45. Пластмассы в строительстве.

Пластмассами называют обширную группу органических ма­териалов, основу которых составляют искусственные или природ­ные высокомолекулярные соединения — полимеры, способные при нагревании и давлении формоваться и устойчиво сохранять при* данную им форму. Главными компонентами пластмасс являются: связующее вещество — полимер; наполнители в виде органиче­ских или минеральных порошков, волокон, нитей, тканей, листов; пластификаторы; стабилизаторы, отвердители и красители.

§ 15. 1. Классификация пластмасс

• В основу классификации пластмасс положены их физико-механические свойства, структура и отношение к нагреванию.

По физико-механическим свойствам все пластмассы разделя­ют на пластики и эластики.

Пластики бывают жесткие, полужесткие и мягкие. Жесткие пластики — твердые упругие материалы аморфной структуры с высоким модулем упругости (свыше 1000 МПа) и малым удли­нением при разрыве, сохраняющие свою форму при внешних напряжениях в условиях нормальной или повышенной темпера­туры. Полужесткие пластики — твердые упругие материалы кри­сталлической структуры со средним модулем упругости (выше 400 МПа), высоким относительным и остаточным удлинением при разрыве, причем остаточное удлинение обратимо и полно­стью исчезает при температуре плавления кристаллов. Мягкие пластики — мягкие и эластичные материалы с низким модулем упругости (не выше 20 МПа), высоким относительным удлине­нием и малым остаточным удлинением, причем обратимая дефор­мация исчезает при нормальной температуре с замедленной ско­ростью.

Эластики — мягкие и эластичные материалы с низким моду­лем упругости (ниже 20 МПа), поддающиеся значительным де­формациям при растяжении, причем вся деформация или боль­шая ее часть исчезает при нормальной температуре с большой скоростью (практически мгновенно).

По строению полимерной цепи различают пластмассы карбо-цепные (цепь состоит только из атомов углерода) и гетероцепные (в состав цепи кроме углерода входят кислород, азот и другие элементы).

По структуре пластмассы делят на гомогенные (однородные) и гетерогенные (неоднородные). Структура пластмасс зависит от введения в нее наряду с полимером других компонентов. Послед­нее позволяет делить пластмассы на ненаполненные, газонапол­ненные, наполненные и составные. Ненаполненные пластмассы состоят из полимера, иногда из красителя, пластификатора и стабилизатора. В газонаполненные кроме указанных материалов входят также воздух или другой газ путем использования доба­вок газообразующих или воздухововлекающих веществ. В боль­шинстве случаев для изготовления пластмассовых строительных материалов и изделий используют наполненные пластмассы, со­стоящие из полимера и наполнителя.

§ 15.3. Полимеры

• В технологии производства строительных пластмасс полиме­ры, получаемые синтезом из простейших веществ (мономеров), по способу производства подразделяются на два класса: класс А — полимеры, получаемые цепной полимеризацией, класс Б — полимеры, получаемые поликонденсацией и ступен­чатой полимеризацией. Наиболее распространенными полимера­ми, применяемыми в производстве строительных материалов, являются: по классу А — полиэтилен, полипропилен, поливинил-хлорид, полиизобутилен, полистирол, поливинил ацетат, поли-акрилаты и кумароноинденовые полимеры; по классу Б — фе-нолоальдегидные, фенолоформальдегидные и резорциноформаль-дегидные полимеры, полимеры на основе амидо- и аминофор-мальдегидной поликонденсации, глифталевый полимер, полиуре­таны, полиэфирмалеинатные и полиэфиракрилатные полимеры, а также кремнийорганические и эпоксидные полимеры.

Полимеризационные полимеры получают методом полимери­зации. При этой реакции происходит объединение молекул од­ного и того же вещества в одну большую молекулу высокомоле­кулярного вещества - полимера без выделения побочных про­дуктов. При этом вещество приобретает новые свойства, сохраняя прежний химический состав! Так получают полиэтилен, поливинилхлорид, полиизобутилен, полистирол, полиакри-латы и некоторые другие полимеры, нашедшие широкое приме­нение в технологии строительных материалов

[Поликонденсационные полимеры получают в процессе реак­ции поликонденсации двух или нескольких низкомолекулярных веществ. В этом случае наряду с основным продуктом поликон­денсации - полимером образуются побочные соединения (вода, спирты, хлористый водород и др.). Масса получаемого полимера меньше массы исходных веществ, а его химический состав от­личается от химического состава исходных продуктов. В отли­чие от полимеризации поликонденсация происходит только ме­жду веществами, содержащими функциональные группы. Мето­дом поликонденсации получают полиэфирные, фенолоальдегид-ные, эпоксидные, кремнийорганические и другие полимеры. 2 £ Особую группу составляют полимеры, получаемые методом химической модификации природных полимеров (целлюлоза, казеин, каучуки, растительные масла) с целью улучшения их свойств. Под модификацией в данном случае понимают целена­правленное изменение структуры полимера путем изменения состава его функциональных групп, образования дополнитель­ных боковых цепей и сшивок, изменения полярности и фазового состава. Этот метод получения полимеров используется при пе­реработке целлюлозы (нитроцеллюлоза, карбоксиметилцеллю-лоза) и растительных масел (олифы).