Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Тема 13. Строительные материалы и изделия на основе полимеровСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, СОСТАВ И СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ Полимерными называют строительные материалы, в состав которых в качестве основного компонента входят высокомолекулярные органические вещества – полимеры. В процессе переработки полимерные материалы способны образовывать пластические массы, легко формуемые и сохраняющие форму после снятия действующих усилий. Поэтому их часто называют пластмассами (пластическими массами). Состав пластических масс. Пластмассы можно отнести к композиционным материалам, в состав которых, кроме полимера, входят следующие компоненты: наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, отвердители, красители, антистатики, антипирены, иногда порообразователи и другие компоненты. Каждый компонент имеет свое назначение и влияет на физические и механические свойства материала. Полимер в пластмассах является основным и обязательным компонентом, выполняющим роль связующего вещества, аналогично цементу в бетоне. По происхождению полимеры подразделяют на природные (белки, янтарь, целлюлоза, натуральный каучук, нуклеиновые кислоты и др.), искусственные, или синтетические (полиэтилен, полиамиды и др.). Современное производство полимеров базируется на реакциях химического синтеза полимеризации и поликонденсации. При реакции полимеризации происходит процесс соединения мономера без изменений его химического состава и выделения побочных продуктов. Полимеризационными являются полиэтилен, полипропилен, поли-винилхлорид и др. При реакции поликонденсации образуются высокомолекулярные соединения с выделением побочных продуктов. Химический состав таких полимеров отличается от состава исходных веществ. Например, при поликонденсации фенола и формальдегида получаются фенолформальдегидная смола и вода. Поликонденсационными полимерами являются карбамидные, полиамидные, эпоксидные смолы и др. Все полимеры по их поведению при нагревании подразделяются на термопластичные и термореактивные. Термопластичные полимеры при нагревании размягчаются и отвердевают при охлаждении. Эти свойства не утрачиваются и при многократном повторении нагревания и охлаждения. Термопластичные полимеры широко применяют в производстве эластичных пленок, лакокрасочных материалов, искусственного волокна и др. К ним относятся полистирол, полиэтилен, поливинилхлорид, поливинил-ацетат и др. Термореактивные полимеры затвердевают при действии теплоты и давления и не размягчаются при повторных нагревах. Молекулы термореактивных смол-олигомеров химически активны, соединяются друг с другом, образуя сплошную пространственную сетку, как бы одну огромную молекулу. Термореактивные олигомеры отличаются большой прочностью, твердостью и теплостойкостью. Из них широко используют фенолформальдегидные, аминоформальдегидные и эпоксидные полимеры. Наполнители — неорганические или органические вещества, которые добавляют к полимерному связующему в целях его экономии и улучшения свойств полимерных материалов. Химическая природа, физическое строение и форма наполнителя определяют механические, электрические и химические свойства полимеров, а также их водо-, термо- и теплостойкость. В производстве полимерных материалов используют наполнители порошкообразные (мел, каолин, древесная мука, молотая слюда и др.), волокнистые (асбестовые, стеклянные, целлюлозные, древесные волокна) и слоистые (бумага, хлопчатобумажная ткань, стеклоткань, древесный шпон и др.). Наполнители значительно дешевле полимеров, поэтому их использование в пластической массе снижает стоимость материалов и изделий. Пластификаторы — вещества, повышающие пластичность и эластичность материалов, облегчающие технологический процесс их формования в изделия. Пластификаторы должны быть нетоксичными, нелетучими, хорошо смешиваться с полимером. Пластификаторы понижают температуру переработки и придают материалу такие свойства, как свето-, термо- и морозостойкость, негорючесть. В качестве пластификаторов применяют сложные эфиры спиртов и кислот, камфару, глицерин и др. Стабилизаторы — вещества, способствующие длительному сохранению свойств пластмасс в процессе их эксплуатации, т.е. повышению долговечности материала. Они предотвращают или замедляют процессы старения полимеров при тепловом или световом воздействии (термо- и фотостабилизаторы). Широко применяют следующие стабилизаторы: силикат кальция, свинец кремнекислый, стеарин цинка, амины, фенолы и их производные. Отвердители применяют для ускорения процесса отверждения полимеров, переводя их в неплавкое и нерастворимое состояние (перекись бензоила, кислоты, уротропин и др.). Красители или пигменты придают пластмассам определенные цвета. В производстве пластмасс и изделий чаще всего применяют неорганические пигменты: охра, мумия, сурик, умбра, ультрамарин и др. Из неорганических красителей используют нигрозин, хризоидин. В пластмассы при необходимости вводят смазывающие вещества (парафины, воск) для предотвращения прилипания изделия к форме, создание газонаполненных пластмасс достигается с помощью порооб-разователей, огнестойкость повышается введением антипиренов. Основные свойства полимерных материалов. Ряд физико-механических свойств дают полимерным материалам значительные преимущества перед наиболее распространенными строительными материалами. Одним из ценных свойств пластмасс является низкая плотность. Средняя плотность пластмасс колеблется от 15 до 2200 кг/м3, истинная плотность пластмасс составляет 0,9... 1,8 г/см3, т.е. они в 2 раза легче алюминия и в 5 раз легче стали. Большинство пластмасс имеет высокие механические характеристики. Они хорошо сопротивляются сжимающим, растягивающим, изгибающим, истирающим и ударным воздействиям. Предел прочности пластмасс с порошкообразным наполнителем 100... 150 МПа, при изгибе 40...60 МПа, предел прочности при растяжении стеклотекстолита 280 МПа. Низкая плотность и высокие прочностные показатели дают возможность создать эффективные конструкции из пластмасс. Коэффициент конструктивного качества для пластмасс значительно выше, чем у большинства строительных материалов: у кирпичной кладки к.к.к. 0,2, у бетона 0,03; дюралюминия 1,6; у плотных стеклопластиков 2,2. Теплопроводность пластмасс зависит от их пористости. Теплопроводность большинства пластмасс 0,2...0,7 Вт/(м-К), а у пористых материалов 0,03...0,04 Вт/(м-К). Пластмассы и изделия на их основе обладают высокой химической стойкостью к воздействию растворов кислот, щелочей, органических растворителей (бензину, бензолу и др.), солей, имеют высокую коррозионную стойкость, не гниют в условиях переменной влажности. Пластмассы хорошо окрашиваются в массе в любые цвета. Некоторые ненаполненные пластмассы (оргстекло, полиэтиленовые пленки) прозрачны и обладают хорошими оптическими свойствами. Пластмассы хорошо склеиваются и свариваются как между собой, так и с другими материалами. Пластмассы легко обрабатываются: их можно пилить, строгать, сверлить. Многие пластмассы непроницаемы для воды, что позволяет их применять для гидроизоляции зданий и сооружений, устройства кровель, трубопроводов. Низкая истираемость полимерных материалов позволяет их широко применять для покрытия полов. Положительной характеристикой пластмасс является высокая технологичность, т.е. способность перерабатываться в строительные изделия. Способность пластмасс сочетаться друг с другом и с другими органическими материалами позволяет создавать на их основе новые эффективные материалы и конструкции. Однако, как все материалы органического происхождения, пластмассы обладают рядом недостатков. Существенным недостатком пластмасс является малая поверхностная твердость. Твердость пластмасс значительно ниже, чем у металлов и каменных материалов. При длительном действии напряжений пластические массы в большей степени, чем многие другие материалы, склонны к необратимым деформациям — ползучести. Одним из основных недостатков полимерных материалов является низкая теплостойкость. Теплостойкость пластмасс колеблется в диапазоне 8О...15О°С. Большинство пластмасс можно эксплуатировать при температуре не выше 100 °С, и только материалы на основе кремнийорганических полимеров выдерживают температуру до 400 °С. Под влиянием внешних воздействий среды (тепла, света, кислорода воздуха) происходят необратимые изменения важнейших эксплуатационных свойств полимерных материалов: теряется гибкость, эластичность, появляются потемнения поверхности, т.е. происходит процесс старения. Процесс старения замедляют добавки-стабилизаторы. Большинство полимерных материалов относятся к сгораемым. Применение полимерных материалов в строительстве возможно лишь при отсутствии их токсичности. Токсичность некоторых пластмасс в ряде случаев зависит от токсичности не только самих полимеров, но и тех компонентов, которые входят в пластмассы (стабилизаторы, пластификаторы, красители). К токсичным веществам, которые могут выделяться из пластмасс относят ацетон, бензол, фенол, хлор, винилацетат и др. До применения в строительстве новые виды полимерных материалов обязательно проходят санитарно-токсикологические исследования. Но эти недостатки не снижают эффективности их применения в строительном производстве.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-28; просмотров: 2006; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.146.152.135 (0.009 с.) |