Pagina principală → Articole
polimeri termoplastici
polimeri termoplastici Chemat capabili să se înmoaie în mod repetat, atunci când este încălzit și se întărească atunci când se răcește. Acestea și multe alte proprietăți ale polimerilor termoplastici sunt explicate printr-o structură liniară a macromoleculelor lor. După încălzire, interacțiunea dintre moleculele este slăbit și ele pot fi deplasate unul în raport cu altul (așa cum este cazul cu particule de argilă umedă), polimerul este înmuiată, pornirea încălzirii în continuare într-un lichid vâscos. Bazat pe această proprietate a diferitelor metode de formare a articolelor termoplastice, și conectarea lor prin sudare.
Cu toate acestea, în practică, nu toate termoplast poate fi atât de ușor de tradus într-o stare de plastic, deoarece temperatura începe descompunerea termică a unor polimeri sub temperatura lor de tranziție în stare plastică (această caracteristică, în special pentru PVC, ftorplastov și colab.). În acest caz, folosind diferite abordări tehnologice care reduc punctul de turnare (de exemplu, plastifianti administrate) sau pentru a întârzia degradarea termică (introducerea stabilizatori, transformare sub atmosferă de gaz inert).
Structura moleculara liniara este, de asemenea, datorită capacității termoplasticelor nu numai umfla, dar ușor solubili în solvenți selectați în mod corespunzător. tipul solventului depinde de natura chimică a polimerului. Soluțiile de polimer, chiar concentrații foarte mici (2 ... 5%), caracterizat printr-o vâscozitate destul de mare, motiv pentru aceasta este dimensiunea mare a moleculelor de polimer comparativ cu moleculele de substanțe cu greutate moleculară mică convenționale. După evaporarea solventului, polimerul revine la o stare solidă. Aceasta se bazează pe utilizarea soluțiilor de termoplaste ca lacuri, vopsele, adezivi și în liant mastic și polimerrastvorah.
Dezavantajele includ termoplaste rezistență scăzută de căldură (de obicei, nu mai mare de 80 ... 120 ° C), duritate superficială scăzută, fragilității la temperatură joasă și fluiditate la tendință ridicată la îmbătrânire sub efectul razelor solare și a oxigenului.
Cu toate acestea, proprietățile pozitive ale plastic pe bază de polimeri termoplastici (vezi. P. 15.1) decât să compenseze dezavantajele din urmă. Printre cel mai important grup de termoplaste izolat, numit tonaj, care producția anuală mondială ajunge la peste 5 milioane de tone pe an (Tabel. 9.2). Având în vedere polimerii cu densitate scăzută (de aproape 8 ori mai mică decât cea a oțelului) producția lor comparabile cu volumele de producție din metal.
Construcția folosește circa 20 ... 25% din polimerii produși. polimeri termoplastici Pivot utilizate în construcție, - clorură de polivinil, polistiren, polietilenă și polipropilenă precum acetatul de polivinil, poliacrilat, poliizobutenă-lenjerie, etc.
Mai mult, polimerii derivați dintr-un singur monomer, copolimeri sintetizați - produșii obținuți prin polimerizarea împreună (prin copolimerizarea) a doi sau mai mulți monomeri. În acest caz, materialele formate cu noul set de proprietăți. De exemplu, în polimerizarea acetatului de vinil cu etilenă pentru a face un copolimer mai durabil și decât acetatul de polivinil rezistent la apă, dar își păstrează proprietățile adezive ridicate. O gamă largă de copolimeri pe bază de monomeri produși acrilici.
produs polimerizarea etilenei - - polietilenă (-CH2 - CH2 -)“cel mai frecvent polimer în zilele noastre. hornlike polietilenă, gras la atingere, materialul translucid este ușor de tăiat cu un cuțit; arsuri atunci când sunt aprinse simultan și se topește cu un miros caracteristic de parafină ardere. La temperatura camerei, polietilena este practic insolubil în oricare dintre solvenții, dar în benzen și se umflă hidrocarburile clorurate; la o temperatură de peste 70 până la 80 ° C, este solubil în acești solvenți.
Polietilena are o rezistență chimică ridicată, este biologic inert. Sub influența radiațiilor solare (UV sale componente) vârstele de polietilenă, pierde proprietățile de performanță.
Din polietilenă a fost sintetizat pentru prima dată în 1932 o metodă de înaltă presiune. O metodă mai eficientă este presiunea scăzută a apărut în 1953 În prezent, polietilena este sintetizat prin mai multe metode. Astfel, polietilena produsă în două tipuri: de înaltă densitate (pe produse din acestea este o abreviere PEHD - polyethilen înaltă Dencity) și joasă densitate (PELD - polyethilen Low Dencity), care diferă în structura moleculară și proprietățile fizico-mecanice. polietilenă de înaltă densitate cu molecule ramificare mai au un grad mai mare de cristalinitate decât polietilenă de joasă densitate.
Când este încălzit la 50 ... 60 ° C, polietilenă reduce caracteristicile lor de rezistență, dar își păstrează elasticitatea la minus 60 ... 70 ° C, Polietilena este bine suda și ușor de prelucrat în produse. Deoarece este fabricat din folie (opac sau transparent), țevi, izolație electrică. polietilenă spongioasă este sub formă de plăci și țevi utilizate în scopul izolației și garnituri de etanșare.
Dezavantaje polietilena - duritate scăzută și rezistență la căldură, inflamabilitatea, îmbătrânirea rapidă sub acțiunea razelor solare. Din polietilenă protejează împotriva îmbătrânirii prin introducerea în ea umpluturi (negru de fum, pulbere de aluminiu) și / sau stabilizatori speciali.
Pentru a îmbunătăți rezistența la căldură polietilenă produc reticulare sale moleculare. Produsele realizate din polietilenă reticulată (PEX) poate funcționa la temperaturi de până la 95 ° C și rezistă scurtă încălzire la 125 ... 130 ° C, Astfel, polietilena pierde capacitatea de a fi sudate. Polietilena reticulată este utilizat la fabricarea țevilor și a cablurilor electrice.
Polipropilena [-CH2 - CH (CH2) -] „- o compoziție polimerică apropiată de polietilenă. In sinteza polipropilenei formate oarecum diferite în structura polimerilor: izotactic, sindiotactic și atactica.
utilizat cea mai mare parte din polipropilenă izotactică. Diferă de polietilena o duritate, rezistență și rezistență la căldură (punct de înmuiere aproximativ 170 ° C) mai mare, dar trecerea la o stare casantă are loc la minus 10 ... 20 „C. polipropilenă Densitate 920 ... 930 kg / m; rezistență la rupere de 25 ... 30 MPa; alungire la rupere de 200 ... 800%. Polipropilena este un conductor slab de căldură - A = 0,15 W / (m * K).
Temperatura maximă de funcționare pentru produsele din polipropilenă de 120 ... 140 ° C, dar produsele sunt într-o stare încărcată, de exemplu, conducta de alimentare cu apă caldă, nu este recomandat pentru utilizare la temperaturi peste 75 ° C
Polipropilena este folosit în aproape exact același scop ca și polietilenă, dar produsele realizate din mai rigide și formă stabilă.
polipropilenă atactică (APP) obținută în sinteza polipropilenei ca impuritate inevitabilă, dar este ușor de separat de polipropilenă extracție izotakti-agenții (dizolvare în solvenți de hidrocarburi). APP - o densitate moale produs elastic de 840 ... 845 kg / m, cu o temperatură de înmuiere de 30 ... 80 „C. Folosit ca modificator APP compoziții bituminoase pentru materiale de acoperire (vezi. P. 16.2).
Poliizobutilena [- CH2 - C (CH3) 2 - CH2 -] - kauchukopodob-lea polimer termoplastic, descris în detaliu la punctul 9.5 ..
Polistiren (polivinil benzen) [- CH2 - CH (C6H5) -] - densitate polimer transparent 1050 ... 1080 kg / m; la temperatura camerei, rigid și fragil, dar atunci când este încălzit la 80 ... 100 ° C înmuiere. Rezistența la tracțiune (la 20 ° C) de 35 ... 50 MPa. Polistirenul este ușor solubil în hidrocarburi aromatice (efect inel benzenic, o parte din moleculele de polistiren), esteri și hidrocarburi clorurate. Polistirenul este inflamabil și fragil. Pentru a reduce friabilitatea de polistiren sintetizat cu alți monomeri sau combinat cu cauciucuri (polistiren antișoc).
În construcția de polistiren utilizate pentru fabricarea materialelor termoizolante - polistiren (densitate de 15 ... 50 kg / m), dale care se confruntă și accesorii mici. Soluție Polistirenul în solvenți organici, - lipici bun.
acetat de polivinil [- CH2 - CH (CH2COO) -] - transparent, incolor greu la temperatura camerei, polimer densitate 1190 kg / m. acetat de polivinil este solubil în cetone (acetonă), esteri și hidrocarburi aromatice clorurate, în gonflează cu apă; în hidrocarburi alifatice și terpenici nu sunt solubile. acetat de polivinil nu este rezistent la acizi si baze; când este încălzit peste 130 ... 150 ° C se descompune cu eliberarea de acid acetic. polivinil proprietate pozitivă - o bună aderență la materiale de zidarie, sticla, lemn.
În aparență, plastifiat și non-plastifiat dispersie este aproape imposibil de distins de un altul. Prin urmare, pentru a determina tipul de dispersie, o cantitate mică de ea este aplicat un pahar curat și se păstrează la temperatura camerei până la uscare. La dispersia plastifiată a format un film elastic transparent la neplasticizată - peliculă fragil, este scos din sticlă abia se sfărâmă.
Trebuie amintit că dispersia plastifiat nu este rezistent la îngheț și prin congelare ireversibil distruse ca precipitat polimer. Prin urmare, în timpul iernii plastifiantul este livrat într-un pachet separat. Plastifiant pentru plastifierea și s-a agitat cu o dispersie menținută timp de 3 ... 4 h pentru pătrunderea sa în particulele de polimer. dispersie neplastifiată cel puțin patru rezistă cicluri de congelare - decongelare la temperaturi de până la -40 ° C Srokhraneniya PVAD la 5 ... 20 C - 6 luni.
acetat de polivinil este utilizat pe scară largă în construcții. Bazat pe ea face adezivi, latex, tapet lavabil. Dispozitiv pentru PVAD utilizat Floor mastic lichid și pentru modificarea mortarelor de ciment. Dispersia diluat la 5 ... 10 procente concentrație suprafață de beton amorsate înainte de aderarea mucoasei la masticuri polimer și înainte de aplicarea mortarelor polimer-ciment.
Lipsa de materiale pe bază de dispersii polivinilatseta-ta - Sensibilitate la apa: materiale umfla și pot apărea eflorescențe. Acest lucru se datorează prezenței unei cantități apreciabile în dispersiile de polimer stabilizator solubil în apă în sine și capacitatea de a se umfla în apă. Deoarece dispersia are o reacție ușor acidă (pH = 4,5 ... 6), atunci când sunt aplicate produselor din metal posibila coroziune metal.
clorură de polivinil (-CH2 - SNS1-) - cea mai răspândită în construcția polimerului - este un solid, inodor și insipid, incolor sau gălbui (pentru prelucrare, ca urmare a degradării termice poate dobândi culoare maro deschis). polivinilchlorică Densitate 1400 kg / m; o rezistență la rupere de 40 ... 60 MPa.
PVC punct de curgere 180 ... 200 ° C, dar atunci când este încălzit peste 160 ° C începe să se descompună cu evoluția HK1. Acest lucru face dificil de reciclat produse din PVC.
clorură de vinil este bine combinat cu plastifianți. Aceasta facilitează prelucrarea și produce din plastic, cu o varietate de proprietăți: foi rigide și tuburi, muluri elastice, de film moale.
PVC sudate bine; el a lipit doar unele tipuri de adezivi, cum ar fi perhlorvinil. PVC pozitiv de calitate - rezistență chimică ridicată, proprietăți dielectrice și inflamabilitate scăzută.
În construcția de clorură de polivinil utilizată pentru producerea de materiale pentru pardoseli (diferite tipuri de linoleum, gresie), conducte, articole turnate (șine, plintele și siding m. P.) și finisarea filmelor decorative și spume.
Perchlorovinyl - un produs de clorinare din PVC care conține 60 ... 70 (în greutate) de clor, 56%, în loc de polivinilhlori. Densitatea Perchlorovinyl de aproximativ 1500 kg / m. Acesta este caracterizat printr-o rezistență chimică foarte ridicată (la acizi, baze, agenti de oxidare); neinflamabil. Spre deosebire de perchlorovinyl PVC ușor solubil în hidrocarburi clorurate, acetonă, acetat de etil, toluen, xilen și alți solvenți.
Perchlorovinyl calitate pozitiv - aderenta mare la metal, beton, lemn, piele si PVC. Combinația de aderență ridicată și solubilitate bună permite utilizarea perchlorovinyl în adezivi și formulări vopsea. datorită rezistenței ridicate a acestui polimer vopsea Perchlorovinyl utilizate pentru fatade.
După ce a lucrat cu formulările care conțin polivinil-polimer trebuie să spălați bine mâinile cu apă caldă și săpun și grăsime cremă de grăsime (vaselină, lanolină, și așa mai departe. P.). Când le mâinile foarte murdare șterse anterior cu cârpe înmuiate în spirt mineral (utilizate în acest scop, benzen, toluen, benzina cu plumb este interzisă).
Policarbonatul - un grup relativ nou de polimeri pentru construcții - esteri ai acidului carbonic. Cel mai mare interes sunt policarbonați liniari aromatici cu greutate moleculară (30 ... 35) * 10 punct ridicat de topire diferit (250 ± 20) ° C și care se referă la o substanță autostingere. Ele sunt caracterizate prin caracteristicile fizico-mecanice ridicate, variind puțin în intervalul de temperaturi de la - 100 + 150 „C. policarbonați Densitate 1200 kg / m3; rezistență la tracțiune de 65 ± 10 MPapri alungire de 50 ... 100%, rezistență mare la impact și unih duritate (HB 15 ... 16 MPa).
rășinile derivate din petrol - polimeri obținuți prin polimerizarea unui amestec de cumaronă și inden conținut în uleiul de gudron de cărbune și produse de piroliză.
rășină derivate din petrol are o greutate moleculară joasă (mai puțin de 3000) și în funcție de valoarea sa poate fi un material fragil cauciucată sau tare. Reduce fragilității polimerilor pot fi derivate din petrol combinarea lor cu cauciucuri, rășini fenol-formaldehidice și alți polimeri. Acești polimeri sunt ușor solubili în uleiuri benzen, terebentină, acetonă, minerale și vegetale.
rășinile derivate din petrol într-o formă topită sau dizolvată bine umezit cu alte materiale, după solidificare păstrează adeziunea la un material la care au fost aplicate. Dintre ele produc plăci pentru pardoseli, vopsele și mastic lipire.