Основные компоненты полимерных материалов

В состав полимерных материалов — многокомпонентных систем при изготовлении кроме полимера вводят различные добавки — наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, пигменты и красители, растворители, отвердители, порообразователи, а также специальные добавки — антипирены, антистатики, антисептики, гидрофобизирующие.

Полимерные связующие вещества. Основные свойства синтетических облицовочных материалов или пластмасс зависят от свойств входящих в их состав полимеров, являющихся связующим веществом. В качестве связующих веществ для изготовления полимерных материалов применяют поливинилхлорид, полистирол, поливинилацетат, полиамид, полипропилен, фенолоальдегидные, эпоксидные инден-кумароновые, фенолоформальдегидные и алкидные полимеры.

Поливинилхлорид получают полимеризацией винилхлорида (СН2=СНС1).

Эмульсионный поливинилхлорид — порошок белого цвета. Для переработки в пластифицированные изделия методами вальцевания, экструзии и каландрирования используют поливинилхлорид ПВХ-Е-7050-М, ПВХ-Е-6650-М, ПВХ-Е-6662-Э и др. При нормальной температуре поливинилхлорид безвреден. При нагревании (особенно до температуры разложения — выше 130 — 140°С) выделяются оксид углерода и хлористый водород, которые раздражающе действуют на слизистые оболочки.

Достоинства поливинилхлорида — устойчивость к действию кислот, щелочей, смазочных масел, а также высокие диэлектрические свойства . Основной недостаток поливинилхлорида — малая устойчивость к действию тепла и света.

Применяют эмульсионный поливинилхлорид в производстве линолеума, плиток для полов, погонажных и других изделий.

Суспензионный поливинилхлорид — продукт полимеризации винилхлорида предназначается для изготовления изделий методами экструзии, каландрирования, прессования, вальцевания, литья под давлением. По внешнему виду суспензионный поливинилхлорид — однородный порошок белого цвета без вкуса и запаха. При нагревании выше 150°С частично распадается, выделяя хлористый водород и оксид углерода.

Для изготовления линолеума, пластифицированной пленки и листов искусственной кожи используют поливинилхлорид марок ПХВ-С-7050-М, ПХВ-С-6358-М, ПХВ-С-6340-М.

Полистирол — твердый прозрачный материал, похожий на стекло, пропускающий 88 — 90 % лучей видимой части спектра. Он бесцветен, лишен запаха, безвреден, горит коптящим пламенем.

Промышленность выпускает полистирол общего назначения марок ПСЭ-1 и ПСЭ-2 (эмульсионный), ПСМ (блочный) и ПСС (суспензионный).

Полистирол ПСЭ-1 и ПСЭ-2 получают в виде порошка белого цвета или гранул размером не более 3×5 мм.

Полистирол растворяется в ароматических углеводородах и эфирах, но не растворяется в воде, спиртах, бензине, щелочах и кислотах (за исключением азотной). Хорошо сваривается при температуре 220 — 250°С, склеивается, легко поддается механической обработке (сверлению, пилению). К недостаткам полистирола относятся хрупкость, низкая атмосферостойкость, горючесть.

Полистирол используют для изготовления облицовочных листов и плиток, пленок, теплоизоляционного пенополистирола .

Поливинилацетат — бесцветный и прозрачный полимер аморфной структуры. Растворим во многих органических растворителях, немного набухает в воде, неустойчив к действию кислот и щелочей, нерастворим в бензине, керосине.

Применяют его в полимерцементных растворах и бетонах для устройства бесшовных полов. Кроме того, благодаря пластичности и светостойкости, высоким адгезионным свойствам по отношению к металлу, дереву его используют в производстве клеев, лаков и красок.

Инден-кумароновые полимеры выпускают в виде кусков или чушек. Они устойчивы к действию 5%-ного раствора соды, 15%-ного раствора едкого натра и 10%-ного раствора аммиака. Хорошо растворяются в бензоле, толуоле и скипидаре, не растворяются в бензине.

Инден-кумароновые полимеры применяют в качестве связующего при производстве плиток для полов и глифталевого 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, полиизобутиленом 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 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 с ними следует проводить в помещениях с эффективным воздухообменом и в спецодежде.

Эпоксидные полимеры обладают высокой адгезией ко многим материалам и химической стойкостью, имеют хорошие диэлектрические свойства, дают небольшую усадку при отверждении.

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 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.

Карбамидоформальдегидные смолы по внешнему виду представляют собой однородную суспензию от белого до светло-желтого цвета без посторонних включений. Смолы марок КФ-МТ, КФ-Б, КФ-БЖ, КФ-Ж применяют в производстве древесностружечных плит, фанеры, теплоизоляционных материалов. Обозначение состоит из названия основного продукта — КФ и основного свойства: Б — быстротвердеющая, Ж — повышенной жизнеспособности, МТ — малотоксичная.

Фенолоформальдегидные жидкие смолы — 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, древесно-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.