Полимерами называютвещества, построенные из гигантских молекул, состоящих из элементарных повторяющихся звеньев (цепей)

Полимерные материалы.

Лекция 23.

Неметаллические материалы. Полимерные материалы. Газонаполненные пластмассы. Слоистые термореактивные пластмассы. Слоистые термореактивные пластмассы. Термопластичные пластмассы.  

В современных конструкциях наряду с металлами и сплавами все большее применение находят различные неметаллические материалы. К их числу относят пластические массы (пластмассы), керамику.

Наиболее широко используются пластмассы. Их основой служат преимущественно синтетические продукты, представляющие собой сложные высокомолекулярные органические соединения — полимеры.

Молекулярный вес таких высокомолекулярных соединений составляет порядка 10⁴...10⁶.

Помимо обычных полимеров, цепи которых состоят из одинаковых звеньев, существуют также сополимеры, привитые полимеры и блок-сополимеры:

Рисунок 23.1 – Классификация неметаллических материалов

Молекулы полимеров могут иметь различную форму (рис. 23.2). Полимеры получают из низкомолекулярных веществ (мономеров) в результате реакций химического синтеза: полимеризации и поликонденсации; образующиеся при этом продукты часто называют смолами.

Рисунок 23.2 – Формы полимеров

Полимеризационные смолы получают в результате объединения нескольких ненасыщенных молекул обычно одного и того же вещества (мономера) в более крупные, побочные продукты при этом не образуются.

Примером является образование полиэтилена:

Поликонденсационные смолы – продукт реакции конденсации, которая состоит в образовании больших молекул из молекул различных веществ с меньшим молекулярным весом, как правило, выделяется побочный продукт (вода):

конденсация продукта дает фенолфлрмальдегидную смолу:

Для получения необходимых свойств пластмассы в смолу вводят дополнительные компоненты: 1) наполнитель — для изменения свойств полимера в определенных направлениях (так, на основе одного полимера получают большую гамму материалов; с феноло-формальдегидной смолой: наполнитель древесная мука – пресс-порошок; тканъ – текстолит; бумага – гетинакс; с очесами хлопка – во-локнит; с древесным шпоном – древесно-слоистые пластики);

2) отвердитель – для структурирования полимера (амины);

3) пластификатор – для повышения эластичности (стеарин, олеиновая кислота);

4) стабилизатор – для предохранения полимера от деструкции под действием тепла, света и О₂ воздуха;

5) смазывающее вещество – для снижения внутреннего трения в материале в процессе его переработки в изделия и для предотвращения прилипания к поверхности формы.

В зависимости от поведения при нагреве полимеры разделяют на термопластичные и термореактивные.

Термопластичные размягчаются при каждом повторном нагреве, такими свойствами обладают линейные полимеры (например, метилметакрилат, из которого изготавливают органическое стекло "плексиглаз").

Термореактивные – при первичном нагреве переходят в вяз-котекучее состояние, но затем при этой же высокой температуре теряют свою пластичность и переходят в твердое, нерастворимое состояние. Процесс необратим, так как при нагреве происходит изменение структуры (например, фенолоформальдегидная смола).

Важнейшие термопластичные смолы: полиакриловые, поливи-нилхлоридные, полистироловые, полиэтиленовые, производные фторэтилена (фторопласты), полиамидные смолы, эфиры целлюлозы.

Важнейшие термореактивные смолы: фенолоформальдегид-ные, мочевиноформальдегидные, меламиноформальдегидные, эпоксидные, полиэфирные, полисилоксановые.

Дата добавления: 2013-12-13