Полиэфирные смолы
Полиэфирные смолы (ПЭС) представляют собой растворы ненасыщенных полиэфиров в мономерах или олигомерах, способных к сополимеризации с этими полиэфирами. Это сравнительно недорогие термореактивные материалы, имеющие молекулярную массу от 700 до 3000 и невысокую вязкость.
Промышленные полиэфирные смолы получают поликонденсацией гликолей с малеиновым и фталевым ангидридами:
ПЭС отверждаются путем сополимеризации с различными мономерами, например, со стиролом, или со способными к сополимеризации олигомерами, которые служат одновременно и растворителями, и отвердителями. Отверждение связующих осуществляется в результате разрыва двойной связи между атомами углерода как при обычной, так и при повышенной температуре в присутствии различных инициаторов (пероксиды бензоила и др.) и ускорителей (третичные амины, нафтенат кобальта и др.). Ненасыщенные эфиры можно отверждать только инициаторами (без ускорителей) при температурах не ниже 80 - 160°С.
В зависимости от состава, химического строения и молекулярной массы ПЭС представляют собой вязкие жидкости или твердые вещества различной окраски (бесцветные, светло-желтые, темно-красные, коричневые), растворяющиеся во многих растворителях. Они хорошо совмещаются и сополимеризуются с эпоксидными смолами и жидкими каучуками, что позволяет получать привитые сополимеры с различными свойствами, в том числе термоэластопласты, сочетающие высокие прочностные свойства и эластичность, присущие соответственно термопластам и эластомерам.
Промышленностью выпускается большой ассортимент различных марок ненасыщенных полиэфирных смол: общего назначения, повышенной теплостойкости, повышенной эластичности, пониженной горючести, химически стойкие и т.п.
Материалы на их основе характеризуются высокими механическими, теплофизическими и электроизоляционными свойствами, стойкостью к действию воды, кислот, бензина, масел и других сред.
ПЭС используются в качестве связующих при производстве пластических масс, клеев, лаков, герметиков и других композиций.
Кремнийорганические смолы
Кремнийорганические смолы (КоС) представляют собой большую группу элементоорганических соединений, состоящих из неорганических цепей с органическими боковыми группами. Главные цепи этих соединений состоят из чередующихся атомов кремния и кислорода, азота, серы, металлов и т.д.
К наиболее распространенным кремнийорганическим полимерам относятся полиорганосилоксаны:
Кремнийорганические смолы отверждаются при введении отвердителей и катализаторов при повышенных температурах (250°С). Существует несколько способов сшивания кремнийорганических олигомеров, среди которых наиболее распространенным является отверждение пероксидом бензоила, легко распадающегося при нагревании на свободные радикалы. Процесс отверждения протекает по радикальному механизму.
В качестве связующих применяются также модифицированные кремнийорганические смолы, которые получаются совместной конденсацией низкомолекулярных кремнийорганических смол с другими органическими смолами и превосходят чистые смолы по технологическим, механическим и адгезионным свойствам, но уступают им по термостойкости.
В качестве наполнителей в кремнийорганических материалах используются неорганические порошкообразные наполнители (двуокись титана, кварцевая мука и т.п.), асбест, стеклянные, кремнеземные, кварцевые волокна и ткани на их основе.
Основными преимуществами пластмасс на основе кремнийорганических связующих являются высокая термостойкость и стабильность диэлектрических свойств до 300°С. Кремнийорганические связующие применяются также для получения пресс - материалов, стеклотекстолитов, компаундов, лакокрасочных и других видов материалов.
Пресс - материалы представляют собой композиции из кремнийорганических связующих и порошкообразных или волокнистых неорганических наполнителей. В отвержденном состоянии материалы на их основе обладают высокими физико-механическими, диэлектрическими свойствами и применяются для изготовления изделий различного назначения, которые получают методами прямого или литьевого прессования.
Стеклотекстолиты способны длительно (2000 час) работать при 300°С и кратковременно (5 – 30 мин) при 600 – 700°С без изменения свойств и обладают удовлетворительными механическими и хорошими диэлектрическими свойствами.
Кремнийорганические смолы используются при производстве герметизирующих материалов, заливочных и пропиточных компаундов, а также композиций различного назначения.
В таблице 7.2 приведен марочный ассортимент некоторых промышленно важных термореактивных полимерных материалов.
Таблица 7.2