для покрытия пола яв-

«

^*ляются поливинилхлоридные линолеумы, изготовляемые тремя ос­новными способами: промазным, вальцово-каландровым и экстру-; знойным. Кроме того, производят составы для устройства бесшов-_; ных полимерных полов. I Рулонные материалы. Поливинилхлоридный линолеум на тка-(невой подоснове — рулонный материал для полов, основным ком­понентом которого является лоливинилхлорид. Такой линолеум ^производят промазным способом на тканевой и теплозвукоизоля-; ЦИОНной основе.

Сырьем для изготовления линолеума кроме связующего поливи-нилхлорида служат наполнители: тальк, барит, мел гидрофобизи-- рованный, древесная мука и др., пластификаторы диоктилфталат, а также различные добавки.

Для окрашивания линолеума применяют мумию, сурик желез­ный, литопон, ультрамарин, зелень хромовую и т. п. На подоснове линолеум изготовляют пяти типов: А — с лицевым слоем из проз­рачной пленки с печатным рисунком; Б — с рисунком, защищен­ным от истирания поливинилхлоридный слоем; В — одноцветный; Г — двухцветный, Д — мраморовидный. Линолеум на тканевой подоснове выпускают в рулонах длиной 12 м, шириной полотнища до 2, 0 м и толщиной 1, 6... 2, 0 мм. Он предназначается для полов жилых и общественных зданий.

Поливинилхлоридный линолеум на теплозвукоиэолирующей под­основе представляет собой двухслойный рулонный материал. Верх­ний лицевой слой линолеума изготовляют из поливинилхлоридной композиции, нижний — из нетканно-иглопробивной подосновы. Кро­ме того, на верхний лицевой слой наносят поливинилхлоридную пленку с печатным рисунком. Такой линолеум изготовляют промаз­ным, вальцово-каландровым либо экструзионным способами и пред­назначают для помещений жилых зданий. В зависимости от струк­туры верхнего слоя и способов производства выпускают пять видов линолеума: промазной — ПР; вальцово-каландровый — ВК; валь-цово-каландровый с прозрачной поливинилхлоридной пленкой ВКП; экструзионный — ЭК и экструзионный с прозрачной пленкой ЭКП.

Отличительная особенность линолеума — он укладывается не­посредственно на железобетонное перекрытие без приклейки. Уло­женный на междуэтажное перекрытие линолеум исключает необ­ходимость устройства звукоизоляционной прокладки и теплоизо­ляционного слоя, т. е. одновременно является теплым полом и выполняет функции звукоизоляционного материала. Теплозвуко изоляционный линолеум выпускают в виде рулонов длиной 12 м, шириной 1, 8 м и толщиной 3, 6 мм, а также в виде «сварных ков­ров» на комнату, которые применяют особенно широко в граждан­ском строительстве.

Поливинилхлоридный линолеум со вспененным слоем представ­ляет собой рулонный материал, состоящий из каркаса (стеклохолст, асбестовая ткань и др.), покрытого слоем вспененного поливинил-

хлорида. На лицевой слой наносят печатный рисунок, защищенный прозрачной поливинилхлоридной пленкой. Такой линолеум изго­товляют промазным способом и предназначают для помещений жилых и общественных зданий. Его выпускают в рулонах длиной не менее 12 м, шириной до 2, 0 м, толщиной 1, 8 мм следующих ти­пов: I-T, П-Т, Ш-Т, что соответствует одному, двум или трем слоям вспененного поливинилхлорида и с тиснением лицевого слоя; I-H, II-H, Ш-Н, т. е. с одним, двумя или тремя слоями вспененного по-ливинлхлорида, но без тиснения лицевого слоя.

Одно- и многослойный поливинилхлоридныи линолеум без под­основы— один из экономичных материалов для пола, изготовляют из поливинилхлоридной композиции вальцовым, каландровым или экструэионкым способами. В зависимости от структуры выпускают три типа линолеума: МП — многослойный, с лицевым слоем, име­ющим печатный рисунок: М — многослойный, одноцветный или мра-моровидный и О — однослойный, одноцветный или мраморовидный. Верхний, рабочий и декоративный слой линолеума (толщиной обычно в пределах 0, 6... 0, 8 мм) вследствие малого содержания на­полнителя или вовсе без него имеет весьма высокое сопротивление истиранию. Нижний благодаря наличию большого количества на­полнителя позволяет экономить полимер и красители, что удешев­ляет стоимость линолеума.

Лицевой слой изготовляют различных цветов с однородной или мраморовидной окраской. Для'лучшей приклейки линолеума к ос­нованию пола нижняя сторона его делается обычно рифленой. Без-.лодосновный поливинилхлоридныи линолеум отличается высокой гигиеничностью, что позволяет применять его для покрытия пола в медицинских учреждениях и лабораториях. Этот линолеум вы­пускают в рулонах длиной до 12 м, шириной полотнища 1, 2... 1, 4 м и толщиной 1, 5... 1, 8 мм.

Поливинилхлоридныи линолеум (трудновоспламеняемый) без подосновы марки ТТН изготовляют из поливинилхлоридной ком­позиции, состоящей из полимера, наполнителя, пластификатора и различных добавок, вальцово-каландровым способом. В зависимо­сти от износостойкости выпускают два вида такого линолеума в рулонах длиной не менее 12 м, при ширине полотнища 1, 5... 1, 6 м, толщине 1, 8...2, 0 мм. Предназначается для покрытия пола внут­ренних палуб кораблей.

Поливинилхлоридныи линолеум, поступивший на строительство, необходмо хранить в вертикальном положении рулона при темпе­ратуре не ниже 10°С.

Нитролинолеум НЛГ, или коллоксилиновый линолеум, пред­ставляет собой безподосновный, рулонный материал, в состав ко­торого входят связующее, наполнитель, пластификатор, краситель и антипирен. Связующим компонентом такого линолеума являет­ся коллоксилин (нитроцеллюлоза). В качестве наполнителей ис­пользуют дешевые минеральные материалы: гипс, глину или пи-ритные огарки.

Нитролинолеум НЛГ выпускают марок А и Б, в основном крас­ных и коричневых тонов в рулонах длиной 12 м, шириной 1... 1, 4 м и толщиной 2 мм. Коллоксилиновый линолеум имеет ограниченное применение в помещениях жилых и общественных зданий.

Алкидный линолеум — рулонный материал для пола, состоящий из модифицированного глифталевого полимера, наполнителей и красителей, нанесенных на джутовую основу. Его выпускают в ру­лонах длиной 15...30 м, шириной 2, 0 м при толщине 2, 5...5, 0 мм марок А и Б. При изготовлении линолеума с рисунком вводят до­полнительные операции — приготовление печатных красок, нанесе­ние рисунка на поверхность линолеумной ленты и вторичная сушка линолеума. Алкидный линолеум изготовляют с одно- или много­цветным печатным рисунком или окрашенным по всей толщине. Он предназначается для покрытия пола жилых и общественных зда­ний, вагонов железнодорожного транспорта и метрополитена.

Алкидный линолеум укладывают на холодную битумную, кани­фольную или казеиноцементную мастику.

Резиновый линолеум (релин) — двухслойный материал для покрытия пола. Верхний лицевой износостойкий слой (не менее 0, 8 мм), изготовляют из синтетических каучуков, наполнителей и красителей (с добавкой серы и других компонентов). В качестве наполнителей применяют белую сажу — силнкагель, каолин, дре­весную муку. Нижний, подкладочный слой чаще всего делают из бывшей в употреблении дробленой резины и нефтяного битума. Кроме этих продуктов в состав нижнего слоя входят вещества для вулканизации резины (сера), парафин и некоторые другие компо­ненты.

Каждый слой изготовляется отдельно, а затем для получения готового релина их соединяют вместе (дублируют) с одновремен­ной вулканизацией резины.

Релин выпускают одно- и многоцветным в виде рулонов длиной 12 м, шириной 1, 0... 1, 6 м и толщиной 3 мм. Он подразделяется на следующие типы: А — для полов в помещениях общественных, про­изводственных зданий и вагонах наземного транспорта; Б — ис­пользуют в помещениях, оборудованных принудительной вентиля­цией, и В — антистатический линолеум, предназначаемый для по­лов в хирургических помещениях и специальных лабораториях. Кроме того, релин рекомендуют для покрытия пола в помещениях с повышенным влажностным режимом (бани, прачечные и т. п.).

Истираемость релина не более 0, 05 г/см² (потеря в массе), во-допоглощение за 24 ч не более 1%, твердость по шариковому твер­домеру ТШР-2 — не более 1 мм, упругость — не менее 75%. Релин обладает высокой цветостоикостью: после пребывания его в воде в течение 30 мин при 50°С цвет его практически не изменяется. Он имеет также повышенные водостойкость и износостойкость, вы­сокие диэлектрические свойства, малую звукопроницаемость и по­вышенную химическую стойкость.

Рулонные линолеумные покрытия, выпускаемые отечествен­ными заводами, достаточно гигиеничны, износоустойчивы и долго­вечны (рис. 16.5).

Плиточные материалы. Плиточные материалы, изготовляемые на основе полимеров с наполнителями, пластификаторами и кра­сителями, получили широкое применение в строительстве. Плитки по сравнению с рулонными материалами имеют ряд декоративных преимуществ. Они могут быть квадратными, прямоугольными и фигурными. Многообразие форм и цвета плиток создают возможность для художественной отделки пола. К недо­статкам плиток следует отнести сниженную гигиеничность и долговечность пола вследст­вие большого числа швов*

К плиточным полимерным материалам для полов относятся плитки поливинилхлоридные, кумароно-полнвикилхлоридные, кумароно-би-тумные, фенолитовые, резиновые, древесно­стружечные и др.

Поливинилхлоридные плитки вырубают ме­таллическим штампом из полотнищ полимер­ной композиции. Их применяют для покрытия полов в помещениях жилых, производствен­ных и общественных зданий, где требуется архитектурная отделка пола (рис. 16.6). Плитки могут быть одно- и многоцветными с гладкой или тисненой лицевой поверхностью. Наиболее ходовой размер квадратных плиток 300X300 мм при толщине 1, 5; 2, 0 и 2, 5 мм. Они характеризуются следующими показате­лями физико-механических свойств: истирае­мость—не более 120 мкм (потеря в массе при истирании не более 0, 05 г/см²), водопо-глощение — не более 1, 0%, твердость по шариковому твердоме­ру— не более 0, 3 мм. Поливинилхлоридные плитки могут быть также прессованными («Превинил») для покрытия полов в об­щественных зданиях, магазинах и фойе зрелищных предприятий. Кумароно-поливинилхлоридные и кумароновые плитки произво­дятся на основе поливинилхлоридного и кумаронового полимеров. По свойствам и применению они мало отличаются от обычных по-ливинилхлоридных плиток. Покрытия полов достаточно гигиенич­ны, химически- и водостойки и широко используются в помещениях с повышенным режимом влажности.

Фенолитовые плитки изготовляют на основе фенолформальде-гидного полимера, отвердителя и порошкообразных наполнителей — талька, каолина, слюды, древесной муки и др. Из составляющих компонентов получают пресс-порошок, который затем уплотняют на специальных прессах в плитки размером 150X150 мм при тол-

' щине 4...6 мм. Они могут быть использованы как для покрытия * пола, так и для облицовки стен.

| Фенолитовые плитки имеют высокую механическую прочность | и устойчивость к воздействиям большинства минеральных и орга- I нических кислот. Эти плитки отличаются повышенной теплостой-[ костью, малым водопоглощением. Потеря в массе при истирании j таких плиток не превышает 0, 03 г/см², а водопоглощение через | 24 ч составляет не более 0, 1 %.

! Резиновые плитки для полов изготовляют методом прессования Й резиновых смесей на основе ■ каучуков и резиновой крош-'■ ки. Они могут быть одно­цветными с рифлениями на лицевой стороне и ребри­стой обратной поверхно: стью. Плитки выпускают размерами 510X510X26 мм и предназначаются для по­лов производственных зда­ний.

Древесно - стружен ные
плиты — листовые материа­
лы, получаемые горячим
прессованием органических
наполнителей (древесная Рис. 16.6. Фрагмент пола с покрытием по-

стружка), обработанных ливнннлхлоридкыми плитками синтетическими полимера­ми. Для покрытий полов применяют трехслойные плиты — П-3 длиной 2, 44; 2, 75; 3, 50; 3, 66 и 5, 50 м, шириной от 1, 22 до 2, 44 м при толщине 10...24мм. Древесно-стружечные плиты должны от­вечать следующим техническим требованиям: средняя плот­ность— 800 кг/м³, предел прочности при статическом изгибе — не менее 24, 5 МПа, водопоглощение — не более 15%. Полы из плит П-3 устраивают в жилых и административных помещениях с нормальным влажностным режимом" эксплуатации.

Древесно-волокнистые сверхтвердые плиты СМ-500 изготовля­ют прессованием молотой древесной массы, обработанной полиме­рами, с добавками высыхающих масел и некоторых других компо­нентов. Их выпускают длиной 1, 2 м, шириной 1, 0 м и толщиной 5... 6 мм. Настил полов из таких плит производят в жилых поме­щениях и интерьерах общественных зданий.

Ковровые покрытия для полов. В настоящее время синтетиче­ские ковровые покрытия являются основными материалами для полов в помещениях повышенного класса взамен линолеумов, пар­кета и др. Для приготовления ковровых покрытий отдельные по­лотнища материала склеивают или сваривают в ковры размером на «комнату» и приклеивают к основанию пола мастиками «Синте-лакс» и др. Синтетические ковровые покрытия применяют для по-

крытия полов студий, санаторно-курортных и детских поме­щений.

Ворсовое рулонное покрытие из синтетических волокон изготов­ляют нанесением синтетического ворса в электрическом поле на различные подосновы. Ковровое покрытие выпускают в рулонах длиной не менее 12 м, шириной 1, 1; 1, 2 и 1, 3 м при толщине не ме­нее 5 мм. Покрытие предназначается для полов жилых и общест­венных зданий.

Покрытие для полов *Ворсолин» — рулонный материал, полу­чаемый путем закрепления ворсовой пряжи в поливинилхлоридном полимере. «Ворсолин» состоит из двух слоев. Верхний, лицевой слой представляет собой ворс из пряжи, изготовленной из синтетических волокон; нижний — поливинилхлоридная подоснова. Ковровый ма­териал «Ворсолин» выпускают в рулонах длиной 6 м, шириной 0, 7 м и толщиной 5 мм на поливинилхлоридной подоснове толщи­ной 0, 5 мм. Он предназначается для покрытия полов жилых и об­щественных зданий (детские помещения, библиотеки, читальные залы, театры и т. п.).

Ковровое поливинилхлоридное покрытие «Ковроплен» — рулон­ный дублированный материал. Он состоит из двухслойной нетканой подосновы, с печатным рисунком и прозрачной поливинилхлорид­ной пленки. «Ковроплен» выпускают в рулонах размеров по длине полотнища 15 м, ширине 1, 2 и 1, 5 м при толщине ковра 4, 5 мм и применяют для покрытия полов в жилых помещениях, а также для настила дорожек в холлах и коридорах общественных зданий.

Материалы для монолитных (бесшовных) полов. Кроме рулон­ных, плиточных и ковровых материалов для устройства полов с использованием полимеров применяют бесшовные монолитные по­крытия. В зависимости от качества подготовки основания полы могут быть одно-или двухслойными, а по внешней отделке — одно-или многоцветными различного колера.

К бесшовным покрытиям пола относят поливинилацетатные мастики, полимерцементные и полимербетонные составы.

Поливинилацетатная мастика для бесшовных полов изготовля­ется из поливннилацетатной эмульсии, тонкомолотого песка и ми­неральных пигментов (сурика, мумии, охры, кобальта и др.).

Полы устраивают в один или два слоя, при этом мастика рас­пыляется на подготовленное основание с помощью специальной ус­тановки. Толщина однослойных покрытий 1, 5...2 мм, двухслой­ных 3...4 мм. Однослойное покрытие пола поливинилацетатными мастиками рекомендуют для жилых и общественных зданий. Такие покрытия устраивают на хорошо подготовленном основании.

Мастичные, поливинилацетатные покрытия пола характеризу­ются потерей в массе не более 0, 004 г/см², водопоглощением за 24 ч — не более 6%, твердостью по шариковому твердомеру — не более 0, 3 мм.

Для повышения срока службы и придания полу более краси­вого внешнего вида его покрывают специальным лаком.

: Полимерцементные составы для покрытия пола изготовляют из люливинилацетатной эмульсии или эмульсии дивинилстирольного жаучука (латекса), портландцемента, песка, мраморной или гра­нитной крошки (высевок) и минеральных пигментов. Такие по­крытия в зависимости от требований делают одно- или многоцвет­ными, в один или два слоя. По консистенции полимерцементные «оставы могут быть наливными и пластичными. Отличительной Особенностью этих композиций является сочетание полимеров с вортландцементом, что позволяет получить покрытия с разнооб­разными свойствами, присущими как полимерам, так и неоргани­ческим вяжущим веществам.

Полимерцементные и полимербетонные полы широко исполь-

эуются в зданиях общественного типа — торговых помещениях, фойе Кинотеатров, коридорах административных зданий и т. п. Они об­ладают износостойкостью, высоким сопротивлением сжатию и из­гибу, достаточной стойкостью к ударным воздействиям.

16.5. Материалы для санитарно-технического |оборудования и трубы

ь

Санитарно-технические изделия из пластмасс по сравнению с металлическими дешевле и легче по массе. При относительно ма­лой средней плотности они отличаются высокой механической проч­ностью и коррозионной стойкостью.

Для производства санитар но-технического оборудования исполь­зуют в основном'пластмассы, получаемые с применением ПВХ, по­лиэтилена и других термопластов, карбамидных и других полиме­ров. Следует отметить, что изделия на основе мочевиноформаль-дегидных (карбамидных) полимеров могут быть светлых тонов, в том числе и белого цвета.

Из пластмасс изготовляют ванны, умывальники, раковины, ду­шевые кабины, вентиляционные и радиаторные решетки, а также мелкие детали для оборудования кухонь, моечных и других поме­щений санитарной техники.

Трубы из пластических масс вследствие ряда преимуществ по­лучили широкое применение в строительстве. Они укладываются при сооружении водопроводных и канализационных сетей, иррига­ции и т. п. Благодаря высокой эластичности они не разрушаются при ударах и расширении транспортируемой жидкости при ее за­мерзании. Возможность изготовления длинноразмерных труб поз­воляет сократить число стыков, упростить соединения и удешевить монтаж трубопровода.

В Советском Союзе достаточно широкое распространение име­ют трубы из полиэтилена и поливинилхлорида, а также стеклоплас-тиковые.

Полиэтиленовые трубы изготовляют методом экструзии из по­лиэтилена высокого и низкого давления. Они обладают незначи­тельным влагопоглощением, высокой стойкостью к кислым и ще-

лочным средам, к воздействию масел и многих растворителей. Их отличительной особенностью является высокая морозостойкость, позволяющая эксплуатировать их в интервале температур от —80 до +60°С.

Пластические свойства полиэтилена дают возможность изготов­лять трубы большой длины (до 300 м) и наматывать их на спе­циальные барабаны для транспортировки и укладки. Полиэтиле­новые трубы выпускают различных диаметров — от 13 до 150 мм и их рассчитывают на рабочее давление до 1, 2 МПа. Они легко сва­риваются а струе горячего воздуха.

Поливинилхлоридные трубы изготовляют из поливиннлхлорида (винипласта и стабилизатора).

Трубы из винипласта могут быть с внутренним диаметром 6...... 160 мм с толщиной стенок 2...8 мм и рассчитаны на рабочее дав­ление до 0, 6 МПа. Длина таких труб от 1, 5 до 3, 0 м. Их свойства в значительной степени предопределяются исходным винипластом. Соединение винипластовых звеньев в трубопроводы может легко осуществляться с помощью фланцев и накидных гаек, а также путем сварки в струе горячего воздуха. Однако наиболее надеж­ные соединения труб производят путем склейки. В отличие от по­лиэтиленовых (практически не склеиваемых) винипластовые тру­бы прочно склеиваются различными клеями, из которых наиболее распространенным является 15...20%-ный раствор перхлорвинила в ацетоне или метиленхлоридё.

Трубопроводы из винипластовых труб широко используют для транспортирования агрессивных жидкостей и газов, а также для монтажа водопроводных и канализационных сетей.

Стеклопластиковые трубы изготовляют из полиэфирных поли­меров со стекло волокнистым наполнителем. Такие трубы по срав­нению с другими видами труб из пластических масс отличаются более высокой коррозионной стойкостью и повышенной механиче­ской прочностью.

16.6. Отделочные полимерные материалы и изделия

Номенклатура полимерных отделочных материалов обширна и может быть разделена на следующие группы: материалы для отделки и облицовки стен, потолков и встроенной мебели; пого­нажные архитектурно-строительные изделия; конструкционно-от­делочные материалы, вспомогательные материалы (клеи, мастики

и т. п.).

Для облицовки стен и потолков изготовляют полимерные мате­риалы в виде рулонов, плит, плиток и листов. К рулонным мате­риалам относятся линкруст, влагостойкие обои, поливинилхлорид­ные, декоративные пленки «Изоплен», «Тексоплен» и т. п. Листо­выми и плитными материалами служат декоративный бумажно-слоистый пластик, древесно-стружечные и древесно-волокиистые_г

'; ллиты, листы из жесткого поливинилхлорида и органического стек­ала, акустические плиты, облицовочные плитки и т. п.

Линкруст — отделочный материал, получаемый путем нанесения тонкого слоя пасты, состоящей из полимера, наполнителя, пласти­фикатора и красителя, на плотную бумажную подоснову. В качест­ве полимера для производства линкруста обычно используют по-ливинилхлорид; наполнителями служат пробковая или древесная! пука; пластификатором — диоктилфталат.

\ Линкруст неокрашенный или окрашенный по всей массе, глад­кий или тисненый с лицевой стороны (рифленый рисунок) выпуска­ют в рулонах длиной не менее 12 м, шириной 0, 5; 0, 6; 0, 75; 0, 90 м при толщине по рельефу не более 1, 2 мм. Он достаточно водо- и гнилостоек, не коробится при хранении и не выцветает на солнце. Его широко применяют для отделки стен и перегородок в помеще-i Пиях жилых и общественных зданий.

} Влагостойкие (моющиеся обои) — отделочный материал с ли-£ Цевой поверхностью, стойкой по отношению к действию воды. Bo­ll достойкие обои выпускаются печатные, по одно- и многоцветному а фону, с рельефной печатью, тисненые, с клеевым слоем. Ширина * всех видов изготовляемых моющихся обоев 500, 600 и 760 мм при ' длине рулона 12 м.

Поливинилхлоридная декоративная пленка — тонкий, прозрач­ный или окрашенный по всей толще рулонный материал. Такие пленки изготовляют вальцово-каландровым способом и выпуска­ют двух^ типов: ПДО — без клеевого слоя и ПДСО — с клеевым слоем. Пленки с клеевым слоем получают путем нанесения на внутреннюю сторону клея, который прикрывается антиадгезионной бумагой. Перед использованием пленки бумага, защищающая кле­евой слой, снимается и пленка приклеивается к отделываемой по­верхности.

Поливинилхлоридные пленки предназначены для отделки хо­рошо подготовленных поверхностей — стен жилых и общественных зданий, дверных полотен и других элементов интерьера.

Поливинилхлоридные пленки на бумажной подоснове «Изоплен» изготовляют промазным способом из поливинилхлоридной компози­ции, в состав которой помимо полимера входят наполнители, плас­тификаторы, красители и различные добавки. В зависимости от вида лицевой поверхности пленки выпускают трех типов: А — одноцвет­ные, Б — многоцветные с печатным рисунком, защищенным проз­рачной пленкой, и В — с печатным рисунком, нанесенным на лице­вую поверхность поливинилхлоридной пленки. «Изоплен» предназ­начается для внутренней отделки стен и встроенной мебели жилых помещений. Его выпускают в рулонах длиной 10, 5; 12, 0; 18, 0 н 25, 0 м, шириной 0, 47 м при толщине 0, 45 мм.

На бумажной подоснове выпускают также вспененные поливи­нилхлоридные пленки «Пеноплен».. Пленка «Пеноплен» — двух­слойный материал, верхний слой в котором состоит из полней-яилхлоридной композиции и нанесен на бумажную подоснову. Она

предназначается для внутренней отделки жилых помещений и об­щественных зданий (кухни, коридоры квартир и гостиниц, при­хожих и т. п.).

Кроме того, на бумажной подоснове выпускают поливинилхло-ридный отделочный материал «Полиплен», который изготовляют путем последовательного нанесения двух-трех печатных слоев из поливиннлхлоридной композиции. Он предназначается для отдел­ки стен помещений жилых и общественных зданий.

Тканевый отделочный материал «Тексоплен» — окрашенная в полотне или набивная ткань, пропитанная полимерным составом. Кроме того, на изнанку ткани наносят не «отверждающийся» кле­евой слой, защищенный антиадгезионной бумагой. Для изготовле­ния «Тексоплена» используют вискозные, смешанные пряжи или хлопчатобумажные ткани разного переплетения. Этот рулонный материал предназначается для отделки стен, перегородок и встро­енной мебели в жилых и общественных зданиях. Рулоны «Тексо­плена» имеют длину 6 и 12 м, ширину 0, 7... 0, 9 м при толщине не менее 0, 2 мм.

Листовые и плиточные материалы. Декоративный бумажно-сло­истый облицовочный материал, получаемый путем прессования не­скольких слоев специальных видов бумаги, предварительно пропи­танных спиртовыми растворами термореактивных полимеров. Для нижнего и среднего слоя применяют крафт-бумагу. Для лицевого слоя используют бумагу одноцветную или с отпечатанным рисунком. В качестве связующего применяют мочевино- и меламиноформаль-дегидные полимеры. Твердая и блестящая поверхность лицевого слоя бумажно-елоистого пластика (бумопласта) может быть од­нотонной, а чаще всего представляет собой имитацию ценных пород дерева (ореха, дуба и др.) или камня (малахита, мрамора и др.).

В зависимости от физико-механических свойств и качества ли­цевой поверхности бумажно-слоистый пластик подразделяют на марки: А — для условий повышенной износостойкости; Б — для обычных условий эксплуатации и В — для применения в качестве поделочного материала.

Пластик выпускают в виде листов длиной 3 м, шириной 0, 4...... 1, 6 м и толщиной от 1, 0 до 3, 0 мм. Он имеет среднюю плотность — 1400 кг/м³, предел прочности при изгибе 100 МПа, твердость по Бринеллю — 25 МПа, водопоглощение за 24 ч — не более 4%. Де­коративно-слоистый пластик гигиеничен, достаточно свето- и во­достоек, стоек к воздействию бензина, растительных масел, выдер­живает нагрев до 130°С. Вследствие высоких декоративных качеств этот материал широко используют для облицовки стеновых пане­лей помещений общественных зданий, а также для изготовления дверных полотен, бытовой кухонной и медицинской мебели.

Полистирольные облицовочные плитки изготовляют из полис­тирола способом литья под давлением на специальных литьевых машинах. Наиболее ходовой размер выпускаемых полистирольных

100X100 и 150X150 мм при толщине соответственно 1, 25 и мм.

Цвет плиток может быть самый различный от пастельных до енных, ярко выраженных тонов. Лицевая сторона обычно цевая гладкая, тыльная имеет бортик толщиной 6...8 мм и еную поверхность.

рименение таких плиток запрещается в помещениях с нагре-льными приборами открытого огня (кухни и т. д.). #Все большее применение находят в строительстве материалы,.

учаемые на основе термопластов — полистирольные панели «По-фферм», полнвинилхлорндные панели «Полидекор» и отделочный фцгериал «Винцстен».

Панели «Полиформ» в виде панелей размером 500X500 мм при ине 10 мм с декоративной отделкой, имитирующей текстуру

весных пород, получают на основе полистирола. Истинная плот­ность не более 1 г/см³, водопоглощение не более 0, 65%. Панели.'нМюпят гвоздями или шурупами при отделке стен и потолков поме­щений культурно-бытовых и административных зданий. -Панели «Полидекор» изготовляют из поливинилхлорида методом в#куум-формования и выпускают размерами 1850X395 и 1810Х 915 мм при толщине 6, 0 мм. Используют для отделки стен поме­щений культурно-бытового назначения (залы, холлы и т. п.). ' «Вннистен» — отделочный рулонный материал с рельефной по­верхностью, изготовляемый на основе поливинилхлорида методом экструзии. Длина рулонов 12 м и ширина 1, 2 м при толщине менее 1, 2 мм. Его относительное удлинение при разрыве составляет не менее 120...140%, а разрушающее напряжение не менее 8...9 МПа. Для приклейки используются мастики, например КН-3. Не допус­кается отделывать поверхности со скрытым нагреванием.

Погонажные архитектурно-строительные изделия представля­ют собой длинномерные элементы разнообразных профилей, окрас­ки и назначения, выпускаемые в полной заводской готовности.

К числу таких материалов относят плинтусы, поручни для лест­ничных перил, балконов и других ограждений, защитные и декора­тивные накладки на проступи лестничных маршей, раскладки для крепления листовых материалов, нащельники и др. По показателям физико-механических свойств эти материалы могут быть мягкие, по­лужесткие и жесткие. Их выпускают различных цветов с глянце­вой или матовой лицевой поверхностью. Большое значение для отделки зданий крупносборного строительства имеют профильные погонажные изделия, получаемые методом экструзии на основе поливинилхлорида.

Плинтусы — элементы оформления помещения, предназначен­ные для перекрытия стыковых щелей между полом и стенами. На основе поливинилхлорида выпускаются два вида плинтусов; мягкие и полужесткие сплошного профиля или с каналами для скрытой слаботочной электропроводки.

Плинтусы на основе поливинилхлорида применяют взамен де-

ревянных, перед которыми имеют ряд преимуществ: не требуют покраски, более гигиеничны, крепятся к полу и стене специальны­ми клеями или мастиками.

Поручни изготовляют на основе поливинил хлорида методом экструзии и применяют взамен деревянных. Полив инил хлор иди ые поручни могут быть любого цвета и двух профилей. При выходе из экструдера они сворачиваются в бухты с длиной поручня 12 м < рис. 16.7).

Поливинилхлоридные поручни широко применяют для оформ­
ления лестничных перил жи­
лых и промышленных зданий.
Крепление поручней из пласт­
масс просто. Перед натяже­
нием поручня на стальную
ленту лестничных перил бух­
та поручня разматывается и
прогревается при температуре
70... 80°С. При этой темпера­
туре поручень размягчается и
Рис. 16.7. Бухта поручня из поливянил- легко надевается на полосу
хлорида перил. После охлаждения до

температуры окружающего воздуха поручень прочно закрепляется, плотно обжимая периль­ную ленту.

Накладки для лестничных ступеней — поливинилхлоридные из­делия, предназначенные для защиты от истирания и других меха­нических повреждений граней бетонных ступеней лестничных маршей. Выпускаются накладки трех видов: полосовые, уголковые и накладки для покрытия углов и проступей.

Окраска накладок может быть различной в зависимости от требований заказчика. Защитные уголки и проступи крепятся с по­мощью клея № 88 или кумаронокаучуковой мастики. Для крепле­ния проступей часто используется и резинобитумная мастика.

К конструкционно-отделочным материалам относятся стекло­пластики, древесно-слоистые пластики, древесно-волокнистые и стружечные плиты.

Стеклопластики — группа полимерных материалов, в которых наполнителем служит стекловолокно. В качестве связующих ком­понентов для производства стеклопластиков применяются ненасы­щенные полиэфиры, эпоксидные, кремнийорганические и феноло-формальдегидные полимеры. Эти полимеры обладают высокой ад­гезией к стекловолокну, хорошей смачивающей способностью и достаточно быстро отвердевают без выделения летучих продук­тов. Выпускают три разновидности стеклопластиков: листовые ма­териалы с ориентированным стекловолокном, рубленым волокном и на основе стеклоткани или матов.

Большой интерес представляют стеклопластики с ориентиро­ванным волокном типа СВАМ (стекловолокнистый анизотропный

материал). Его получают путем горячего прессования пакета из

листов стеклошпона.

Стеклошпон представляет собой тонкие полотнища однонаправ­ленных стеклянных нитей, склеенных спиртовыми растворами кар-бамидных, бутваро-фенольных или эпоксидных полимеров. Склеи­вание стеклянных волокон производится в момент вытягивания их через фильеры стекловаренной печи. Полимер, обволакивая стек­лянные волокна при выходе из фильер, способствует сохранению их первоначальных высоких механических свойств.

Отличительной особенностью СВАМ является его высокая меха­ническая прочность, зависящая от вида и количества связующего,. толщины волокон, их расположения.

Рис. 16.8. Волнистый стеклопластик

Наибольшей прочностью обладает СВАМ, изготовленный из во­локон диаметром 14...16 мкм, уложенных в одном направлении. При таком расположении волокон предел прочности СВАМа при растя­жении достигает 950 МПа, а средняя плотность составляет 1800...

2000 кг/м³.

Стеклопластики могут быть прозрачными, полупрозрачными и непрозрачными. Прозрачные и полупрозрачные стеклопластики в виде плоских и волнистых листов используют для ограждений лест­ниц, балконов, устройства прозрачных перегородок, навесов и оформления малых архитектурных форм (рис. 16.8).

Древесные слоистые пластики — листовой или плиточный мате­риал, получаемый путем горячего прессования лущеного древесного шпона, пропитанного полимерами (фенолоформальдегидный поли­мер, бакелитовый лак и др.). Древесный шпон в виде листов тол­щиной ОД..1, 5 мм получают лущением предварительно распарен­ных кряжей березы, бука, ольхи.

Древесные слоистые пластики (ДСП) в зависимости от поряд­ка укладки шпона выпускают четырех марок: ДСП-А, ДСП-Б, ДСП-В и ДСП-Г. Размеры листов ДСП находятся в пределах: по длине 0, 7...5, 6 м, по ширине 0, 95...1, 2 м при толщине 1...12 мм. Пли-

ты ДСП имеют размеры: длина 0, 7...5, 6м, ширина0, 7... 1, 5м при толщине 35...60 мм.

Древесно-слоистые пластики обладают достаточной высокой теплостойкостью, малой теплопроводностью [0, 15.-0, 25 Вт/(м-°С)] и легко поддаются механической обработке. Их применяют в каче­стве отделочного и конструкционно-отделочного материала в жи­лых и общественных зданиях при облицовке стен, перегородок и подшивки потолков.

Древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты использу­ют не только для покрытия полов, но и как конструкционно-отде­лочный материал. Такие плиты применяют для устройства и отдел­ки стен, перегородок, встроенной мебели, дверных панелей и под­шивки потолков жилых и общественных зданий. Так, например, для облицовки стен используют древесно-стружечные плиты марок ПН-1 и ПН-2. Длина облицовочных плит от 2, 44 до 5, 50 м, ширина 1, 2...2, 4 м и толщина 10...25 мм. Плиты ПН-1 часто отделывают ла­кокрасочными материалами или полимерными пленками.

Древесно-волокнистые плиты с лакокрасочным покрытием при­меняют для облицовки стен жилых, производственных и обществен­ных зданий, а также для изготовления мебели и дверных полотен. По внешнему виду лицевой поверхности плиты делят на два типа: А — с печатным рисунком и Б — одноцветные плиты. В зависимости от лакокрасочных материалов плиты могут иметь матовую или глянцевую лицевую поверхность. Древесно-волокнистые твердые плиты с лакокрасочным покрытием выпускают размерами по длине 1, 2... 2, 7 м, ширине 1, 0...1, 7 м и толщине 2.5...6.0 мм. Основой для их изготовления служат твердые древесно-волокнистые плиты, на поверхностный слой которых наносят лакокрасочные покрытия.

16.7. Гидроизоляционные и герметизирующие полимерные материалы

Полиизобутиленовая пленка (ПСГ) —рулонный, гидроизоляци­онный материал, получаемый из пол иизо бутиле нового каучука, га­зовой сажи и графита. Выпускают также полиизобутиленовую гид­роизоляционную пленку УП-50, которую изготовляют из высокомо­лекулярного полиизобутилена, полиэтилена высокого давления, па­рафина и наполнителей (сажа, измельченный каменный уголь). Полиизобутиленовые покрытия отличаются высокими гидроизоля­ционными свойствами, трещиностойкостью и хорошей адгезией к основаниям. Высокая водонепроницаемость, биостойкость и атмос-феростойкость этих покрытий позволяют рекомендовать их для оклеечной гидроизоляции. Физико-механические свойства покры­тий: средняя плотность—1300 кг/м³, а предел прочности при раз­рыве— 0, 1 МПа. Кроме того, для гидроизоляции применяют поли­этиленовые и поливинилхлоридные пленки.

Гидроизоляционный материал ГМП выпускают в виде руло­нов— площадь ГМП в рулоне 5 м². Толщина полотнища 1, 5 мм и

' (внрина 0, 8... 1, 0 м. Производство ГМП основано на смешении и го­рячем (150°С) вальцевании компонентов (полиизобутилен, нефтя-! |0Й битум и асбест 6...7-го сорта) с последующей обработкой на «аландрах до толщины полотнища 1, 5...2, 0 мм. Предел прочности |олотнища при разрыве 0, 12 МПа, растяжимость 30...50V ГМП применяют для гидроизоляции подземных сооружений, устройства плоских кровель промышленных и гражданских зданий и гидро­изоляционных работ.

v Герметизирующие материалы (герметики) применяют для уп-«ротнения швов между панелями и блоками сборных конструкций^,; Заделки стыков трубопроводов и т. п. В настоящее время для этой дели используют герметизирующие мастики и эластичные проклад­ки, изготовляемые на основе полисульфидных каучуков (тиоколов), резинобитумного связующего и других полимеров.,, Полисульфидные (тиоколовые) герметики выпускают в виде двух компонентных смесей из тиоколовой герметизирующей и вул­канизирующей паст. Герметики приготавливают на месте работ путем смешения тиоколовой и вулканизирующей паст с добавлени­ем ускорителя вулканизации и разжижителя. В процессе вулкани­зации смесь отверждается и образует эластичный, резиноподобный герметик, хорошо уплотняющий шов или стык.

Мастика изол — смесь, состоящая из резиновой крошки, биту­ма, кумаронового полимера, наполнителя (асбестового волокна) и антраценового масла (антисептика). Мастику применяют для раз­личных герметизирующих работ как в подогретом до температуры 80...100°С, так и в холодном состоянии с добавлением разжижите­ля (бензин, лигроин и т. п.).

Нетвердеющая мастика — герметизирующий материал на осно­ве полиизобутилена, с мягчителем и наполнителем в виде тонко­дисперсного минерального порошка. Эту мастику применяют для уплотнения швов между панелями крупного домостроения с помо­щью специального шприца.

Кроме мастик для герметизации швов применяют эластичные прокладки в виде пористых или плотных жгутов (пороизол, герннт и др.).

Пороизол — эластичные пористые жгуты или прямоугольные прокладки, изготовляемые из резиновой крошки, мягчителя, поро-фора и антисептика.

Прокладки выпускают в виде жгутов диаметром 10...60 мм или полос прямоугольного сечения 40X40 мм. Пороизол применяют для герметизации швов между панелями наружных стен зданий и уплотнения зазоров в оконных коробках и между панелями стен.

Гернит — пористая, эластичная прокладка, изготовляемая на основе полихлоропренового каучука с водонепроницаемой пленкой на поверхности. Его выпускают в виде жгута длиной до 3, 0 м и диаметром 20, 40 и 60 мм. Плотная водонепроницаемая пленка на поверхности гернита обеспечивает его малое водопоглощение (за

48 ч не более 0, 4%) и большую долговечность по сравнению с по-роизолом.

Клеящие синтетические мастики при оптимальном составе об­ладают повышенной клеящей (адгезионной) способностью, био-стойкостью и водостойкостью. При креплении полимерных мате­риалов к тем или иным основаниям наиболее широко применяют мастики КН-2 и КН-3, «Перминид», «Синтелакс» и др.

Клеящие каучуковые мастики КН-2 и КН-3 представляют со­бой пастообразную однородную массу. Мастики изготовляют из хлоропренового каучука, ннденкумаронового полимера, наполни­телей и растворителей. Мастику КН-2 с содержанием каучука 18...22% по массе используют для приклеивания резинового лино­леума, плиток и герметизирующих прокладок; мастику КН-3 с со­держанием каучука 11...14% применяют для приклеивания поли-винилхлоридного линолеума, нитролинолеума, профильных погонажных изделий и паркета. Клеящие каучуковые масти­ки являются огне- и взрывоопасными и токсичными материа­лами.

Мастика «Перминид» представляет собой вязкую пастообраз­ную массу темно-желтого цвета. Ее изготовляют из композиции перхлорвинилового полимера, пластификатора, растворителя и различных добавок. Она предназначается для приклеивания ру­лонных и плиточных поливинилхлоридных материалов к различ­ным основаниям. Мастика «Перминид» — огне- и взрывоопасный материал, как и мастика КН-3.

Мастика «Синтелакс» — вязкая, пастообразная масса белого цвета, изготовляемая из синтетического латекса, наполнителей и и различных добавок. Мастика предназначается для приклеивания рулонных полимерных материалов, поливинилхлоридных и поли-стирольных плиток, а также и полимерных материалов для обли­цовки стен жилых и общественных зданий.

Резина — эластичный продукт вулканизации каучука с напол­нителями, мягчителями и другими компонентами. Вулканизация — процесс превращения каучука в резину, чаще всего осуществляе­мый с помощью серы при нагревании до 130...160°С (горячая вул­канизация). В настоящее время путем введения активаторов (ускорителей вулканизации) можно в течение нескольких минут получать вулканизаты с требуемыми свойствами.

При вулканизации каучука серой его свойства постепенно изме­няются. Значительно повышаются эластичность и прочность при растяжении, повышается стойкость к старению, каучук теряет спо­собность растворяться в растворителях, а лишь набухает. Измене­ние свойств каучука при вулканизации связано с образованием сложной пространственной сетчатой структуры вулканизата. Под влиянием нагрева, действия серы и других структурирующих ве­ществ происходит усложнение молекулярной структуры вулканиза­та, т. е. появление между молекулами поперечных химических связей (сшивок).

Важнейшими свойствами резины (вулканизата) являются: боль­шое относительное удлинение при разрыве, уменьшение модуля эластичности, полезная упругость при разрыве и др. В соответствии с кинетической теорией упругости каучука и резин при растяжении происходит как бы распрямление и сближение цепей макромолекул. Однако внутреннее тепловое движение молекул противодействуют этим изменениям, поэтому после прекращения действия растягива­ющих сил образец резины возвращается в первоначальное состоя­ние. Определение механических свойств резины представляет зна­чительную трудность, поскольку они зависят от продолжительности действия деформирующей силы, температуры испытания и других факторов. Обычно предел прочности резин при разрыве состав­ляет 5...30 МПа.

В строительстве используются резины для устройства чистых полов, а отходы резины (резиновая крошка) применяются для из­готовления резиновых материалов, бризола, битуморезиновых мас­тик и др.

16.8. Старение и деструкция полимерных материалов

Эксплуатационные условия, в которых могут находиться пласт­массы, полимерные изделия и конструкции, защитные покрытия, не всегда бывают благоприятными для устойчивого состояния мате­риала. Трубопроводы в грунте, полы в цехах химических предприя­тий, антикоррозионные покрытия в морских гидротехнических со­оружениях, пленочное экранирование водохранилищ, тентовые кон­струкции, облицовки кислотных емкостей из железобетона и т. п.— лишь отдельные примеры таких условий работы конструкций и изделий. В сложных эксплуатационных условиях изделия и конст­рукции из полимерных материалов или изготовленных на их основе (пластмассы, пол и мер растворы и полимербетоны) вступают в кон­такт с газообразными и жидкими агрессивными средами, подверга­ются механическим напряжениям, воздействию тепловой энергии, ветра, солнечной радиации, кислорода и озона, влажного воздуха, ларов растворителей или других жидкостей. Ускоренное протекание процессов деструкции и старения полимеров обусловлено совмеще­нием действия активных внешних факторов с механическими на­пряжениями в материале, особенно на растяжение.

Под воздействием различных активных факторов и при высокой для данного материала температуре могут развиваться в полимере процессы окисления и деструкции с разрывом макромолекул по длине цепи, отрывом отдельных или групп атомов от ее звеньев. Так, например, под влиянием озона возникают функциональные группы — гидроксилы, карбоксилы. Они являются своеобразными предвестниками начинающейся химической деструкции:

-CH₂-CH.R-CH₂-CH.R-

под влиянием озона возникает

-CH₂-CH-CH₂-CH.R-

I ООН

В реакциях деструкции полимеров характерным является сни­жение молекулярной массы и выделение летучих продуктов — хло­ристого водорода, оксида и диоксида углерода и др. К наиболее слабым частям молекул, способным реагировать с воздействующей средой, относятся двойные связи и активные в химическом отноше­нии радикалы.

Изменение структуры большинства полимерных материалов свя­зано с влиянием светового облучения, например активной части солнечной радиации (длина волн 30—36- Ю-⁸ м), действием ультра­фиолетовых лучей, особенно при свободном доступе воздуха, повы­шенных температурах и длительном механическом напряжении под воздействием разрывных усилий. Характер соответствующих изме­нений в материале может выражаться в деструкции (расщеплении макромолекул), возможно с побочными явлениями — выделением газов, паров пластификатора, увеличением (или уменьшением) двойных связей, что усиливает реакционную способность и обуслов­ливает неустойчивую структуру. Характер изменений в материале может выражаться также в дополнительном структурировании, например химическом «сшивании» под воздействием ионизирующих излучений. Нередко деструкция и химическое «сшивание» протека­ют одновременно, хотя и превалирует один из них. Установлено, что если полимерные материалы подвергались действию радиации, то практически нельзя устранить изменения их механических свойств, поскольку возникают и развиваются химические необрати­мые реакции. Если в полимере имелся пластификатор, то под влия­нием его частичного испарения нарастает жесткость изделий во времени и понижается их морозостойкость.

Недостатком материалов на основе полимеров нередко является способность этих связующих поглощать воду при длительном кон­такте, набухать со снижением прочности, упругости и ухудшением других качественных характеристик. Отдельные полимеры при дей­ствии воды, особенно слабощелочной или слабокислой, подвержены гидролизу с последующим вымыванием продуктов гидролиза, что повышает пористость. Большинство полимеров (и полимербетонов) имеет пониженную водостойкость, повышенную усадку; не всегда полезен их высокий коэффициент температурного расширения.

Деструктивные явления и процессы старения рассмотрены ниже в отношении ряда термопластичных и термореактивных полимеров.

Полиэтилен высокого и низкого давления, широко употребляе­мый в строительстве, характеризуется в целом высокой стойкостью при температурах до 60°С, но он не стоек к действию окислителей при повышенных температурах. Вода не вступает с этим аполярным полимером в химические взаимоотношения и не пластифицирует

iro_r но в среде ПАВ (например, эмульгатора ОП-10) наблюдается Значительное увеличение поглощения водной среды. Полиэтилен додвержен старению и окислительному разрушению под действием активной части солнечной радиации, ионизирующего излучения. Щосле облучения этот полимер полностью теряет способность рас­ширяться в органических растворителях, приобретает упругость, причем модуль упругости может увеличиться на 200...250% с на­растанием и его хрупкости. Эти изменения свойств могут отражать ^вразование поперечных связей («сшивания»), хотя в кристаллизо-в*нном полиэтилене между цепями молекул всегда действуют сла­бые ван-дер-ваальсовы силы.

, i: Полииэобутилен стоек к действию минеральных кислот, концен­трированных едких щелочей. Однако под влиянием ароматических ^Хлорированных углеводородов он сравнительно легко растворяет­ся с потерей исходных физико-механических свойств. I Поливинилхлорид и его сополимеры с винилацетатом характе­ризуются высокой стойкостью к кислым и щелочным средам. Тру-4ы из поливинилхлорида успешно используют для транспортирова­ния агрессивных жидкостей при температуре от —15 до +Ь0°С. Но ж. этот полимер, а также полистирол с его высокой способностью сохранять твердость при повышении температуры (температура плавления его 230^СС) не проявляют стойкости при солнечном облу­чении и быстро* стареют, набирают хрупкость.

Полиэфирные полимеры имеют высокую стойкость к большинст­ву кислот любой концентрации до температуры 80°С, к сульфатам, хлоридам, спиртам, нефтепродуктам. Но они подвержены коррози­онному воздействию азотной, уксусной и муравьиной кислот. Они не проявляют достаточной стойкости к едким щелочам, в отноше­нии некоторых средних и особенно кислых солей, например к угле­кислому калию, сернокислому натрию.

Эпоксидные и фурановые полимеры не отличаются высокой хи­ми