Файл: Кропотов В.Н. Строительные материалы учеб. для [архитектур.] вузов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 196
Скачиваний: 0
фициент термического расширения, |
он |
колеблется в |
пределах |
(25—120)-Ю- 6 , в то время как для |
стали |
он равен всего |
10-10_ в . |
У пластмасс повышенная ползучесть (она сильно возрастает даже при незначительном изменении температуры), небольшая поверхностная твердость. Более высокой твердостью обладают асбестотекстолиты — до 50 кГ/мм2, тогда как поверхностная твердость стали приблизитель но равна 400 кГІмм2.
У большинства пластических масс низкая теплостойкость (от +70 до +150°), вследствие чего их нельзя использовать в зоне повышенных температур. Как видно на рис. 118, при нагревании поливинйлхлорида уменьшается прочность при растяжении, увеличиваются ползучесть и относительное удлинение.
3.П О Л И М Е Р Ы
ПОЛИМЕРЫ, ПОЛУЧАЕМЫЕ РЕАКЦИЕЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
К полимерам, получаемым |
таким |
способом, относят полиэтилен, |
|
полипропилен, полистирол, полиакрилаты |
и др. |
||
П о л и э т и л е н [ СН2 |
— СН2 |
]„ |
высокомолекулярное ор |
— —
ганическое вещество, получаемое из мономера этилена п (СН2 —СН2 ). Промышленное применение получили следующие методы полимери зации:
1) при высоком давлении (более 1000 am); 2) при низком давлении (1—6 am); 3) при среднем давлении (35—70 am).
Полиэтилен обладает многими положительными качествами: хи мической стойкостью, механической прочностью, морозостойкостью, низкой газопроницаемостью и водопоглощением, малой плотностью (табл. 43). Полиэтилен — твердый материал, белый в толстом слое, бесцветный и прозрачный — в тонком. Он обладает диэлектрическими свойствами и очень стоек к воде и водным парам.
Из полиэтилена изготовляют пленки различной толщины для гид- ро-, паро- и газоизоляции различных строительных конструкций.
Применяют полиэтилен при производстве труб для холодной воды или нагретой до 50°. Такие трубы диаметром до 63 мм очень легко про кладывать, так как их можно разматывать с катушек. Кроме того, они не коррозируют и обладают малой теплопроводностью.
Полиэтилен легко сверлится, пилится, строгается и сваривается. Его можно использовать для нанесения на поверхности металла, стекла, бумаги, пластмасс тонкого слоя методом вихревого или пла менного напыления. Техническая характеристика полиэтиленов при водится в табл. 43.
|
г — СН 2 — СН — и |
полимеризацией |
||
П о л и п р о п и л е н |
| |
получают |
||
|
L |
СН3 |
j „ |
|
пропилена |
С Н 3 — С Н = С Н 2 , |
который представляет собой газ, полу |
||
чаемый при |
разложении нефтепродуктов. |
|
||
Полипропилен — легкий |
материал, |
обладающий |
высокой тепло- |
271
Т а б л и ц а 43
|
|
П о л и э т и л ен |
|
П о к а з а т е л и |
высокого |
с р е д н е г о |
низкого |
|
давления |
д а в л е н и я |
д а в л е н и я |
Молекулярный |
вес при 20° С |
От 18 000 |
От 70 000 |
От 70 000 |
|
|
|
|
до 35 000 |
до 340 000 |
до 800 000 |
Удельный вес, г/см3, |
при 20° С |
. . . . 0,92—0,93 |
0,96-0,97 |
0,94—0,96 |
|
Предел прочности |
при растяжении, |
|
|
||
|
|
|
120—140 |
290—320 |
220—450 |
|
|
|
150—600 |
600 |
200—900 |
|
|
|
—70 |
Ниже —60 |
—70 |
Максимальная |
температура |
примене |
126—128 |
125—134 |
|
ния, °С |
|
|
105—110 |
стойкостью и большой стойкостью к старению и прочностью. Молеку лярный вес его в зависимости от сорта колеблется от 80 000 до 150 000.
По химической стойкости полипропилен аналогичен полиэтилену,
но имеет большие механическую прочность и |
жесткость, что дает |
возможность использовать его для изготовления |
труб диаметром 25— |
150 мм для центробежных насосов, в качестве |
облицовочного анти |
коррозийного и декоративного материала.
Пленки из полипропилена отличаются прозрачностью, паро- и газо
непроницаемостью; используют их для гидроизоляции. |
Полипропилен |
|||||||||||||||
благодаря |
дешевизне и доступности сырья (пропилена) |
является |
пер |
|||||||||||||
спективным |
полимером. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Плотность полипропилена при 20°—0,9 г/см3, |
температура размягче |
|||||||||||||||
ния —164—168°; предел прочности при растяжении — 300—350 |
кГ/см2. |
|||||||||||||||
800 |
|
|
|
|
ISO |
П о л и в и н и л х л о р и д |
||||||||||
|
|
|
|
образуется |
в |
результате |
поли |
|||||||||
700 |
|
|
|
|
по |
меризации |
хлористого |
винила |
||||||||
|
|
|
|
СН2 =СНС1 — газа, |
получаемо |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
S00 |
|
\ |
i |
|
120 |
го из ацетилена. |
Он |
представ |
||||||||
500 |
|
|
ON |
ляет |
собой тонкий белый |
амор |
||||||||||
|
|
|
|
100со |
фный |
|
порошок, |
растворимый |
||||||||
|
|
|
|
|
5S |
при |
нагревании |
в |
хлорирован |
|||||||
WO |
|
|
|
|
3: |
|||||||||||
|
|
|
|
80 cu |
ных |
углеводородах. |
Хотя |
этот |
||||||||
|
|
|
|
|
is |
|||||||||||
|
|
|
|
|
Ï : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
60 1 |
полимер |
трудно сгораем, однако |
|||||||||
200 |
|
|
|
|
W |
при нагревании до 180° он раз |
||||||||||
|
|
|
|
лагается. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
100 |
|
|
|
|
20 |
Изменение |
свойств |
этого ма |
||||||||
|
|
|
|
териала |
в зависимости от темпе |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
20 |
0 |
20 |
|
|
0 |
ратуры |
графически показано на |
|||||||||
40 60 80 100 |
рис. |
109. |
|
|
|
|
введении |
|||||||||
|
|
Температура, °C |
|
При |
|
повышенном |
||||||||||
Рис. 109. |
Зависимость |
механических |
пластификаторов |
(45—60%) |
из |
|||||||||||
свойств |
от температуры |
поливинил- |
него |
можно |
получать |
пласти- |
||||||||||
|
|
хлорида: |
|
|
катную пленку путем |
каландри |
||||||||||
/ — предел |
прочности при |
сжатии; |
2 — |
рования. |
На |
такой |
же |
основе |
||||||||
предел ползучести; |
3 — относительное |
уд |
получают |
|
рулонный |
материал |
||||||||||
|
линение |
при разрыве |
|
|
272
|
|
Температура^ "С |
|
||
Рис. 111. |
Зависимость |
механических |
|||
свойств оргстекла |
от |
температуры: |
|||
1 |
— предел |
прочности |
при |
растяжении; |
|
2 |
— предел |
пропорциональности |
при рас |
||
т я ж е н и и ; |
3 — относительное |
удлинение |
ПОЛИМЕРЫ, ПОЛУЧАЕМЫЕ РЕАКЦИЕЙ ПОЛИКОНДЕНСАЦИИ
Фенолоальдегидные полимеры получают конденсацией одноатом ных и многоатомных фенолов с различными альдегидами.
Исходным сырьем для получения фенолоформальдегидных поли меров являются фенол Св Н6 ОН и формалин С Н 2 0 .
Фенол обладает резким раздражающим запахом. Вдыхание незначительного ко личества фенола вызывает общее отравление.
В зависимости от соотношения фенола и альдегида, а также от того, проводится ли конденсация в присутствии кислого или основного катализатора, получаются тер мопластичные (новолачные) и термореактивные (резольные) полимеры. Новолачные
полимеры сохраняют плавкость и растворимость при длительном хранении, а также при нагревании до 200—250°.
Резольные полимеры могут переходить в неплавкое и нерастворимое состояние |
||
при нагревании и на холоде, |
вследствие чего их называют |
термореактивными. |
Полимер, образующийся |
в начальной стадии, плавится и растворяется в спирте |
|
и в ацетоне (стадия А-резол). |
Спиртовой раствор его называют бакелитовым лаком. |
При нагревании полимер переходит в промежуточную стадию (Б-резитол). При этом он постепенно теряет способность плавиться и растворяться.
Вслучае длительного нагревания полимер переходит в стадию С (резит) — ста новится полностью неплавким и нерастворимым.
Взависимости от соотношения компонентов, характера катализатора и режима сушки конечный продукт конденсации может быть жидким или твердым.
Фенолоформальдегидные полимеры в строительной технике приме няют для производства древесноволокнистых и древесностружечных плит, древеснослоистых пластиков (ДСП), водостойкой фанеры, бумажнослоистых пластиков, для приготовления сотопластов, минераловатных и стекловатных матов, клеев и спиртовых лаков.
С понижением температуры у этих полимеров, как правило, воз-
274
растает хрупкость, снижается удлинение при растяжении и твердость (рис. 112).
Фенолоформальдегидными полимерами этой группы являются
крезолоформальдегидные полимеры, в которых вместо фенола исполь зуется крезол С6 Н4 СН3 ОН. В зависимости от количественного соотно шения крезола и альдегида получаются новолачные или резольные полимеры.
Резольные полимеры отличаются высокими электроизоляционными свойствами, водо- и кислотостойкостью. Применяют их для изготов-
4000 |
80 |
6,5 то |
1,1 |
800 |
6 |
' |
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
°изг |
|
|
CS |
|
|
6 |
|
(к |
|
1! |
|
|
|
||||
|
|
|
|
со |
1 |
|
А |
|
|
sc |
г ? |
|
|
|
|
2000 |
40 |
4,5 |
SOD |
0,7 400 |
|
|
|
1500 |
35 |
|
500 |
0,6 |
300 |
|
|
1000 |
30 |
3,5 |
400 |
0,5 |
200 |
|
üb |
500 |
25 3,0 |
300 |
OA 100 |
|
|||
|
|
Температура, t°Q
Рис. 112. Зависимость механических свойств пластмассы из фенолоформальдегидного полимера с древесным наполнителем от температуры:
о",,,— предел прочности |
при |
сжатии; |
Н„ твердость; |
а — у д е л ь н а я |
у д а р н а я |
|
вязкость; 0"и з г — предел |
прочности при изгибе; о |
относительное удлинение при |
||||
разрыве; а |
р а с т — |
предел |
прочности |
при |
р а с т я ж е н и и |
|
ления разнообразных литых изделий, слоистых пластиков на основе ткани и бумаги. В сочетании с древесной мукой и другими наполните лями из этих полимеров получают различные детали сложного профи ля методом горячего прессования.
Представителями фенолоальдегидных полимеров этой группы яв
ляются также фенолофурфурольные |
полимеры. |
Получают их конден |
||
сацией фенолов и фурфурола, который в данной реакции |
является |
|||
заменителем |
формальдегида. |
|
|
|
Фурфурол |
С 6 Н 4 0 2 производят |
из початков |
кукурузы, |
скорлупы |
земляного ореха, соломы и прочих |
отходов сельского хозяйства. |
Фенолофурфурольные полимеры по сравнению с фенолоформаль дегидными лучше пропитывают наполнитель, изделия из них имеют лучший внешний вид.
Резерцино-формальдегидные полимеры получаются путем конден сации резерцина и формальдегида. Вследствие большой реактивности и способности резерцина при низких температурах переходить в резистольное состояние из резерциновых конденсатов изготовляют за-
275