§30 Дисперсные композиционные материалы на полимерной матрице с жидким и газообразным наполнителем.

Эти материалы в своей полимерной матрице содержат поры, заполненные жидкостями. Поры могут быть сообщающимися между собой и закрытые. Жидкость наполнителя может иметь различные функциональные назначения.

Различают следующие основные виды этих материалов: антимикробные полимерные материалы, ионообменные смолы, противокоррозионные пластики, полимерные компаунды, студни полимеров, микрокапсулы.

Антимикробные полимерные материалы содержат в полимерной матрице препараты в виде капель жидкости, обладающей свойством подавлять бактерии или ограничить их развитие. В качестве жидких наполнителей используют антибиотики, ионы металлов и химические консерванты.

Ионообменные смолы – нерастворимые в воде и органические растворители полиэлектролиты, то есть полимеры, в состав которых входят группы веществ, распадающихся на ионы в растворе. При контактировании полиэлектролитов с растворами электролитов имеет место обмен подвижных ионов смолы на ионы электролита. Основная область применения ионообменных смол – подготовка воды в виде демирализации, а также изменение воды путем замены ионов кальция и магния на натрий. В гидрометаллургии с помощью ионообменных смол извлекают металлы из растворов. Так очищают препараты и разделяют компоненты смеси в химической и пищевой промышленностях. С помощью этих веществ проводят анализ наличия других веществ методом хроматографии.

Противокоррозионные пластики – композиционные материалы, содержащие в своей полимерной матрице дисперсно-распределенную жидкость – ингибитор коррозии. В зависимости от назначения используемого материала с матрицей, имеющей сообщающиеся или закрытые поры. Если поры сообщающиеся, то выделение ингибиторов коррозии из матрицы на поверхность, сопряженной металлической детали, происходит самопроизвольно за счет увеличения движения жидкости поверхностью. Если поры закрытые, то открытие пор и выделение ингибиторов происходит под действием ??? или внешнего давления. Противокоррозионный пластик выполняет в узлах машин двойственную функцию: как основной конструкционный материал и антифрикционный материал.

Полимерные компаунды – композиции, предназначенные для заливки или пропитки токопроводящих систем, для изоляции токопроводящих деталей в некоторой радиоаппаратуре.

Студни полимеров – дисперсные композиционные материалы на полимерной матрице с жидким наполнителем. Это системы полимер – растворитель, они образуются при отверждении растворов полимера или путем набухания твердых полимерных материалов. Для них характерны большие упругие деформации. А также самопроизвольное уменьшение объема с выделением жидкости. Студни полимеров составляют основу многих композиционных полимерных материалов с компонентами в жидкой фазе.

Материалы на основе микрокапсул представляют собой композиционные материалы, в которых полимерные оболочки микрокапсул формируют методом пленкообразования из растворов и расплавов, а также путем поликонденсации. Полимеризации низкомолекулярных или неполимерных веществ. Микрокапсула имеет объем от 10^-6 до 1 мм³. помимо жидкой фазы капсула может иметь газовую или твердую фазу. Эти композиционные материалы используют в здравоохранении, для обеспечения безопасности производства и защиты окружающей среды. Они позволяют экономить дорогостоящие материалы. заключенные в капсулы.

Дисперсные композиционные материалы на полимерной матрице с газообразным наполнителем.

К данному типу композиционных материалов относятся пенопласты, поропласты, пластики с полым наполнителем, сотопласты и микрокапсулы с газовым наполнителем. Они используются для защиты оборудования, от нежелательного теплового обмена с окружающей средой, для поглощения шумов внутри помещения, а также для защиты помещений от внешнего звука.

Кроме того, эти материалы используются для получения конструкций, обладающих высокой жесткостью, малым весом, большим объемом и демпфирующими свойствами. Таким образом, эти материалы выполняют следующие функции: теплоизоляционные, акустические, звукопоглощающие и армирующие.

Для теплоизоляции используются газонаполненные пластики с плотностью не более 300 кг/м³. Их получают смешиванием рубленых волокон с полимерным связующим. Обычно используются стеклянные, базальтовые, полимерные и некоторые другие волокна.

Среди композиционных материалов этого класса особое место занимают сотопласты, которые представляют собой армированные пластики. Их микроструктура имеет чередующиеся ячейки определенной формы, то есть соты.