Тема 7. Материалы и изделия из пластмасс
Полимеры и композиционные материалы на их основе - пластмассы - сравнительно новая разновидность строительных материалов и изделий. Пластмассы представляют собой большую группу строительных материалов с разнообразными свойствами, используемую в строительстве для отделки, тепло- и гидроизоляции, в производстве санитарно-технических изделий, труб и для многих целей.
Свое название эти материалы получили из-за то, что во время формования изделий они находятся в вязкотекучем состоянии. Состав пластмасс очень сложен, но чаще всего это композиции различных веществ, взятых в определенном соотношении. Основу пластмассы составляет высокомолекулярное связующее вещество (полимер). От него зависят тип пластмассы, ее свойства и способ переработки в изделия. Для некоторых пластмасс (полиэтилен, полипропилен) количество связующего вещества достигает более 95%.
| Полимеры |
| Природные (в основном биополимеры): · Белковые вещества · Природные смолы · Целлюлоза и др. |
| Искусственные (получены путем модификации природных): · Резина · Эбонит · Ацетилцеллюлоза (ацетатный шелк) · Нитроцеллюлоза · Карбоксиметиллюлоза |
| Синтетические (получают синтезом из низко-молекулярных веществ): · Полиэтилен · Поливинилхлорид · Полистирол и др. |
Схема 2.7.1. Виды полимеров по происхождению
| Виды полимеров по способности к необратимому отверждению и растворяемости | Виды полимеров по строению макромолекул | |
| • термопластичные полимеры | • линейные | |
| (термопласты) | • разветвленные | |
| • термореактивные полимеры | • сетчатые (трехмерные) | |
| (или реактопласты) |
Схема 2.7.2. Виды полимеров по способности к необратимому отверждению и растворяемости а также по строению макромолекул
| Разновидности синтетических каучуков: · Изопреновый · Бутадиеновый · Бутадиен-стирольный · Хлор-преновый |
Схема 2.7.3. Разновидности синтетических каучуков
| Применение синтетических каучуков |
| • для изготовления клеев и мастик; |
| • в производстве герметизирующих материалов; • для модификации других полимеров с целью придания им упругих свойств; |
| • резина - в качестве материала для чистых полов и как компонент битумнорезиновых материалов (бризола, битумнорезиновой мастики и др.) |
Схема 2.7.4. Применение синтетических каучуков
| Природные полимерные продукты: · Природные смолы: канифоль, скипидар · Олифы · Целлюлоза: нитроцеллюлоза (коллоксилин), карбоксиметилцеллюлоза · Белковые вещества: казеин, глютин |
Схема 2.7.5. Классификация природных полимерных продуктов
| Канифоль | •для модификации других пленкообразующих веществ с целью повышения адгезионных свойств |
| Скипидар | • как растворитель для масляных и глифталевых красок |
| Олифы | • для красок • в качестве пластификатора в мастиках и замазках |
| Нитроцеллюлоза | • для получения лаков, нитроэмалей, шпатлевок, клеев |
| Карбоксиметил- целлюлоза (КМЦ) | • в качестве клея для обоев, а также в отделочных композициях для улучшения связности и реологических свойств смеси |
| Казеин | • для приготовления клеев и мастик после растворения в аммиачной воде для стабилизации латексов в полимерцементных композициях |
| Глютин | • в столярных и малярных работах •для приклеивания облицовочных материалов • в качестве замедлителя схватывания гипсовых вяжущих |
Схема 2.7.6. Область применения природных полимерных продуктов
| ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ПЛАСТМАСС: · Полимер · Наполнитель · Пластификаторы · Красящие вещества · Стабилизаторы · Антиоксиданты · Отвердители · Специальные добавки |
Схема 2.7.7. Основные компоненты пластмасс
| Наполнители для пластмасс (по виду и структуре) | |
| порошкообразные | мел, тальк, древесная мука |
| грубодисперсные | стружка, песок, щебень |
| волокнистые | стекловолокно, целлюлозные волокна |
| листовые | бумага, древесный шпон |
| воздух | пенопласты |
Схема 2.7.8. Классификация наполнителей для пластмасс по виду и структуре
| Красящие вещества в составе пластмасс: · Пигменты:минеральные, органические · Красители |
Схема 2.7.9. Виды красящих веществ в составе пластмасс
| · высокая прочность при малой плотности · высокая износостойкость при малой поверхностной твердости · водостойкость, водонепроницаемость и универсальная химическая стойкость · декоративность · хорошие электроизоляционные свойства |
| · низкий модуль упругости, деформативность · горючесть · экологическая проблемность пластмасс · склонность к старению · высокая деформативность заметная ползучесть · невысокая теплостойкость |
Схема 2.7.10. Основные свойства полимеров и пластмасс
| Применение пластмасс: · Декоративные и гидроизоляционные полимерные пленки · Листовые облицовочные материалы · Покрытия полов, лаки, краски, клеи и мастики · Трубы и другие погонажные изделия · Санитарно-технические изделия · Ультра легкие теплоизоляционные газонаполненные пластмассы (пено- и поропласты) |
Схема 2.7.11. Область применения пластмасс в строительстве
| Дозировка и приготовление полимерной композиции | |
| Экструдирование | Вальцевание |
| Формование изделий | |||||
| Каландрирование | Экструзия | Литье под давлением | Простое литье | Горячее прессование | Термоформование |
| Стабилизация формы изделий и их физико-механических свойств |
Схема 2.7.12. Процесс изготовления изделий из полимеров и пластмасс
| Материалы и изделия из строительных пластмасс: · Конструкционные и отделочные пластмассы · Материалы для полов · Трубы, санитарно-технические и погонажные изделия |
Схема 2.7.13. Основные виды материалов и изделий из строительных пластмасс
| Конструкционные и отделочные пластмассы |
| Конструкционные материалы: · Древесностружечные плиты · Древеснослоистые пластики · Сверхтвердые древесноволокнистые плиты · Стеклопластик и др. |
| Отделочные материалы: · Бумажно-слоистый пластик · Декоративные пленочные материалы (безосновные и на основе) · Пленки для натяжных потолков · Облицовочные листы и рейки (сайдинг) |
Схема 2.7.14. Основные виды конструкционных и отделочных строительных пластмасс
| Материалы для полов из строительных пластмасс: · Рулонные материалы: линолеумы, ворсовые (ковровые) покрытия · Плиточные материалы · Бесшовные мастичные полы |
Схема 2.7.15. Материалы для полов из строительных пластмасс
| Трубы, санитарно-техничные и погонажные изделия: · Полимерные трубы и фитинги · Санитарно-технические изделия и детали (сифоны, детали смесителей, смывных бачков, соединительных шлангов, вентиляционных решеток и т. п.) · Погонажные изделия (плинтусы, рейки, поручни для лестничных перил, раскладки для крепления листовых материалов, нащельники и т. п.) |
Схема 2.7.16. Трубы, санитарно-технические и погонажные изделия из пластмасс
| Виды бетонов с применением полимеров «П-бетоны»: · цементно-полимерные бетоны · полимербетоны и полимеррастворы · бетоны, содержащие полимерные материалы(заполнители, дисперсную арматуру или микронаполнители) · бетонополимеры |
Схема 2.7.18. Применение полимеров в бетонах и растворах