Типы полимеров и наполнителей, используемых в строительных пластмассах.

Основным и обязательным компонентом пластмасс является полимер. Полимер в пластмассах выполняет роль связующего, аналогично цементу в бетонах. От вида полимера, его свойств и количества зависят важнейшие свойства этих многокомпонентных материалов.

Полимерами называют вещества, молекулы которых представляют собой цепь или решетку последовательно соединенных одинаковых групп атомов, повторяющихся большое количество раз. Молекулярная масса очень велика. Полимерные вещества существуют в природе (крахмал, целлюлоза, белки), но большинство полимеров, используемых для получения пластмасс, — синтетические. Их получают двумя способами: Полимеризацией и поликонденсацией.

Полимеризационные полимеры.

Полиэтилен [—СН2—СН2—]п — насыщенный полимерный углеводород, получаемый полимеризацией газа этилена СН2=СН2. Полиэтилен представляет собой прозрачное вещество плотностью 0,94...0,97 г/см3, размягчающееся при нагревании до 8О...9О°С и плавящееся при 1ОО...12О°С. Характерная особенность полиэтилена — способность сохранять эластичность до —70...—80 °С. Полиэтилен хорошо противостоит действию большинства кислот, щелочей и растворителей. Из полиэтилена изготовляют в основном пленки, трубы для холодного водоснабжения.

Полипропилен [—СН2—СН (СНз)—]n —, близкий по свойствам к полиэтилену, но более прочный, жесткий и температуростойкий. Применяют полипропилен для изготовления отделочных листов, пленок, труб. Полиизобутилен [—СН2—С (СН3)2—]п — обладает рядом специфических свойств: высокой эластичностью, морозостойкостью, хорошей адгезией (прилипаемостью) к бетону и другим силикатным материалам. Применяется для изготовления герметизирующих пленок, прокладок и мастик, в частности для герметизации стыков крупнопанельных зданий.

Поливинилхлорид [—СН2—СНСI—] один из самых распространенных полимеров, применяемых в строительстве. Это прозрачный, жесткий и прочный при комнатной температуре полимер, при нагревании до 6О...1ОО°С он размягчается, а при 160...200°С—плавится. Для придания изделиям эластичности и для облегчения переработки поливинилхлорида его обычно пластифицируют. Из поливинилхлорида получают различные изделия: линолеум, трубы, плинтусы, отделочные пленки.

Полистирол [—СН2—СНС6Н5—]п — прозрачный, довольно прочный, но хрупкий полимер, хорошо окрашивается и легко перерабатывается. В строительстве его применяют для получения теплоизоляционных пенопластов, облицовочных плиток.

Поливинилацетат— полимер, у которой невысокая водостойкость и хорошие адгезионные (клеящие) свойства. В строительстве широко используют в виде водной дисперсии для получения клеев, водоэмульсионных красок, шпаклевок и мастик.

Поликонденсационные полимеры.

Фенолформальдегидные полимеры — первые синтетические полимеры, нашедшие практическое применение; получают поликонденсацией фенола и формальдегида в виде олигомерного продукта, способного необратимо отверждаться при нагревании. Применяют для получения слоистых пластиков, минераловатных и электрических изделий, водостойких лаков и клеев для деревянных конструкций.

Полиэфирные полимеры — обширная группа полимеров, получаемых поликонденсацией многоатомных спиртов и органических кислот. Различают насыщенные (термопластичные) полиэфиры и ненасыщенные полиэфиры (термореактивные). Последние используют в виде жидких олигомеров, которые способны к необратимому отверждению. На основе ненасыщенных полиэфиров изготовляют лаки и краски, их используют как связующее в стеклопластиках и полимербетонах.

Эпоксидные полимеры — довольно дорогой и малодоступный вид полимеров, обладающий высокой прочностью, химической стойкостью в отвержденном состоянии и очень хорошей адгезией к другим материалам. В строительстве эпоксидные полимеры применяют для склейки и ремонта железобетонных конструкций, получения полимер - бетонов.

Кремнийорганические полимеры — большая группа полимеров, в составе которых присутствует кремний. Благодаря наличию кремния полимеры приобретают ряд специфических свойств: повышенную термо- (до 400...500°С) и химическую стойкость, в ряде случаев хорошую совместимость с силикатными материалами. Их применяют в качестве гидрофобизирующих добавок к бетонам и растворам, для получения атмосферостойких фасадных красок и для защитных покрытий облицовочных изделий.

Наполнители - это порошковые вещества (древесная мука, мел, сажа), волокнистые (стекловолокно, асбест, органические волокна) и листовые материалы ( бумага, древесный шпон, ткани).

У большинства пластмасс существенная часть объема приходится на долю наполнителей. Наполнители, уменьшая содержание полимера в пластмассах, значительно снижают их стоимость, усадку и деформативность. Они увеличивают теплостойкость и атмосферостойкость пластмасс и снижают горючесть. Листовые и волокнистые наполнители резко повышают прочность пластмасс на растяжение и изгиб.