Какие свойства термореактивных полимеров

В последнее время появилось просто огромное количество различных синтетических материалов, которые обладают исключительными эксплуатационными качествами. Среди них отметим термореактивные полимеры. Как правило, материалы этой группы представляют собой жидкости разной степени вязкости, обладающие разнообразными свойствами. Рассмотрим данную группу материалов подробнее.

Достоинства и недостатки

Термореактивные полимеры имеют достаточно большое количество достоинств и недостатков. К достоинствам можно отнести:

1. Невысокую стоимость. Следует учитывать, что особенности производства подобных веществ позволяют существенно снизить стоимость полимеров.
2. Невысокая температура отвердевания является еще одним достоинством термореактивных полимеров.
3. Высокие пропитывающие способности. Примеры термореактивных полимеров встречаются практически в каждой отрасли промышленности, могут связываться с другими материалами.
4. Малую исходную вязкость.

Есть достаточно большое количество недостатков, которые следует рассмотреть:

1. Происходит усадка после полного отвердевания.
2. Процесс формования проходит на протяжении достаточно длительного времени.
3. Растворители, отвердители и активаторы обладают достаточно высокой токсичностью.
4. Непродолжительные сроки хранения. Рассматривая термореактивные полимеры следует учитывать, что многие не могут храниться более полугода. Поэтому следует всегда изучать инструкции по применению.

Стоит учитывать тот момент, что следует рассматривать достоинства и недостатки каждой разновидности полимеров по отдельности. Это связано с тем, что все разновидности обладают своими определенными эксплуатационными качествами. Рассмотрим все разновидности термореактивных полимеров подробнее.

Фенолоальдегидные полимеры

Рассматривая синтетические полимеры следует начать обзор с фенолоальдегидной группы. Она стала производиться в начале 20 века. Применение термореактивных полимеров весьма обширно, что связано с их исключительными эксплуатационными качествами.

Свойства термореактивных полимеров данной группы:

1. Данный полимер получил самое широкое распространение.
2. Характерная особенность заключаются в коричневом цвете.
3. При добавлении определенных веществ можно получать новолачные и олигомерные смолы с самыми различными эксплуатационными качествами.
4. Смолы при нагреве и отсутствии примесей хорошо плавятся. После этого в расплавленном состоянии вещество густеет и постепенно затвердевает, после чего повысить гибкость будет невозможно.
5. В жидком состоянии многие обладают высокой токсичностью. Именно поэтому при их применении следует соблюдать определенные правила безопасности. Слишком высокая концентрация в сочетании с токсичностью может привести к довольно большим проблемам со здоровьем.

Данный термореактивный полимер зачастую применяется при производстве различных замазок или мастик, а также клея, которые отвердевает в холодном состоянии.

Карбамидные полимеры

К термореактивным полимерам относятся вещества, относящиеся к карбамидной группе. К особенностям можно отнести:

1. Полимер обходится дешевле многих других. Это связано с простотой синтеза и доступностью сырья.
2. При производстве смесей для применения в строительстве карбамидные полимеры применяется в качестве связующего элемента. Чаще всего для этого используют мочевиноформальдегидные смолы.
3. Основной недостаток заключается в большой усадке и низких изоляционных качествах в отношении жидкости. Кроме этого, полимеры могут модифицироваться высшими спиртами для повышения эксплуатационных качеств.
4. Рассматривая примеры термореактивных полимеров отметим, что данная группа зачастую используется для склеивая древесины. К тому же, исключительные эксплуатационные качества позволили использовать вещество в качестве пропитки при изготовлении самых различных строительных материалов.

Большое количество полимеров рассматриваемой группы применяется при производстве самых различных лакокрасочных веществ. Примером являются краски, которые применяются для окрашивания автомобилей.

Ненасыщенные полиэфиры

Большое распространение получили полиэфирные полимеры ненасыщенного типа. Они представлены в виде вязких жидкостей, которые могут переходить в твердое состояние при введении определенного отвердителя. Большое распространение получили ненасыщенные полиэфиры в строительстве.

Данная группа делиться на две категории:

1. Полиэфирмалеинатные смолы – растворы ненасыщенного типа, которые обладают высокой способностью сшивки. При смешивании определенных элементов получается твердая поверхность, устойчивая к механическому и химическому воздействию. Процесс отвердевания занимает несколько часов, полную прочность структура набирает в течение суток или большего срока.
2. Полиэфиракрилаты – смолы олигомерного типа, которые в своем составе не имеют стирола. Следует учитывать, что эта группа материалов характеризуется высокими прочностными качествами и химической стойкостью. Для того чтобы повысить прочность этого вещества его армируют стекловолокном. За счет подобной модификации получают стеклопластик, который обладает исключительными эксплуатационными качествами.

Ненасыщенные полиэфиры получили большое распространение в строительстве, так как при их использовании изготавливают смеси наливных бесшовных полов, а также различных замазок и шпаклевок. К тому же, данная группа веществ применяется при производстве лакокрасочных материалов, которые нужны для защиты древесины.

Эпоксидные полимеры

Эпоксидные полимеры сегодня довольно пространены в различных отраслях. Как правило, их применяют при производстве различной техники. Основными эксплуатационными качествами назовем нижеприведенные моменты:

1. Высокие адгезионные свойства к большому количеству самых различных материалов.
2. Универсальная техническая стойкость, которая определяет возможность применения в самых различных отраслях.
3. Высокий показатель водостойкости определяет применение термореактивных полимеров при изготовлении самой различной изоляции.
4. Прочность поверхности после полного отвердевания составляет около 100-150 МПа.

В строительстве большое распространение получили марки ЭД-16 и ЭД-20. После применения уже в течение 2-х часов получается желеобразная масса, спустя 12 часов поверхность становится твердой. Положительным качеством можно назвать малую усадку после отвердевания, что снижает вероятность появления трещин. Кроме этого, повысить эластичность можно путем добавления специальных компонентов.

Довольно большое применение эпоксидные полимеры получили при производстве смесей, которые применяются при получении наливных бесшовных полов. Вещество добавляется и в некоторые строительные клеи, а также герметики, шпатлевки и краски.

Каучук и каучукоподобные полимеры

Каучуки и каучукоподобные полимеры сегодня получили самое широкое распространение. От обычных полимеров они отличаются тем, что при прикладывании силы вещество может растягиваться в 2-10 раз. После того как приложенная сила пропала, длина становится прежней. Подобная реакция на прикладываемую силу характеризуется следующим образом:

1. Молекулы рассматриваемых полимеров не выстроены в ряд, а расположены по спирали.
2. Взаимодействие между отдельными молекулами невысокое, что и определяет хорошую гибкость.
3. Молекулы соединяются в небольшом количестве мест, что также обеспечивает эластичность.

Огромное количество термореактивных полимеров из этой группы плохо растворяется, а при воздействии органических растворителей структура набухает.

К другим особенностям термореактивных полимеров данной группы отнесем нижеприведенные моменты:

1. Может проводится сшивка, за счет чего увеличивается количество молекулярных связей.
2. У получаемого продукта, который часто называют резиной, при вулканизации существенно повышается показатель эластичности, но совсем пропадает способность к растворению.
3. При увеличении количества сшивок образуются термореактивные полимеры повышенной прочности, который называют эбонитом. При сшивке в большинстве случаев применяется сера.

Каучук выпускается в виде твердого эластичного продукта, а также вязкой жидкости, которая называется латексом. Латекс в своем составе содержит около 30-60% каучука.

Рассматриваемый термореактивный полимер получил широкое применение также и в строительстве. При его использовании производят различные клеи и мастики, обладающие повышенной эластичностью. Кроме этого, проводится добавление каучука в битумные и полимерные материалы, что позволяет существенно повысить их герметичность и другие эксплуатационные свойства. Термореактивные полимеры этой группы применяются и для модификации бетона.

Бутадиен – стирольный каучук

Также следует рассматривать каучук СКС, который получается при сочетании бутадиена и стирола. Стоит учитывать, что этот вид синтетического каучука сегодня получил самое широкое применение. Больше всего можно встретить СКС-30. Среди их особенностей отметим нижеприведенные моменты:

1. Вещество хорошо растворимо в бензине или бензолах.
2. Клеящие способности вещества достаточно низкие. Для повышения данного свойства проводится добавление канифоли и многих других веществ.
3. Высокая морозостойкость также является исключительным эксплуатационным качеством.

В строительстве большое распространение получили бутадиен — стирольный латекс. В их составе около 47% каучука. Из этого термореактивного полимера проводится изготовление стабилизационных латексов.

На основе материалов данной группы изготавливают клеящие мастики, некоторые цементные краски и составы для наливных полов.

Хлорсульфированный полиэтилен

Данное вещество получается при взаимодействии полиэтилена с хлором и сернистым ангидридом. Обработка позволяет существенно повысить степень вулканизации. Основными качествами термореактивных полимеров можно назвать нижеприведенные моменты:

1. Вещества данной группы хорошо растворяются в ароматических растворителях и в некоторых разновидностях хлорированных углеводородов.
2. Отличительными эксплуатационными качествами можно назвать устойчивость к воздействию различных химикатов, влажности, перепадам температуры и прямых солнечных лучей. Кроме того, термореактивные полимеры данной группы хорошо выдерживают воздействие кислот, щелочей и сильных окислителей. Разрушительное воздействие оказывает только уксусная кислота.
3. После прохождения процедуры вулканизации полиэтилен становится теплостойким. Как показывают проведенные тесты, материал может выдерживать воздействие температуры от 60 д 180 градусов Цельсия. Стойкостью к истиранию также повышенная.

Применяется рассматриваемое вещество для получения смесей, которые используют при производстве наливных полов. Эти материалы становятся износостойкими, могут выдерживать существенное воздействие окружающей среды. Кроме этого, материал получается при изготовлении красок и лаков, которые применяется для защиты металла или бетона, а также других материалов. Некоторые клеящие составы также получаются при применении этого вещества.

Полиизобутилен

Термореактивные полимеры данной группы представляют собой вязкие жидкости, которые могут применяться при изготовлении клеящих составов. Кроме этого, можно отметить высокую пластичность, связанную с особой молекулярной массой. Среди других эксплуатационных качеств отметим нижеприведенные моменты:

1. Высокая степень растворимости в углеводородах.
2. При необходимости термореактивные полимеры данной группы смешиваются со специальными наполнителями, за счет чего придаются особые эксплуатационные качества.
3. Данный тип полимера один из самых легких.
4. Вещество устойчиво к воздействию кислот и различных щелочей.
5. Из-за особенностей структуры вещество способно сохранять высокую эластичность при температуре до 50 градусов Цельсия.
6. Полиизобутилен применяется для модификации битумных и полимерных материалов. Добавление проводится для повышения эксплуатационных качеств при воздействии низкой температуры.
7. Высокие адгезионные способности в отношении практически всех строительных материалов, к примеру, бетона, дерева и штукатурки.
8. Низкомолекулярные термореактивные полимеры этой группы применяются при изготовлении не высыхающего клея или мастики. Они подходят для крепления полимерных отделочных материалов, которые обладают низкой адгезией.
9. Есть возможность получить мастики, которые применяются для герметизации стыков при проведении сборного строительства.
10. При применении полимеров этой группы также получают листы, которые служат для защиты химической аппаратуры.

Широкая область применения прежде всего связана с особыми эксплуатационными качествами, которыми обладают термореактивные полимеры.

Бутилкаучук

В составе вещества есть небольшое количество изопрена, около 5%. Данная разновидность каучука считается самой ценной по причине следующих качеств:

1. Эластичность.
2. Устойчивость к воздействию низкой температуры.
3. Отсутствие реакции на воздействие кислорода

Стоит учитывать, что бутилкаучук растворим в бензине и сложных эфирах. После проведения процесса вулканизации существенно повышается показатель теплостойкости. Применяется вещество при производстве автомобильных камер, а также при получении прорезиненных тканей. Кроме этого, в строительстве вещество получило широкое применение при изготовлении клеящей мастики и других различных герметизирующих материалов, изменении битумных и полимерных материалов.

В заключение отметим, что термореактивные полимеры сегодня используются достаточно часто в самых различных областях промышленности. При производстве могут применяться самые различные технологии и оборудование.