Реактопласты и их свойства
Термореактивными пластмассами (реактопластами) являются: фенопласты, получаемые на основе фенолоформальдегидных смол; аминопласты; материалы на основе полиэфирных, эпоксидных, кремний органических и других смол, получаемые исключительно реакцией поликонденсации. Термореактивные пластмассы при нагревании не расплавляются, а разрушаются и обугливаются, необратимо теряя способность к повторному формованию. Однако реактопласты по сравнению с термопластами обладают повышенной теплостойкостью и более высокими механическими свойствами. Недостатком термореактивных полимеров является возникновение при затвердевании значительных усадок, структурной неоднородности и внутренних напряжений, приводящих к растрескиванию и деформации получаемых изделий. Наименьшей усадкой обладают эпоксидные полимеры (0,5—2%), наибольшей — полиэфиры (около 10%). Поэтому при формовании термореактивных смол в их состав вводят специальные наполнители, снижающие усадку и растрескивание, а также себестоимость получаемых изделий. Многие термореактивные полимеры при отвердении выделяют низкомолекулярные вещества, образующие в пластмассах поры. Для устранения этого недостатка и получения плотной структуры материала, подготавливаемые смеси подвергают горячему прессованию, при котором происходит связывание наполнители и полимера и образование монолитного изделия. Фенопласты (фенолоформальдегидные смолы) - продукты поликонденсации фенолов с формальдегидом. В зависимости от условий поликонденсации образуются резольные (термореактивные) или новолачные (термопластичные) смолы. Свойства фенопластов определяются отвержденной смолой - резитом, они стойки к бензину, маслам, органическим растворителям. Фенопласты сохраняют свои свойства при длительном воздействии температуры 120° С, являются хорошими электроизоляторами, мало подвержены старению. Недостатком фенопластов является выделение токсичных примесей и продуктов деструкции - гомологов бензола, фенолов, формальдегида, особенно при контакте со щелочными средами и горячей водой. Продукты фотоокисления фенолов сообщают пластмассам темный цвет, поэтому фенопласты сразу окрашивают в черный или коричневый цвет. Из фенопластов производят прессование изделия - корпуса электросчетчиков и других приборов, детали и изделия технического назначения. Аминопласты — это пластмассы на основе смол, получаемых поликонденсацией мочевины и меламина с формальдегидом. Аминопласты стойки к действию бензина, ацетона, спирта, кислот, хорошо сохраняют цвет. Их недостаток - склонность к растрескиванию в результате выделения паров воды и формальдегида (продуктов реакции, продолжающейся после затвердевания). В качестве наполнителей в аминопластах применяют древесную и хлопковую целлюлозу, слюду, кварцевую и древесную муку и др. Основным методом получения изделий из пресс-порошков является горячее прессование. Аминопласты - бесцветные и светостойкие материалы, легко окрашиваются в любые цвета, обладают хорошими декоративными свойствами. Применяются для изготовления предметов хозяйственного назначения, парфюмерной тары, галантереи, корпусов и трубок телефонов, выключателей и др. Изделия из аминопластов легко очищаются от загрязнений моющими средствами, теплой водой и растворителями. Полиэфирные смолы получают поликонденсацией многоосновных кислот (терефталевая, малеиновая и др.) и многоатомных спиртов (этиленгликоль, глицерин и др.). Их отличают хорошие механические и электроизоляционные свойства, стойкость к влиянию атмосферы, масло и бензостойкость. Недостатком является высокое водопоглощение и склонность к растрескиванию и хрупкости в процессе старения, для их устранения полиэфирные смолы подвергают модификации, используя при синтезе жирные кислоты, карбоксил- или гидроксилсодержащие соединения и др. Широко используются пластмассы на основе термопластичных полиэфиров - полиэтилентерефталата, поликарбонатов, простых полиэфиров, а также термореактивных полиэфиров - ненасыщенных полиэфиров. Полиэтилентерефталат - сложный полиэфирдиметилтерефталата и этиленгликоля. Полиэтилентерефталат стоек к действию большинства органических растворителей, к термической деструкции, однако при температуре выше 140° С становится хрупким из-за структурирования в присутствии воды. Плавится при температуре 2650 С Из полиэтилентерефталата получают прочные прозрачные пленки для упаковки медикаментов и продуктов, магнитные, кино- и фотопленки. Поликарбонаты - сложные полиэфиры угольной кислоты и ароматических диоксисоединений (например, двухатомных фенолов). Поликарбонаты стойки к действию воды, водных растворов солей, минеральных и органических кислот, слабых растворов щелочей. Они влагостойки, атмосферостойки, имеют высокую температуру воспламенения (более 500° С) и не горят при удалении из пламени. Прозрачность поликарбонатов позволяет использовать их для изготовления пленок, светильников и т. п. Хорошие механические свойства и стойкость к старению в широком интервале температур обусловливают применение поликарбонатов в качестве деталей и корпусов различной аппаратуры, бытовых электроприборов и других изделий. Поликарбонаты перерабатывают литьем под давлением, экструзией, прессованием. Полимеризацией формальдегида получают простой полиэфир — полиформальдегид, который по высокой прочности к истиранию и по усталостной прочности превосходит большинство термопластов. Имеет цвет слоновой кости, легко окрашивается. Применяется для изготовления различных деталей машин и устройств. Перерабатывается методами прессования и литья под давлением, давая малую усадку. Эпоксидные смолы - это олигомеры или мономеры, содержащие в молекуле не менее двух эпоксидных групп и способные превращаться в полимеры пространственного строения. Неотвержденные эпоксидные смолы - это вязкие жидкости или низкоплавкие продукты, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в ацетоне и других органических растворителях (в спирте ограниченно растворимы). Механизм отверждения заключается во взаимодействии эпоксидных и гидроксильных групп с реакционно-способными группами отвердителя или между собой. Отверждение при комнатной температуре происходит с отвердителями основного характера (амины и их производные, низкомолекулярные полиамиды). Для завершения процесса отверждения и получения лучших свойств необходимо воздействие температуры 60-150°С в течение 4-10 часов в зависимости от вида и количества отвердителя и массы изделия. Кремнийорганические полимеры — это высокомолекулярные соединения, содержащие атомы кремния и углерода в составе мономерного звена макромолекулы. Важнейшими пластмассами кремнийорганических смол являются пресс-порошки, волокниты и стеклотекстолиты, производство которых аналогично получению пресс-материалов на основе фенолоформальдегидных смол. В пресс-порошках применяют минеральные порошкообразные наполнители; кремнийорганические стекловолокниты выпускают со стеклянными, кремнеземными, кварцевыми и асбестовыми волокнами; в стеклотекстолитах в качестве наполнителя используют стекло и асботкань. Из пресс-порошков изготавливают детали электро- и радиотехнического назначения, обладающие высокой теплостойкостью и термостабильностью, механической прочностью, водостойкостью и стойкостью к действию многих неорганических кислот и органических растворителей. Волокниты со стеклянными, кремнеземными и кварцевыми волокнами отличаются высокой ударной вязкостью и электроизоляционными свойствами и применяются наравне со стеклотекстолитом главным образом для получения электроизоляционных изделий. Газонаполненные пластмассы - пенопласты - отличаются малой плотностью и высокими тепло-, звуко- и электроизоляционными свойствами, водостойкостью и др. Недостаток пенопластов - их невысокая механическая прочность. Пенопласты имеют строение отвердевших пен и могут находиться в жестком, полужестком и эластичном состоянии. Жесткие пенопласты не выдерживают растягивающих нагрузок и непластичны, поэтому применяются либо в условиях сжатия, либо отсутствия нагрузок, а эластичные способны снижать вибрацию и используются в качестве амортизирующего материала. Вспенивание полимеров основано на введении в их состав специальных веществ (порофоров), которые при нагревании или в результате химических реакций выделяют газы, образуя поры. Свойства пенопластов зависят от объема газовой фазы, находящейся в полимере, строения ячеек и химического строения полимера. Газонаполненные материалы могут изготавливаться на основе большинства полимеров, но наибольшее практическое значение получили пенопласты, получаемые из поливинилхлорида, полистирола, полиуретана, феноло- и мочевиноформальдегидных смол. Широкое распространение получили пенопласты, получаемые смешиванием поливинилхлорида с метилметакрилатом и другими компонентами. Газонаполненные материалы на основе полиуретанов - пенополиуретаны - обладают малой плотностью, механической прочностью, водостойкостью, устойчивостью к действию растворителей и высокими электроизоляционными свойствами. Промышленность выпускает как жесткие, так и эластичные пенополиуретаны. Жесткие материалы применяются в качестве покрытий в строительстве. Строительные стенные конструкции, в которых внутренний слой состоит из пенополиуретана, а наружные - из деревянных листов, обладают хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами. К эластичным пенополиуретанам относится поролон, который характеризуется высокими тепло- и звукоизоляционными и амортизационными свойствами. Эластичные пенополиуретаны применяются для изготовления сидений автомобилей, подушек, ковриков, обивки мебели, а также в качестве тепло- и звукоизоляционных материалов.
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2950)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |