5.Пкм алу үшін арналған дисперсті толтырғыштардың (бейорганикалық, полимерлі және т.Б) қасиеттерін түсіндіріңіз. Мысалдар келтіріңіз.

ПКМ-дың алу барысында механикалық беріктілігі мен қаттылығын арттырып, ПМ-нің өзіндік құнын төмендетіп, оны арнайы қасиеттерге иелендіру (жылу-, электрөткізгіштік, фрикциялық н/е антифрикциялық, адгезиялық қасиеттерін арттыру, жанғыштығын төмендету) мақсатында қосатын заттарды – толтырғыштар деп атайды. Олардың бірнеше түрлері бар.Соның ішінде дисперсті толтырғыштарға тоқталатын болсам.

Дисперсті т/р.Ең алғаш олигомер фенолформальдегид негізінде ПКМ алуда ағаш ұнтағы қолданғылған. Негізінен дисперсті толықтырғыштар өлшемі 40 мкм-ден аспайды. Ал нанокомпозиттерді алуда 1 мкм-дегі өлшемдер қолданылады. ПКМ құрамында 80%-ға дейін болады. Д.Т/ға: бор, каолин, асбест және кальций карбонаттары ж/ы.

Дисперсті толтырғыштарға қойылатын ең маңызды талаптардың бірі ол полимермен жақсы әрекеттесу және полимерде диспергілену, бөлшектердің олигомеризациясына бейім болмауы, мономерінің бірқалыптылығы және төмен ылғалдылық.

Дисперсті толтырғыштар ретінде өлшемдері әртүрлі 2-10-нан 200-300мкм дейінгі ұнтақ тәрізді органикалық және бейорганикалық заттар қолданылады. Полимерлерді толтыру дегеніміз қатты, сұйық, газ тәріздегі заттармен полимердің көлемін салыстырмалы түрде біртекті үйлестіру және осы кезде үздіксіз полимерлі матрицаның фазасы арасында айқын шекара байқалады. Дис.толтырғышқа өойылатын негізгі талап: ол полимермен үйлесімді немесе диспергирлену қажет. Дис.толтырғыштың бір түрі кальций карбонаты. Ол арзан және ең көп тараған толтырғыш б/т. Артықшылықтыры: ақ түсі, қатты емес, өлшемдері әртүрлі, температураның кең интервалында қасиеттерін сақпап қалады. ПКМ – нің реологиялық қасиеттерін арттыру үшін. Каолин термопластардың электрлік қасиеттерін, созылуға тұрақтылығын арттыру үшін.

Тальк термопластарға әсіресе полипропиленге пластикалық, дисперстілік құрамын дұрыс таңдауға қолданады. Ағаш ұнтағы – фенолды және мочевина –формальдегидті пресс –материал өндірісінде. Кварцтың екі түрі бар, аморфты және кристалды. Олардың көбі табиғи шикізат болып табылады. Ал тағы бір бөлігі синтетикалық жолымен алынады. Кварц ұны кварцтың ұнтақталған түрі. Конструкциялық бағытта қолданылатын термопластарды толтыруға,жоғары механикалық және электрикалық қасиеттерге ие реактопластарды толтыруға қолданылады. Диатомит опалиндердің табиғи класына жататын минерал. Ол төменгі тығыздықты полиэтиленнен алынған пленканың жабысқақтық қасиетін жоғалту үшін қосылады. Аэросил сфера пішінді кремний диоксидінің пирогенетикалық түрі болып табылады. Бөлшектер арсындағы сутектік байланысты болдыртпауға және қабаттану қабілетін төмендету үшін қосылады. Кен қолданыс табатын дисперсті толтырғыштар металл оксидтері болып табылады.

6. Пкм алу үшін арналған байланыстырғыштардың қасиеттерін сипаттап, мысалдар келтіріңіз.

Полимерлік композициялық материалдар алу үшін армирлеуші талшықтарды немесе басқа да амирлеуші элементтерді біртұтас материалға полимерлік байланыстырғыштар арқылы желімдеу керек. Ал дисперсті толықтырғыштарды полимерге біркелкі етіп енгізу керек. Байланыстырғыштарға негізгі екі шарт қойылады, біріншісі – олар толықтырғыштар беттеріне адгезия өте жоғары болуы қажет, екіншісі – өте беріктігі. Бірінші шарттың орындалуы біртұтас және беріктігі күшейтілген материал алуға мүмкіндік береді, ал екіншісі – армирлеуші талшықтардың арасына бірдей күштің түсуін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, композициялық материалдар алудың технологиялық процестерін жүргізу үшін байланыстырғыштарға қосымша шарт қойылады.

Полимерлік байланыстырғыштар екі топқа бөлінеді: термореактивті және термопластты. Термореактивтер- әдетте өзін төменгі тұтқырлы сұйықтық ретінде көрсетеді. Олар армирлеуші материалдармен (талшықтарды, жіптерді, таспалар, маталар) жанасқаннан кейін химиялық реакциялардың көмегімен қатты полимерлік қаңқаға айналады. Бұл химиялық процесс – қатаю деп аталады.

Термореактивті байланыстырғыштардың маңызды өкілдерінің бірі-фенолформальдегид шайырлары. ФФ шайырлары арзан және бірқатар бағалы қасиеттерге ие. Мысалы, атмосфера, жылу, термотұрақтылық, жоғары диэлектрлік қасиеттер. Армирлеуші толтырғыштарға жақсы адгезияланады. Авиа, ұшақ және ғарыш техникасында, кеме құрылысында кең қолданылу себептері отқа төзімділігімен және жанғанда түтінінің төмен тығыздығымен анықталады. Басты кемшіліктері-морттылық және поликонденсация салдарынан қалыптасатын кеуектілік. ФФ шайырларының екі түрі ажыратылады: резолды және новолакты. Резолды шайырлар сілтілік ортада алынады. Формальдегид артық алынғандықтан, фенолдың ди- және триметил туындылары алынады. Реакциялық ортада сутек иондарының концентрациясын немесе температураны арттырған жағдайда аталған өнімдер поликонденсация реакциясына түсіп, тармақталған өнім береді. Резолды қыздырған кезде торлы құрылымды резит түзіледі. Фенолың артық мөлшерінде, қышқылдық ортады формальдегидпен әрекеттесуі новолактың түзілуімен аяқталады. Новолак құрамында бос метилол топтары болмайды. Резолдармен салыстырғанда қыздыру нәтижесінде поликонденсация реакциясына ұшырамайды.

Термореактивті байланыстырғыштардың кемшіліктері мен артықшылықтарын көрсетейік.

Артықшылықтары:

1. Технологиялық қасиеттері: байланыстырушылардың тұтқырлығы төмен, армирлеуші материалдарды жақсы сіңіреді, қатаю температурасы салыстырмалы түрде төмен.

2. Талшықтарға адгезиялық қасиеттері басым.

3. Жылу тұрақтылығы жоғары.

4. Әр түрлі ортада тұрақты: химиялық, суда және атмосферада, ал газ және сұйықтық үшін өткізгіштігі төмен.

5. Компоненттерді сұрыптау, модификаторлар мен катализаторларды қосу арқылы және қатаю шартын өзгерту нәтижесінде қасиеттерді кең ауқымды реттеуге болады.

Кемшіліктері:

1. Морттылығы және беріктіктің төмен болуы.

2. Қайта өңделмейтіндігінде.

3. Экзотермиялық химиялық реакцияларды жұмсақ жағдайда ұзақ өткізу қажеттілігі.

Термопласттар– сызықты полимерлер. Олар температураны жоғарылатқан кезде, бірнеше рет балқытылған күйден сұйықтыққа айналады. Өңдеу барысында қасиеттерін өзгертпейді, яғни оның құрамында реакцияға қабілетті функционалдық топтар жоқ.

Термопласты байланыстырушылар да жиі қолданылады және олардың артықшылықтары:

Беріктігі және температураға төзімділігі жоғары.

Қайта өңдеуге мүмкіндік бар.

Бұйымдарды жөндеу жеңіл.

Өңдеу мүмкіндіктері мол және денеге пішін беру оңай.

Жану төменгі температурада жүреді және жанған кезде заттардың зияны аз.

Сонымен қатар, термопласты байланыстырушыларды пайдаланғанда күрделі технологиялық шешімдермен кездесеміз. Өйткені, полимер балқымасы өте тұтқыр болғандықтан процесс жоғары температурада жүреді.

Қазір әрбір байланыстырушылардың кемшіліктерін жойып жіберіп, өте жақсы қасиеттерге жету үшін, полимердің әр түрлі қосылыстарын пайдалана бастады.