Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Материал который относится к термопластичным полимерам это

Материал который относится к термопластичным полимерам это

Термопластичными называют полимеры, способные многократно размягчаться при нагревании и отвердевать при охлаждении. Эти и многие другие свойства термопластичных полимеров объясняются линейным строением их макромолекул. При нагревании взаимодействие между молекулами ослабевает и они могут сдвигаться одна относительно другой (как это происходит с частицами влажной глины), полимер размягчается, превращаясь при дальнейшем нагревании в вязкую жидкость. На этом свойстве базируются различные способы формования изделий из термопластов, а также соединение их сваркой.

Однако на практике не все термопласты так просто можно перевести в вязкотекучее состояние, так как температура начала термического разложения некоторых полимеров ниже температуры их перехода в вязкотекучее состояние (это характерно, в частности, для поливинилхлорида, фторпластов и др.). В таком случае используют различные технологические приемы, снижающие температуру текучести (например, вводят пластификаторы) или задерживающие термодеструкцию (введением стабилизаторов, переработкой в среде инертного газа).

Линейным строением молекул объясняется также способность термопластов не только набухать, но и хорошо растворяться в правильно подобранных растворителях. Тип растворителя зависит от химической природы полимера. Растворы полимеров, даже очень небольшой концентрации (2…5%), отличаются довольно высокой вязкостью, причиной этого являются большие размеры полимерных молекул по сравнению с молекулами обычных низкомолекулярных веществ. После испарения растворителя полимер вновь переходит в твердое состояние. На этом основано использование растворов термопластов в качестве лаков, красок, клеев и вяжущего компонента в мастиках и полимеррастворах.

К недостаткам термопластов относятся низкая теплостойкость (обычно не выше 80… 120 °С), низкая поверхностная твердость, хрупкость при пониженных температурах и текучесть при высоких, склонность к старению под действием солнечных лучей и кислорода воздуха.

Но положительные свойства пластмасс на основе термопластичных полимеров (см. п. 15.1) с лихвой компенсируют недостатки последних. Среди термопластов выделяют группу важнейших, называемых многотоннажными, годовое производство которых в мире достигает более 5 млн т в год (табл. 9.2). С учетом низкой плотности полимеров (почти в 8 раз ниже, чем у стали) объемы их производства сравнимы с объемами производства металлов.

В строительстве используется около 20…25 % производимых полимеров. Главнейшие термопластичные полимеры, применяемые в строительстве,— поливинилхлорид, полистирол, полиэтилен и полипропилен, а также поливинилацетат, полиакрилаты, полиизобути-лен и др.

Кроме полимеров, получаемых из одного мономера, синтезируют сополимеры — продукты, получаемые совместной полимеризацией (сополимеризацией) двух и более мономеров. В таком случае образуются материалы с новым комплексом свойств. Так, винилацетат по-лимеризуют совместно с этиленом для получения сополимера более прочного и водостойкого, чем поливинилацетат, но сохраняющего его высокие адгезионные свойства. Широкий спектр сополимеров выпускают на базе акриловых мономеров.

Полиэтилен (—СН2 — СН2 —)„ — продукт полимеризации этилена — самый распространенный в наше время полимер. Полиэтилен роговидный, жирный на ощупь, просвечивающийся материал, легко режется ножом; при поджигании горит и одновременно плавится с характерным запахом горящего парафина. При комнатной температуре полиэтилен практически не растворяется ни в одном из растворителей, но набухает в бензоле и хлорированных углеводородах; при температуре выше 70. ..80 °С он растворяется в указанных растворителях.

Полиэтилен обладает высокой химической стойкостью, биологически инертен. Под влиянием солнечного излучения (УФ его составляющей) полиэтилен стареет, теряя эксплуатационные свойства.

Впервые полиэтилен был синтезирован в 1932 г. методом высокого давления. Более эффективный метод низкого давления появился в 1953 г. В настоящее время полиэтилен синтезируют несколькими методами. При этом получают полиэтилен двух типов: высокой плотности (на изделиях из него стоит аббревиатура PEHD — Polyethilen High Dencity) и низкой плотности (PELD — Polyethilen Low Dencity), различающиеся строением молекул и физико-механическими свойствами. Полиэтилен высокой плотности с меньшей разветвленностью молекул имеет большую степень кристалличности, чем полиэтилен низкой плотности.

При нагреве до 50…60 °С полиэтилен снижает свои прочностные показатели, но при этом сохраняет эластичность до минус 60…70 °С. Полиэтилен хорошо сваривается и легко перерабатывается в изделия. Из него изготавливают пленки (прозрачные и непрозрачные), трубы, электроизоляцию. Вспененный полиэтилен в виде листов и труб используется для целей теплоизоляции и герметизирующих прокладок.

Недостатки полиэтилена — низкая теплостойкость и твердость, горючесть, быстрое старение под действием солнечного света. Защищают полиэтилен от старения, вводя в него наполнители (сажу, алюминиевую пудру) и/или специальные стабилизаторы.

Для повышения теплостойкости полиэтилена производят его молекулярную сшивку. Изделия из сшитого полиэтилена (РЕХ) могут работать при температуре до 95 °С и выдерживать кратковременный нагрев до 125… 130 °С. При этом полиэтилен теряет способность свариваться. Сшитый полиэтилен используют при производстве труб и электрических кабелей.

Читайте так же:
10J 3kv конденсатор расшифровка

Полипропилен [—СН2 — СН(СН2)—]„ — полимер, по составу близкий к полиэтилену. При синтезе полипропилена образуется несколько различных по строению полимеров: изотактический, атактический и синдиотактический.

В основном применяется изотактический полипропилен. Он отличается от полиэтилена большей твердостью, прочностью и теплостойкостью (температура размягчения около 170 °С), но переход в хрупкое состояние происходит уже при минус 10…20 “С. Плотность полипропилена 920…930 кг/м ; прочность при растяжении 25…30 МПа; относительное удлинение при разрыве 200…800%. Полипропилен плохо проводит тепло — А. = 0,15 Вт/(м * К).

Максимальная температура эксплуатации для изделий из полипропилена 120… 140 °С, но изделия, находящиеся в нагруженном состоянии, например трубы горячего водоснабжения, не рекомендуется использовать при температуре выше 75 °С.

Применяют полипропилен практически для тех же целей, что и полиэтилен, но изделия из него более жесткие и формоустойчивые.

Атактический полипропилен (АПП) получается при синтезе полипропилена как неизбежная примесь, но легко отделяется от изотакти-ческого полипропилена экстракцией (растворением в углеводородных растворителях). АПП — мягкий эластичный продукт плотностью 840…845 кг/м с температурой размягчения 30…80 “С. Применяют АПП как модификатор битумных композиций в кровельных материалах (см. п. 16.2).

Полиизобутилен [- СН2 – С(СН3)2 – СН2 —] — каучукоподоб-ный термопластичный полимер, подробно описанный в п. 9.5.

Полистирол (поливинилбензол) [— СН2 — СН(С6Н5) —] — прозрачный полимер плотностью 1050… 1080 кг/м ; при комнатной температуре жесткий и хрупкий, а при нагревании до 80… 100 °С размягчающийся. Прочность при растяжении (при 20 °С) 35…50 МПа. Полистирол хорошо растворяется в ароматических углеводородах (влияние бензольного кольца, входящего в состав молекул полистирола), сложных эфирах и хлорированных углеводородах. Полистирол горюч и хрупок. Для снижения хрупкости полистирол синтезируют с Другими мономерами или совмещают с каучуками (ударопрочный полистирол).

В строительстве полистирол применяют для изготовления теплоизоляционного материала — пенополистирола (плотностью 15…50 кг/м ), облицовочных плиток и мелкой фурнитуры. Раствор полистирола в органических растворителях — хороший клей.

Поливинилацетат [— СН2 – СН(СН2СОО) —] — прозрачный бесцветный жесткий при комнатной температуре полимер плотностью 1190 кг/м . Поливинилацетат растворим в кетонах (ацетоне), сложных эфирах, хлорированных и ароматических углеводородах, набухает в воде; в алифатических и терпеновых углеводородах не растворяется. Поливинилацетат не стоек к действию кислот и щелочей; при нагреве выше 130… 150 °С он разлагается с выделением уксусной кислоты. Положительное свойство поливинилацетата — высокая адгезия к каменным материалам, стеклу, древесине.

В строительстве поливинилацетат применяют в виде поливинила-цетатной дисперсии (ПВАД) — сметанообразной массы белого или светло-кремового цвета, хорошо смешивающейся с водой. Поливинилацетатную дисперсию получают полимеризацией жидкого винилацетата, эмульсированного в виде мельчайших частиц (до 5 мкм) в воде. Для стабилизации эмульсии винилацетата используют поливиниловый спирт [— СН2 — СН(ОН) —]. При полимеризации капельки винилацетата превращаются в твердые частицы поливинилацетата, таким образом получается поливинилацетатная дисперсия, стабилизатором которой служит тот же поливиниловый спирт. Содержание полимера в дисперсии около 50%.

Поливинилацетатная дисперсия выпускается средней (С), низкой (Н) и высокой (В) вязкости в пластифицированном и непласти-фицированном виде. Пластификатором служит дибутилфталат, содержание которого указывается в марке индексом. В грубодисперс-ной ПВАД, обычно применяемой в строительстве, содержание пластификатора следующее (% от массы полимера): 5… 10 (индекс 4), 10… 15 (индекс 7) и 30…35 (индекс 20).

По внешнему виду пластифицированная и непластифицирован-ная дисперсии почти не отличаются одна от другой. Поэтому, чтобы определить вид дисперсии, небольшое ее количество наносят на чистое стекло и выдерживают при комнатной температуре до высыхания. У пластифицированной дисперсии образуется прозрачная эластичная пленка, у непластифицированной — пленка ломкая, снимается со стекла с трудом, крошится.

Необходимо помнить, что пластифицированная дисперсия неморозостойка и при замораживании необратимо разрушается с осаждением полимера. Поэтому в зимнее время пластификатор поставляют в отдельной упаковке. Для пластификации пластификатор перемешивают с дисперсией и выдерживают 3…4 ч для его проникновения в частицы полимера. Непластифицированная дисперсия выдерживает не менее четырех циклов замораживания — оттаивания при температуре до -40 С. Срокхранения ПВАД при температуре 5…20 С — 6 мес.

Поливинилацетат широко применяют в строительстве. На его основе делают клеи, вододисперсионные краски, моющиеся обои. ПВАД применяют для устройства наливных мастичных полов и для модификации цементных растворов. Дисперсией, разбавленной до 5…10 -ной концентрации, грунтуют бетонные поверхности перед приклеиванием облицовки на полимерных мастиках и перед нанесением полимер-цементных растворов.

Читайте так же:
Маленькие дисковые пилы по дереву

Недостаток материалов на основе дисперсий поливинилацета-та — чувствительность к воде: материалы набухают, и на них могут появиться высолы. Это объясняется наличием в дисперсиях заметного количества водорастворимого стабилизатора и способностью самого полимера набухать в воде. Так как дисперсия имеет слабокислую реакцию (рН 4,5…6), при нанесении на металлические изделия возможна коррозия металла.

Поливинилхлорид (-СН2 — СНС1-) — самый распространенный в строительстве полимер — представляет собой твердый материал без запаха и вкуса, бесцветный или желтоватый (при переработке в результате термодеструкции может приобрести светло-коричневый цвет). Плотность поливинилхлорида 1400 кг/м ; предел прочности при растяжении 40…60 МПа.

Температура текучести поливинилхлорида 180…200 °С, но уже при нагревании выше 160 °С он начинает разлагаться с выделением НС1. Это обстоятельство затрудняет переработку поливинилхлорида в изделия.

Поливинилхлорид хорошо совмещается с пластификаторами. Это облегчает переработку и позволяет получать пластмассы с самыми разнообразными свойствами: жесткие листы и трубы, эластичные погонажные изделия, мягкие пленки.

Поливинилхлорид хорошо сваривается; склеивается он только некоторыми видами клеев, например перхлорвиниловым. Положительное качество поливинилхлорида — высокие химическая стойкость, диэлектрические показатели и низкая горючесть.

В строительстве поливинилхлорид применяют для изготовления материалов для полов (различные виды линолеума, плитки), труб, погонажных изделий (поручни, плинтусы сайдинг и т. п.) и отделочных декоративных пленок и пенопластов.

Перхлорвинил — продукт хлорирования поливинилхлорида, содержащий 60…70 (по массе) хлора, вместо 56% в поливинилхлори-де. Плотность перхлорвинила около 1500 кг/м. Он характеризуется очень высокой химической стойкостью (к кислотам, щелочам, окислителям); трудносгораем. В отличие от поливинилхлорида перхлорвинил легко растворяется в хлорированных углеводородах, ацетоне, этилацетате, толуоле, ксилоле и других растворителях.

Положительное качество перхлорвинила — высокая адгезия к металлу, бетону, древесине, коже и поливинилхлориду. Сочетание высокой адгезии и хорошей растворимости позволяет использовать перхлорвинил в клеях и окрасочных составах. Перхлорвиниловые краски благодаря высокой стойкости этого полимера используют для отделки фасадов зданий.

После работы с составами, содержащими перхлорвиниловый полимер, необходимо тщательно вымыть руки горячей водой с мылом и смазать их жирным кремом (вазелином, ланолином и т. п.). При сильном загрязнении рук их предварительно вытирают ветошью, смоченной в уайт-спирите (применять для этой цели бензол, толуол, этилированный бензин запрещается).

Поликарбонаты — сравнительно новая для строительства группа полимеров — сложных эфиров угольной кислоты. Наибольший интерес представляют линейные ароматические поликарбонаты с молекулярной массой (30…35) * 10 , отличающиеся высокой температурой плавления (250 ± 20) °С и относящиеся к самозатухающим веществам. Они отличаются высокими физико-механическими показателями, мало изменяющимися в интервале температур от — 100 до + 150 “С. Плотность поликарбонатов 1200 кг/м3; прочность при растяжении 65 ± 10 МПапри относительном удлинении 50…100 %;уних высокая ударопрочность и твердость (НВ 15…16 МПа).

Перерабатывают поликарбонат в изделия экструзией, литьем под давлением горячим прессованием и др. Он легко обрабатывается механическими методами, сваривается горячим воздухом и склеивается с помощью растворителей. Поликарбонаты оптически прозрачны, устойчивы к атмосферным воздействиям, в том числе и к УФ-облуче-нию. Их широко применяют для электротехнических изделий (розеток, вилок, телефонных аппаратов и т.п.). В строительстве листовой поликарбонат и пустотелые (сотовые) панели используют для свето-прозрачных ограждений.

Кумароноинденовые полимеры — полимеры, получаемые полимеризацией смеси кумарона и индена, содержащихся в каменноугольной смоле и продуктах пиролиза нефти.

Кумароноинденовый полимер имеет небольшую молекулярную массу (менее 3000) и в зависимости от ее значения может быть каучукоподобным или твердым хрупким материалом. Снизить хрупкость кумароноинденовых полимеров можно совмещая их с каучуками, фенолформальдегидными смолами и другими полимерами. Эти полимеры хорошо растворяются в бензоле, скипидаре, ацетоне, растительных и минеральных маслах.

Кумароноинденовые полимеры в расплавленном или растворенном виде хорошо смачивают другие материалы, а после затвердевания сохраняют адгезию к материалу, на который были нанесены. Из них изготовляют плитки для полов, лакокрасочные материалы и приклеивающие мастики.

Тест самоконтроля к главе II

6.Химический процесс образования на поверхности металла пленки нерастворимых в воде фосфатов, которая увеличивает срок службы лакокрасочных покрытий, улучшает сцепление с металлом и замедляет развитие коррозии в местах нарушения лакокрасочной пленки, – это…

C) дробеструйная обработка

7. Химическая обработка металла в сильных окислительных средах для создания на поверхности коррозионностойких окисных пленок – это…

8. Электрохимический процесс образования окисной пленки на поверхности изделия – это…

Читайте так же:
Электронагреватель воды накопительный для дачи

9. Причина запрета применения в пищевом оборудовании цинковых покрытий – это…

А) высокая коррозионная стойкость

В) высокая стоимость

С) низкий срок эксплуатации

10. Вид покрытия, которое наносят на поверхность деталей осаждением металлов из водных растворов их солей под действием постоянного электрического тока, это…

11. Материал, который наносится на поверхность стальных изделий при электролитическом лужении, — это…

12. Причина высокой коррозионной стойкости стальных деталей с алюминиевым покрытием – это…

А) образование на поверхности твердых растворов в аустените

В) образование на поверхности карбидов легирующих элементов

С) образование на поверхности слоя чистого алюминия

D) образование на поверхности пленки окисла Al2O3

13. Послойное соединение стали с одним или многими металлами с образованием комбинированного материала – это…

14. Метод нанесения полимерных порошковых покрытий – это…

С) окунание в расплав

15. Класс материалов, к которым относят пластмассы, это…

А) диэлектрические материалы

В) полупроводниковые материалы

С) проводниковые материалы

D) магнитные материалы

16. Материал, который относится к термореактивным полимерам, это…

С) эпоксидная смола

17. Материал, который относится к термопластичным полимерам, это…

В) эпоксидная смола

С) фенолоформальдегидная смола

18. Материал, изготавливаемый на основе полимеров, это…

19. Характерная особенность термопластичных полимерных материалов – это…

А) обратимо затвердевают в результате охлаждения без участия химических реакций

В) имеют редкосетчатую структуру макромолекул

С) формуются при повышенных температурах

D) необратимо затвердевают в результате химических реакций

20. Характерная особенность термореактивных полимерных материалов – это…

А) в их состав включены наполнители, например, меняющие характер надмолекулярной структуры

В) обратимо затвердевают в результате охлаждения без участия химических реакций

С) имеют линейную или разветвленную структуру макромолекул

D) необратимо затвердевают в результате химических реакций

21. Обозначение полиэтилена низкой плотности – это…

22. Обозначение полиэтилена высокой плотности – это…

23. Недостаток пластмассы как конструкционного материала – это…

A) сложность изготовления изделий

B) высокая теплопроводность

C) склонность к ползучести и старению

D) низкая удельная прочность

24. Материал, который можно использовать в качестве теплоизоляционного, это…

25. Полимеры, обратимо затвердевающие в результате охлаждения без протекания химических реакций, это…

26. Назначение наполнителя в составе пластмасс – это…

A) облегчение процесса производства изделий

B) повышение механических свойств, снижение стоимости или придание тех или иных специфических свойств

C) получение «сшитой структуры»

D) защита полимеров от старения

27. Полимеры, необратимо затвердевающие в результате протекания химических реакций, это…

Полимерные материалы: нагрев и деформация пластмасс

Абсолютно при всех видах переработки полимеров требуется нагрев и воздействие определенного давления. Это относится даже к сварке пластиков. И, исходя из этого, мы делаем следующий вывод:

Главные характеристики, которые влияют на качество сварки и обработки полимеров это их реагирование на процесс нагревания и деформирование.

Полимерные материалы: нагрев и деформация пластмасс

Зависимо от того как реагируют разные пластики на подачу определенных температур их разделяют на следующие группы:

Термопласты — представляет собой пластиковый полимерный материал , который становится пластичным или формуемыми при определенной повышенной температуре и затвердевает при охлаждении. Мономеры, из которых состоят термопластичные полимеры, соединяются посредством электрических связей, называемых силами Ван-дер-Ваальса, которые слабо притягивают нейтральные молекулы друг к другу. Эти повторяющиеся звенья расположены таким образом, что молекулы термопластичного полимера выглядят как множество нитей жемчуга, смешанных вместе.

Поскольку их связи являются слабыми, термопластические полимеры легко размягчаются при нагревании, что позволяет производителям формовать их в широком диапазоне форм, затем повторно размягчать и снова формовать. Эта способность повторно использовать термопластичные полимеры на неопределенный срок означает, что они пригодны для вторичной переработки.

К другим преимуществам этих полимеров относятся превосходная прочность и способность противостоять усадке. С другой стороны, термопластичные полимеры действительно имеют несколько недостатков, включая высокую стоимость производства и тот факт, что они легко плавятся, что делает их непригодными для некоторых высокотемпературных применений.

На самом деле существует множество типов термопластичных полимеров, уникальных по форме и функциям. Производители часто используют полиэтилен высокого давления для герметизации твердых предметов, таких как электрическое оборудование. Полиэтилен низкого давления очень эластичен и идеально подходит для изоляции электрических кабелей. Полиамид чаще всего ассоциируется с производством веревок и ремней. Возможно, наиболее узнаваемым термопластичным полимером является поливинилхлорид или ПВХ, из которого легко формуются трубы, контейнеры и изоляционные материалы. Наконец, некоторые клеи представляют собой термопластичные полимеры, включая акрилаты, цианоакрилаты и эпоксидную смолу.

Читайте так же:
Фреза дисковая твердосплавная по металлу

Хотя термопластичные полимеры бывают самых разных форматов и служат множеству уникальных целей, основные характеристики этих материалов остаются неизменными: высокая универсальность и возможность вторичной переработки. Когда дело доходит до применения химии в реальном мире, вам будет сложно найти лучший пример, чем производство пластмасс, включая термопластичные полимеры.

Термореактивные пластмассы или реактопласты — пластмассы, переработка которых в изделия сопровождается необратимой химической реакцией, приводящей к образованию неплавкого и нерастворимого материала.

По сравнению с термопластами термореактивные пластмассы не плавятся при нагревании. Кроме того, они не деформируются и не теряют свою форму при очень низких температурах. Это делает их идеальными для любых деталей или механизмов, которые будут использоваться в экстремальных климатических условиях или в средах с регулярными колебаниями температуры.

Термореактивные материалы обладают низкой вязкостью, и с ними легко работать, поскольку они существуют в жидкой форме при комнатной температуре, а это означает, что нагревание не требуется. Литье под давлением с использованием термореактивных полимеров может быть выполнено с использованием гораздо меньшего количества тепла и давления, чем это необходимо при использовании термопластов. По этой причине термореактивное литье под давлением (которое включает реактивное литье под давлением (RIM) и литье под давлением длинных волокон (LFI)) может осуществляться с гораздо меньшими затратами. Формы для этого процесса экономичны и просты в производстве; они могут быть изготовлены из ряда материалов, включая алюминий, киркситовые сплавы, никель, эпоксидную смолу, силикон и стекловолокно.

Особенности подвижности макромолекул полимеров при нагреве

Нагревание полимеров приводит к изменению их состояния, т. к. повышенная температура провоцирует увеличение среднего значения тепловой энергии макромолекул полимеров. Макромолекулы при этом становятся более подвижными.

Гибкость макромолекул полимеров

Молекулы пластика имеют между собой сильную связь. При нагреве макромолекулы не утрачивают связь полностью и самостоятельно передвигаться не могут. Полностью разорвать соединение макромолекул можно только лишь при воздействии энергии, которая будет сильнее энергии химической связи основной цепи. То есть разорвать полимерные молекулы можно, только если полностью деструктировать их химическую связь. Но, это сделать очень сложно, т.к. подключается такое свойство молекул, как гибкость макромолекул.

Гибкость молекул обеспечивается их длиной, превышающей поперечник в тысячи раз. Молекулы полимера обладают такой гибкостью, которую можно сравнить с гибкостью обычной нитки. Дополнительную гибкость обеспечивает деформирование валентных углов и увеличение расстояния между частицами в процессе нагрева. Вращение макромолекулярных частичек вокруг простых хим. связей без риска разрыва требует небольших энергетических затрат. Такое вращение называется конфирмация.

Перемещение молекул полимера происходит частями благодаря тепловому движению макромолекулярных звеньев и отличной гибкости. Величина частиц молекул определяет уровень их гибкости. Движение частиц зависит от внешних воздействий. При этом частицы могут приходить в движение независимо от соседних сегментов.

От молекулярной массы всего полимера будет зависеть гибкость макромолекулярных цепей. Чем она больше, тем выше уровень гибкости. А вот молекулярные связи наоборот снижают гибкость. Например: у двух молекул пластика с одинаковой массой гибкость будет хуже у той молекулы, где длиннее сегмент.

Разность гибкости молекул у разных аморфных пластиков обуславливает разность в их состоянии:

Стеклообразное или застывшее состояние. Характерно для пластиков находящихся в условиях низкой температуры. В таких условиях происходит их застывание и затвердение. При данных условиях молекулы абсолютно обездвижены, т.к. энергии для этого недостаточно. Полимер в таком виде может находиться неопределенное время.

Высокоэластичное состояние. Такое состояние для пластика характерно при подъеме температуры. Сегменты постепенно перемещаются и макромолекулы принимают различное положение. Могут либо полностью сворачиваться или выпрямляться. В данном случае молекулы могут значительно увеличиваться в длине. При обратном застывании они возвращаются в исходное состояние.

Вязкотекучее состояние. В такой вид полимер приходит в условиях сверхсильного нагрева. Полимер расплавляется и даже при небольшом воздействии начинает течь. В активность приходят не только сегменты, но и в отдельности молекулы.

В процессе постепенного нагрева полимер изменяет свое состояние в пределах определенного термического диапазона. Температурой перехода считается средняя температура интервала. Данные переходы можно хорошо пронаблюдать на термомеханической кривой.

С помощью такой кривой можно заметить три четких участка, соответствующих каждому из состояний полимера. Рассмотреть такой график для аморфных пластмасс, можно ниже.

Полимерные материалы: нагрев и деформация пластмасс. График для аморфных пластмасс

График показывает, что на уровне первого участка деформация практически отсутствует или наблюдается в незначительном коэффициенте. Тхр — это термические значения показателя хрупкости пластика. Тс — температура, при которой происходит стеклование. Здесь полимер может переходить от высокоэластичного состояния к стеклообразному и наоборот. После того, как полимер перешел из стеклообразного состояния в эластичное, наступает переходной период. Повышение термических значений в данном случае провоцирует некоторые деформации, которые сохраняются на протяжение всего температурного интервала эластичного состояния. В случае вязкотекучего состояния деформация происходит очень быстро. Граничные термические значения характерные для высокоэластичного и вязкотекучего состояния называются Тт — температура текучести. Деформация нарастает до тех пор, пока пластик не разложится.

Читайте так же:
Что можно сделать из моторчика от машинки

Температурно-механические кривые у разных видов пластика будут иметь отличия. Кривая будет зависеть от уровня полимерной кристаллизации и от молекулярной массы. Например, если полимер обладает малой молекулярной массой, то на кривой области высокоэластичности не будет заметно. У полимеров, которые кристаллизуются частично температура текучего состояния, будет значительно большей, чем температура плавления.

В обработке пластиков большое значение имеет интервал термического воздействия между состоянием текучести и разложения. От этого интервала зависит чувствительность процесса переработки к изменениям настройки параметров.

У компании «ТЭН24» вы можете заказать нагреватели для обработки полимеров. Мы производим электронагреватели стандартной и индивидуальной сборки абсолютно для всех типов оборудования. Самые часто запрашиваемые электронагреватели для полимеров от «ТЭН24»:

Электронагреватели для горячеканальных систем и литьевых машин: патронные нагреватели, спиральные ТЭНы, гибкие ТЭНы для пресс-форм.

«ТЭН24» работает в долгосрочной перспективе и ценит своих клиентов. Мы одни из немногих поставщиков, который предоставляет товар собственного производства, а не является дилером.

Термореактивные полимеры — виды и назначение

Термореактивные полимеры — виды и назначение

Термореактивные полимеры, также известные как реактопласты, – это в большинстве случаев жидкие вещества, которые могут переходить в твердое состояние и принимать заданную форму в ходе определенной химической реакции. В большинстве случаев материалы являются двухкомпонентными: требуется определенный активатор или отвердитель, который запускает реакцию и обеспечивает переход вещества в твердое или упругое состояние.

Какие полимеры относятся к термореактивным?

Термореактивными вещества называются из-за необратимости процесса полимеризации. В отличии от термопластов, которые под воздействием температуры размягчаются, а при охлаждении восстанавливают исходные свойства, термореактивные соединения под воздействием высоких температур разрушаются. Поэтому термореактивным полимером является любой полимер, который не может циклически переходить из твердого состояния в расплав и обратно.

С химической же точки зрения, отличием реактопластов является образование химических связей между макромолекулами в структуре вещества. Эти связи намного сильнее, чем силы Ван-Дер-Ваальса, связывающие макромолекулы в термопластах, а потому материалы получаются более твердыми и прочными.

Рассмотрим наиболее популярные разновидности данных веществ:

  • Полимеры на базе смол и эфиров. Широко распространены полиэфирные, эпоксидные и карбамидные смолы. Также до сих пор применяются фенолформальдегидные смолы. За счет воздействия отвердителя, вязкая и густая смола приобретает твердость и высокую прочность. Процесс отверждения может сопровождаться выделением тепловой энергии, так как реакция полимеризации идет с позитивным энергетическим балансом.
  • Полиуретаны. Это группа полимеров, на базе которых создаются двухкомпонентные и многокомпонентные смеси, формирующие твердое вещество во время контакта компонентов.
  • Синтетические каучуки. Широко распространенная группа веществ, которая стремительно вытесняет натуральные каучуки из всех сфер, где применяются резинотехнические изделия.

Важная особенность реактопластов – их синтетическая природа. В естественных условиях не возникает ситуаций, когда могли бы сформироваться реактопласты, что связано с необходимостью применения двухкомпонентных и многокомпонентных составов.

Области применения термореактивных полимеров

Данная категория материалов находит широкое применение в различных сферах деятельности человека:

  • В строительстве реактопласты широко применяются в качестве утеплительных материалов. В частности, из полиуретана изготавливаются термоизоляционные покрытия для инженерных сетей. Кроме того, реактопласты могут использоваться для отделки некоторых поверхностей.
  • В машиностроении (включая автомобилестроение) широко применяются синтетические каучуки. Натуральные резиновые изделия замещены практически на 90%. Речь идет как об автомобильных покрышках, так и о резинотехнических изделиях, применяемых в конструкции автомобиля.
  • При производстве различных товаров народного потребления. Полимерные накладки находят применение в качестве устойчивых к износу набоек на обуви, колес для роликовых коньков и многих других видов изделий.
  • В многих других отраслях экономики, где материалы подбираются исходя из их специфических свойств, а также особенностей процесса отверждения.

Со временем реактопласты эволюционируют: некоторые материалы (вроде фенолформальдегидных смол) применяются меньше, а некоторые (вроде каучуков и полиуретана) наоборот расширяют сферу применения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector