Тема 12: Полімерні матеріали вироби

1. Дати оцінку властивостям полімерів, що застосовуються для виробництва будівельних пластмас.

Полімерні речовини характеризуються високою молекулярною масою(тобто відносяться до високомолекулярних сполук) та значною неоднорідністю по довжині та молекулярній масі макромолекул. Така неоднорідність впливає на основні властивості полімерів: низькомолекулярні фракції погіршують механічні, але поліпшують технологічні властивості полімерів, а високомолекулярні навпаки – забезпечують високу міцність, твердість, але ускладнюють переробку. Із збільшенням молекулярної маси полімеру підвищується його температура плавлення зменшується розчинність в органічниз речовинах, збільшується еластичність. Фізичні й фізико-хімічні властивості полімерних речовин та спосіб переробки іх при одержанні пластмас визначаються структурою молекул, форма та гнучність інтенсивністю міжмолекулярної взаємодії, надмолекулярною структурою полемеріу.

2. Проаналізувати та дати оцінку основним властивостям пластмас: густина, міцність, хімічна стійкість, вогнестійкість. Навести приклади ефективних матеріалів.

Загальні властивості пластмас залежать від багатьох факторів: хімічної будови полімерів, типу наповнювача, вмісту добавок(пластифікаторів, барвників, стабілізаторів), технології виготовлення. Середня густина пластмас становить 900…2200 кг/м^3 і залежить від виду використаних наповнювачів, які іноді складають значну частину їхнього об’єму. Середня шустина пластмас, які містять важкі мінеральні наповнювачі, перевищує 2000 кг/м^3. Густину пластмас можна регулювати, змініючи їч пористисть. Нізькі істинна та середня густина й відносно високі міцності показники дають змогу створювати ефективні конструкціє з пластмас. Деякі пластмаси мають коефіцієнт конструктивної якості, який дорівнює 225Мпа. Rcт склопластиків = 350 МПа, текстоліту – до 250 МПа, а границя міності при ростягу та згині склопластиків дорівнює 450 і 550 МПа.

Хімічна стійкість. Найчастіше використовуються для захисту від корозії буд. Конструкцій у воді, розчинах солей, кислот та інших агресивних середовищах. Висока хім. Стійкість непроникність для води зумовлюють застосування для захисту покриттів, гідроізоляції будівель та споруд, влаштування покрівель, трубопроводів.  Характерна низька теплостійкість, яка не перевищує 60..80 C, і лише деякі види мають теплостійкість 200…350 С. Багато пластмас є горючими матеріалами, виділяють отруйні гази при горінні, легко спалахаються.

3. Проаналізувати роль основних компонентів пластичних мас, що використовуються для виготовлення полімерних будівельних матеріалів.

Більшість полімерів перебуває в аморфному (склоподібному) стані. Такі полімери називають смолами. В пластмасах може бути присутньою певна кількість кристалічної фази, яка підвищує міцність, жорсткість і теплостійкість полімеру. У виробництві пластмас використовують в основному синтетичні смоли. Крім полімерів пластмаси можуть містити наповнювачі, пластифікатори та спеціальні добавки, що надають пластмасі певних властивостей.

Наповнювачами (зміцнювальними компонентами) можуть бути органічні або неорганічні речовини у вигляді порошків (графіт, деревне або кварцове борошно), волокон (паперових, бавовняних, азбестових, скляних) або листів (тканина, папір, деревний шпон). Наповнювачі підвищують міцність, зносостійкість, теплостійкість та інші властивості пластмас. Їх частка у пластмасі може досягати 40-80 %. Пластифікаторами вводять для підвищення пластичності та еластичності пластмас (гліцерин, касторове або парафінове масло). Добавками можуть бути: стабілізатори — речовини, які уповільнюють старіння (сажа, сірчані сполуки, феноли); мастильні матеріали — речовини, що усувають прилипання матеріалу до прес-форми, збільшують його текучість, зменшують тертя між частинками композиції (віск, стеарин, олеїнова кислота); барвники — речовини, що надають пластмасовим виробам декоративного вигляду (охра та ін.);

каталізатори — речовини, що прискорюють твердіння пластмаси (уротропін, оксиди металів); антипірени — речовини, які зменшують горючість полімерів (наприклад, сполуки сурми); антистатики — речовини, які перешкоджають виникненню і накопиченню статичного електричного заряду у виробах з полімерних матеріалів; пороутворювачі — речовини, які розпадаються під час нагрівання, виділяючи гази, що спінюють смолу, внаслідок чого утворюється поро- та пінопласти з пористою структурою.