Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Материалы для облицовки зданий

Понятия о пластмассах и полимерах


Понятия о пластмассах и полимерах

Пластические массы (пластмассы)(ГОСТ 24888—81) — материалы на основе полимеров которые при формовании изделий находятся в вязкоте-кучем или высокоэластичном состоянии, а при эксплуатации — в стеклообразном или кристаллическом. Для придания требуемых свойств и облегчения переработки в полимер вводят различные добавки.

Пластмассы характеризуются высокой технологичностью. При нагревании под давлением они способны приобретать заданную форму и устойчиво сохранять ее после охлаждения. При всех способах переработки из пластмасс получают изделия, не требующие дополнительной отделки.

Пластмассы обладают малой средней плотностью (15—2200 кг/м3), значительной прочностью (предел прочности при сжатии 120—160 МПа, при изгибе — 40—-60 МПа) малой истираемостью (45—120 мкм), химической стойкостью и эластичностью, хорошими тепло- и электроизоляционными качествами, стойкостью к коррозионным воздействиям и долговечностью, не гниют в условиях попеременной влажности. Отдельные виды пластмасс характеризуются прозрачностью и высокой клеящей способностью, а также способностью образовывать тонкие пленки и защитные покрытия.

Пластмассы хорошо склеиваются и свариваются как между собой, так и с другими материалами. Их можно окрашивать в различные цвета органическими и неорганическими пигментами, они легко поддаются механической обработке (пилению, сверлению, строганию).

Таким образом, можно программировать физико-механические свойства полимерных материалов, их архитектурно-строительные характеристики и эстетические качества.

Однако как все материалы органического происхождения, пластмассы обладают сравнительно невысокой теплостойкостью. При температуре 80—100 °С некоторые пластмассы размягчаются, а при более высокой температуре начинают гореть. Основной компонент пластмасс — полимер (например, суспензионный поливинил-хлорид) при нагревании выше 150 °С частично распадается, выделяя хлористый водород и оксид углерода. Под действием длительных нагрузок пластмассы способны Сформироваться даже при нормальной температуре. Отдельные виды полимерных материалов под действием тепла, света и кислорода воздуха с течением времени изменяют свойства: теряют гибкость, эластичность, т. е. стареют. Процесс старения ускоряется при воздействии интенсивных и многократно повторяющихся нагрузок. Для предотвращения старения применяют специальные стабилизаторы (антистарители).

Полимерами называют вещества, молекулы (макромолекулы) которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев. Молекулярная масса (число атомов) полимеров может изменяться от нескольких тысяч до многих миллионов. По происхождению полимеры делят на природные (белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук) и синтетические (полиэтилен, полиамиды, эпоксидные смолы, полипропилен), получаемые методами полимеризации и поликонденсации. Большинство природных и синтетических полимеров содержит углерод и является органическими веществами.

Основное нефтехимическое сырье для производства синтетических полимеров — природные и попутные нефтяные газы, а также газы нефтепереработки.

По назначению полимерные материалы, применяемые в строительстве, подразделяют на следующие группы:
— для полов — рулонные и плиточные (линолеумы, плитки), синтетические ворсовые покрытия для полов, а также материалы для бесшовных покрытий полов (синтетические мастики, полимерцемент, полимерцементобетон и др.);
— отделочные (облицовочные) — декоративные самоклеящиеся пленки, облицовочные плитки, панели и листы, погонажные изделия;
— теплозвукоизоляционные — звукопоглощающие мине-раловатные и древесно-волокнистые плиты, звукопоглощающие гипсовые плиты и плиты из пеностекла;
— гидроизоляционные и герметизирующие — рулонные и масгичные гидроизоляционные материалы на основе битума, модифицированного полимерами, пленочные материалы, герметизирующие нетвердеющие и твердеющие мастики;
к°нструкционно-отделочные — древесно-стружечные плиты, древесно-слоистые пластики и стеклопластики; санитарно-технические — детали сифонов.

Инден-кумароновые полимеры применяют в качестве связующего при производстве плиток для полов и глиф, талевого линолеума, строительных красок и лаков для внутренней отделки помещений, приготовления приклеивающих мастик.

Полипропилен обладает высокой прочностью, химической стойкостью, не поглощает воду. Отрицательное свойство полипропилена — низкая атмосферостойкость и плохая склеиваемость. При воздействии прямого солнечного света изделия из этого полимера становятся хрупкими. Для повышения ударной вязкости полипропилен совмещают с синтетическими каучуками, полиизобутиле-ном и бутилкаучуком.

Из полипропилена изготовляют трубы диаметром 25—150 мм для горячего водоснабжения и транспортирования агрессивных жидкостей, изоляционные пленки, вентиляционные решетки, строительные клеи, замазки, уплотняющие мастики и липкие пленки.

Фенолоальдегидные полимеры подразделяют на термопластичные, называемые новолачными, и термореактивные — резольные олигомеры.

Новолачные олигомеры при нормальной температуре— твердые хрупкие вещества, способны многократно плавиться и вновь затвердевать. Они хорошо растворяются в спирте и ацетоне. Новолачные олигомеры СФ-010, СФ-030, СФ-040 и другие (ГОСТ 8694—75 с изм.) используют в качестве связующих при производстве пресс-порошков, из которых методами прессования изготовляют различную арматуру, трубы, плитки.

Спиртовые растворы резольных олигомеров служат для производства бумажных и древесно-слоистых пластиков, а также стеклотекстолитов.

Жидкие резольные олигомеры используют для изготовления бумажных и древесно-слоистых пластиков, стеклопластиков, древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит, плиток для полов, для склеивания строительных конструкций.

Фенолоальдегидные олигомеры токсичны, работу о ними следует проводить в помещениях с эффективным воздухообменом и в спецодежде.

Их употребляют для склеивания стекла, керамических материалов, дерева, металла, пластических масс. Эпоксидный клеевой шов устойчив к действию воды, растворителей, кислот и щелочей. Кроме того, эпоксидные полимеры применяют для изготовления компаундов (композиций, состоящих из эпоксидного олигомера, наполнителя и отвердителя), из которых формуют различные изделия, а также в качестве связующего при изготовлении стеклопластиков, пенопластов.

Полиамиды представляют собой твердые роговидные продукты желтого цвета. Они не растворяются в спиртах, углеводородах, но растворяются в кислотах и фенолах. Обладают повышенным водопоглощением, хорошей масло- и бензостойкостью.

Недостатки полиамидов—высокая температура плавления, небольшой интервал пластичности, трудная совместимость с пластификаторами и стабилизаторами. Для устранения этих недостатков получают смешанные полиамиды.

Полиамиды и их сополимеры используют для изготовления пленочных материалов, лаков и клеев, строительной арматуры, для производства синтетических волокон, из которых изготовляют ворсовые ковры.

Мочевиноформальдегидные олигомеры УКС и КС 19—62 (ГОСТ 14232—69) используют в качестве связующих при производстве древесно-стружечных плит, слоистых пластиков, различных клеев (К-17, МФСФ, ММФ и др.) для склеивания деревянных строительных конструкций, фанеры, приклеивания облицовочных синтетических материалов.

Изделия на основе меламиноформальдегидных полимеров обладают более высокой водо- и теплостойкостью, повышенной механической прочностью по сравнению с изделиями из мочевиноформальдегидных полимеров.

Фенолоформальдегидные жидкие смолы (ГОСТ 20907—75 с изм.) — однородная прозрачная жидкость без механических примесей. Цвет их от красновато-коричневого до темно-вишневого. Смолы марок СФЖ-305 СФЖ-3014, СФЖ-323, СФЖ-309 используют в производстве теплозвукоизоляционных изделий, фанеры, дре-весно-стружечных и древесно-волокнистых плит, стеклопластиков, клеев и лаков.

Смолы горючи и взрывоопасны. Температура самовоспламенения 465 °С.

Алкидные полимеры. В промышленности строительных материалов из алкидных полимеров наиболее широко распространены глифталевые и пентафталевые. Чистые глифталевые полимеры используют редко из-за хрупкости, малой водостойкости, ограниченной растворимости и несовместимости со многими компонентами лаков. Для улучшения указанных свойств полимер модифицируют, т. е. совмещают с различными маслами—• льняным, хлопковым, касторовым.

Из модифицированных глифталевых полимеров изготовляют лаки и эмали холодной и горячей сушки, грунтовки и шпатлевки для подготовки внутренних помещений под отделку, а также алкидный линолеум.

Пентафталевые полимеры применяют в основном для производства лаков, эмалей, грунтовок и шпатлевок.

Наполнители — неорганические или органические вещества, которые добавляют к полимерному связующему в целях его экономии и придания изготовляемым полимерным облицовочным материалам требуемых свойств — твердости, износостойкости, гибкости и др.

В производстве полимерных облицовочных материалов используют наполнители сыпучие (мел, молотая слюда, каолин, тальк, древесная мука, молотый кварцевый песок, андезитовая и диабазовая мука) и волокнистые (асбест, стекловолокно). Сыпучие наполнители применяют в производстве линолеумов, различных мастик, полимербетона, гидроизоляционных и других материалов, а волокнистые — стеклопластиков, плиток, древесно-волокнистых плит.

Пластификаторами называют вещества, способные повышать пластичность и эластичность материалов и тем самым облегчать технологический процесс их формования (переработки в изделия).

Пластификаторы для производства облицовочных полимерных материалов должны быть неядовитыми, нелетучими, хорошо совмещаться с полимерным связующим, не должны оказывать вредного химического воздействия на пигменты и красители.

Пластификаторы (ГОСТ 8728—77) представляют собой эфиры различных спиртов и дикарбоновых кислот. Наиболее широко используют следующие пластификаторы: диэтилфталат — сложный эфир этилового спирта и ортофталевой кислоты и дибутилфталат — сложный эфир нормального бутилового спирта и ортофталевой кислоты и др.

Дибутилфталат — прозрачная бесцветная или слегка желтоватая однородная маслянистая жидкость со слабым специфическим запахом. Хорошо растворим в спирте, эфире, бензоле, ацетоне. Трудно растворим в воде,

Наряду с пластификаторами на основе эфиров различных спиртов и кислот, являющихся дорогостоящими и дефицитными материалами, используют их заменители, так называемые вторичные пластификаторы — хлор-парафин, веретенное и трансформаторное масло, олифу-оксоль и т. д. Однако эти материалы применяют в ограниченном количестве, так как они, увеличивая эластичность пленки синтетических материалов, ухудшают их физико-механические свойства.

Пигменты и красители. Пигменты (сухие краски) — тонкодисперсные цветные неорганические или органические вещества, нерастворимые в воде и дисперсных средах. Их используют для окрашивания пластмасс, резины, химических волокон, приготовления красок.

Красители — органические вещества, применяемые для окрашивания текстильных материалов, пластмасс, кожи, меха и других материалов.

Железный сурик (ГОСТ 8135—74)—природный неорганический пигмент красно-коричневого цвета, состоя-щий из оксида железа с примесью глинистых минералов и кварца. В качестве красителя облицовочных синтетических материалов используют железный сурик марок Г и Э (массовая доля оксида железа не менее 70%) и К (массовая доля оксида железа не менее 65%).

Цинковые белила (ГОСТ 202—84)—синтетический неорганический пигмент белого цвета, представляющий собой оксид цинка, получаемый различными способами из металлического цинка. Белила не растворяются в щелочах, светостойки, не меняют цвета под действием сероводорода.

Железная лазурь (ГОСТ 21121—75) —синтетический неорганический пигмент синего цвета, состоящий из фер-роцианида железа и калия. Обладает хорошей укрыви-стостью и стойкостью к кислотам, но неустойчива к действию щелочей.

Свинцовый крон (ГОСТ 478—80) — синтетические неорганические пигменты лимонного, желтого и оранжевого цветов. Их применяют для производства красок, а также пленочных материалов и искусственной кожи.

Голубой фталоцианиновый пигмент (ГОСТ 6220—76 с изм.) — по внешнему виду однородный порошок синего цвета. Предназначается для изготовления красок и эмалей, не содержащих органические растворители, а также для производства искусственных кож и пленочных материалов. Пигмент устойчив к воздействию высокой температуры (200°С) в поливинилхлоридной пленке.

Пигмент — горючее вещество. При температуре 150 °С происходит его беспламенное разложение. Температура воспламенения пылевоздушной смеси 970 °С.

Желтый светопрочный пигмент (ГОСТ 5691—77 с изм.) — однородный порошок желтого цвета. Температура самовоспламенения аэрогеля (осевшей пыли) 400 °С.

Зеленый пигмент (ГОСТ 4579—79) — по внешнему виду однородный порошок зеленого цвета.

Пигмент — горючее вещество, температура самовоспламенения 284 °С, воспламенения 190 °С, предел взрь1-ваемости взвешенной в воздухе пыли пигмента 130 г/м .

Зеленый пигмент марки А предназначается для про-водства искусственной кожи и пленочных материалов, 113 , 5 — для лакокрасочной промышленности.

Лак красный ЖБ (ГОСТ 8573—77 с изм.) — однородный порошок красного цвета. Лак красный ЖБ — горючее вещество. Устойчив к воздействию температуры до 180 °С. Осевшая пыль (аэрогель) непожароопасна. Температура воспламенения аэрогеля 260 °С, самовоспламенения 427 °С. Лак служит для крашения пластических масс, применяемых для изготовления изделий, не подвергающихся интенсивному воздействию света.

Пигмент бордо (ГОСТ 14824—78) — однородный порошок цвета темного бордо. Пигмент — горючее вещество. Температура самовоспламенения аэрогеля 501°С. Применяется для производства художественных, сухих и масляных красок.

Диоксид титана пигментный (ГОСТ 9808—84) представляет собой порошок белого цвета. Для производства пластмасс, искусственных кож и пленочных материалов применяют диоксид титана марок Р-1, Р-02, Р-03, А-1, А-2, А-01. Для окраски кроющей бумаги для декоративного слоя бумажно-слоистого пластика используют диоксид титана марки Р-05.

Лак рубиновый СК (ГОСТ 7436—74 с изм.) — однородный порошок темно-красного цвета. Предназначается для полиграфической, резиновой промышленности и производства пластмасс. На 100 г полистирола и полиэтилена требуется 0,2 г лака. Лак устойчив к воздействию температуры в полистироле и полиэтилене до 240 °С, растворяется в слабых растворах кислот и щелочей.

Растворители — химические соединения или смеси, способные растворять различные вещества, т. е. образовывать с ними однородные системы переменного состава, состоящие из двух и более компонентов. Растворители сравнительно быстро и полностью улетучиваются, после чего восстанавливаются первоначальные свойства растворяемого материала.

По физическим свойствам растворители делят на легколетучие (бензин, ацетон), среднелетучие (керосин, скипидар) и труднолетучие (соляровое, антраценовое, зеленое масла). Основное требование, предъявляемое к растворителям, — испарение из пор материала при обыч-bix температурах воздуха. В большинстве случаев это гкоподвижные, характерно пахнущие жидкости.

Растворители должны обладать химической, инепт ностью по отношению к растворяемому веществу, т е” не должны взаимодействовать с ним. Негигроскопич ность — также важное свойство растворителей: даже при незначительном количестве воды в растворителе его растворяющая способность резко снижается.

Органические растворители токсичны, они (и их пары) оказывают вредное воздействие на человека. При работе с ними необходимо строго соблюдать меры безопасности, в частности, обеспечивать хорошее проветривание помещений, в которых ведутся работы, применять защитные приспособления — перчатки и респираторы.

Необходимо учитывать огнеопасность растворителей. Подавляющее большинство органических растворителей горючи, а их пары вместе с воздухом при определенной концентрации образуют взрывоопасную смесь. Поэтому в помещениях, где хранятся растворители или ведутся работы с ними, надо строго соблюдать правила противопожарной безопасности: нельзя разводить открытый огонь, курить. В помещениях должна быть исключена возможность искрообразования, обеспечено хорошее проветривание или устроена приточно-вытяжная вентиляция.

Растворители хранят в подземных складах в резервуарах (бидонах, бочках, бутылях). Небольшие бидоны и бутыли с растворителями устанавливают на стеллажах пробками вверх.

Растворители как технологические добавки, придающие материалу (смеси) определенную рабочую вязкость (консистенцию), применяют при производстве синтетических клеев и мастик, лаков и красок, шпатлевочных и других составов.

Наиболее широко используют следующие растворители: метилэтилкетон, спирт этиловый, скипидар, нефтяной растворитель нефрас-С50/170 (бензин для про-мышленно-технических целей), уайт-спирит, бензол нефтяной, сольвент нефтяной, ксилол нефтяной, бутилацетат, этилацетат и др.

В производстве синтетических облицовочных мате-иалов (линолеумов, пленок, погонажных изделий) наиболее широко распространены следующие стабилизаторы: силикат кальция, свинец фталевокислый двухосновный, свинец стеариновокислый двух- и трехосновный, свинец кремнекислый, стеарат цинка, амины, фенолы и их производные.

При изготовлении отделочных декоративных поливинилхлоридных пленок используют пастообразные стабилизаторы. К ним относятся барий-кадмий-цинковые (Ba-Cd-Zn) стабилизаторы марок СКС-11 и СК.С-22.

Отвердители применяют для отверждения материалов на основе реакционноспособных олигомеров. Отверждение — необратимый процесс перехода отверждающихся компонентов в нерастворимые и неплавкие полимеры.

Отвердители — перекись бензоила, кислоты, амины (полиэтиленполиамин — ПЭПА, уротропин и др.) служат для производства изделий на основе эпоксидных и полиэфирных смол (стеклопластиков), клеев на основе мочевиноформальдегида и др.

Специальные добавки. Для придания синтетическим облицовочным материалам специфических свойств при их изготовлении вводят специальные добавки — антистатики, антисептики, антипирены, гидрофобизирующие добавки, порообразователи.

Антистатики предотвращают образование зарядов статического электричества на поверхностях полимерных материалов для полов (линолеум, плитки). Такими материалами являются поверхностно-активные вещества (аламин, алкамон, триамон и др.), электропроводящие наполнители (сажа, графит, порошки металлов) и др.

Антисептики — химические вещества или препараты, придающие изделиям биологическую стойкость, т. е. устойчивость к гниению, поражению домовыми и плесневыми грибами. Они должны быть малолетучими, высокотоксичными (ядовитыми) для грибов и безвредными Для человека и животных.

Антипирены— химические вещества, понижающие горючесть древесины, тканей, пластмасс и других материалов органического происхождения. При нагревании некоторые антипирены плавятся и покрывают материал огнезащитной пленкой, которая не пропускает кислород воздуха, благодаря чему материал не горит пламенем а тлеет. Другие антипирены, разлагаясь при нагревании, выделяют газы, не поддерживающие горение.

К антипиренам относятся фосфат аммония, бура, соединения сурьмы, хлорированные углеводороды и др.

Гидрофобизирующие добавки придают изделиям водостойкость. Такими свойствами должны обладать лаки и краски, листы и плиты на основе древесины, полимерные материалы для покрытия полов.

Наилучшими гидрофобными свойствами обладают полиорганосилоксаны — полисилоксаны, силиконы, вводимые в состав изготовляемых материалов в виде водных растворов или эмульсий.

Порообразователи — вещества, с помощью которых создается система пор в первоначально монолитном материале. Порообразовагелями служат органические соединения, выделяющие при разложении азот (так называемые порофоры), некоторые неорганические соединения (гидрокарбонат натрия) и др.

Порообразователи применяют в производстве пористых резин, пенобетона, ворсового материала на вспененной латексной подоснове, релина с пористым слоем и других материалов.





Похожие статьи:
Синтетические клеи

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Материалы для облицовки зданий

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум