Заполните таблицу термопластичные и термореактивные полимеры

Термопластами называют все линейные или слегка разветвленные полимеры. Термопластичность – это свойство пластмасс многократно размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении. При этом физическом процессе, похожем на повторяющиеся плавление и кристаллизацию, химических изменений не происходит.

Реактопласты (термореактивные, или термоотверждающиеся, пластмассы). Если процесс полимеризации протекает более чем в двух направлениях, то возникают молекулы, образующие не линейные цепи, а трехмерную сетку, реактопласты. Эти полимеры можно размягчить нагреванием, но при охлаждении они превращаются в твердые неплавящиеся тела, которые невозможно снова размягчить без химического разложения. Необратимое затвердевание вызывается химической реакцией сшивки цепей.

Важным процессом этого типа является присоединительная полимеризация дивинилбензола:

где R и R’ – арилалкильные радикалы нелинейной полимеризации.

В дивинилбензоле две двойные винильные связи. В ходе полимеризации они образуют трехмерную сетчатую структуру. При нагревании полученный полимер медленно разлагается.

Хорошо известный реактопласт – фенолоформальдегидную смолу – получают поликонденсацией фенола с формальдегидом. Гидроксильная группа повышает активность атомов водорода бензольного кольца в положениях 2, 4 и 6, что позволяет образовывать связи в нескольких направлениях:

2,4,6-Тригидроксиметилфенол, реагируя с фенолом, отщепляет воду и образует трехмерную сетчатую структуру. Начальная стадия выглядит следующим образом:

Из вышесказанного следует простой и логичный вывод: все линейные полимеры термопластичны, а все сшитые сетчатые полимеры реактопластичны (термореактивны). Очевидно, структура мономерных единиц и их функциональных групп позволяет предсказать тип пластмассы, получаемой при полимеризации.

Классификация пластмасс.

В зависимости от вида смол под влиянием на них температуры, пластмассы делятся на два вида: а) термопластичные пластмассы (или термопласты) на основе термопластичных смол; б) термореактивные (реапласты) на основе термореактивных смол.

Термопластичные пластмассы обычно называются по связующему веществу, исходя из наименования мономера с добавлением приставки «поли-»(поливинилхлорид, полиэтилен, полистирол и др.)

Термореактивные – по виду наполнителя (стеклопластики, древесные пластики и др.)

В зависимости от структуры пластмассы можно разделить на две основные группы:

Читайте также:  Полотно для плитки керамической

1) пластмассы без наполнителя (не наполненные);

2) пластмассы с наполнителем (наполненные).

Применение пластмасс в качестве материала для строительных конструкций объясняется рядом достоинств этого материала:

– высокой прочностью, составляющей для большинства пластмасс (кроме пенопластов) 50-100 МПа, а для некоторых стеклопластиков прочность достигает 1000 МПа;

– малой прочностью (объемной массой) находящихся в пределах от 20 (для пенопластов) до 2000 кгм3 (для стеклопластиков);

– стойкостью к воздействию химически агрессивных сред;

– биостойкостью (неподверженность гниению);

– простотой формообразования и легкой обрабатываемостью;

– высокими электроизоляционными свойствами и некоторыми другими положительными свойствами.

Вместе с тем пластмассы имеют и недостатки, такие, например, как деформативность , ползучесть и падение прочности при длительных нагрузках, старение (ухудшение эксплуатационных свойств во времени), сгораемость, использование в качестве сырья дефицитных нефтепродуктов.

Влияние недостатков пластмасс можно уменьшить разными путями. Так, уменьшение деформативности добиваются применением рациональных форм поперечного сечения конструкций (трехслойные, трубчатые).

Сгораемость и старение можно уменьшить путем введения специальных добавок.

Основные виды конструкционных пластмасс и области их применения.

К пластмассам, которые находят и будут находить в будущем наибольшее применение в строительных конструкциях относятся стеклопластики, оргстекло , винипласт, полиэтилен, тепло- и звукоизоляционные материалы, древесные пластики.

Дата добавления: 2016-07-29 ; просмотров: 1132 | Нарушение авторских прав

Полимеры получают методом полимеризации и поликонденсации. Полимеризация – это реакция образования полимеров путем последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера) без выделения побочных продуктов. В качестве мономеров используются соединения с кратными связями: С = С;С = С; С =“N, С = 0 и т.д. В процессе полимеризации происходит разрыв кратных связей и возникновение химических связей между группами с образованием макромолекул, например: п СН2 = СН2 —> [- СН2 – СН2] п (этилен – полиэтилен).

Реакция синтеза полимера из соединений, имеющих две или более функциональные группы, сопровождающаяся образованием побочных низкомолекулярных продуктов (Н20, NH3, НС1 и др.), называется поликонденсацией. Поликонденсацией получают фенолформальдегидные смолы, карбамид, полиэфиры и другие синтетические полимеры. Этим методом получают примерно четвертую часть полимеров, например, капрон (по- ликапроамид) [- NH(CH2)6 NHCO(CH2)4CO] п, полиуретаны [- OROCONHR’CNCO] п и т.д.

Читайте также:  Говорится о меди как об элементе

Линейные и разветвленные макромолекулы имеют много изомерных структур из-за способности атомов и групп атомов изменять свою пространственную конфигурацию. Этим объясняется гибкость макромолекул, которые способны изгибаться, скручиваться, распрямляться. Они способны к обратимой деформации под действием относительно небольших внешних сил, а также обладают термопластичными свойствами, т.е. способностью размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении без химических превращений. Это термопластичные полимеры. Они обладают большим электрическим сопротивлением, малым водопоглощением и высокой химической стойкостью.

При разветвлении полимеров эластичные термопластические свойства становятся менее выраженными. При образовании сетчатой структуры термопластичность утрачивается и в этом случае материал приобретает свойства упруготвердого (непластичного) тела, примером чего может служить эбонит (вулканизированный каучук). Это термореактивные полимеры, которые затвердевают под действием теплоты и давления, но не размягчается при повторном нагреве. От термопластических полимеров они отличаются большей прочностью, теплостойкостью и твердостью. К ним относятся карбамидные, эпоксидные и др. полимеры.

Линейные макромолекулы могут иметь регулярную и нерегулярную структуру. В первом случае отдельные звенья цепи повторяются в определенной последовательности, и располагаются в пространстве в определенном порядке. Полимеры регулярной структуры получили название стереорегулярные. Такой структурой обладает натуральный каучук, а также синтетические полимеры (полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен). Полимеры, у которых отдельные звенья расположены в пространстве бессистемно, имеют нерегулярную структуру. На (рис. 2.25) представлены примеры полипропилена нерегулярной (а) и регулярной структуры.

Рис. 2.25. Полипропилен. Нерегулярной (а) и регулярной (б) структуры

Большинство полимеров находится в аморфном состоянии. Но в некоторых случаях (это касается стереорегулярных полимеров) они могут иметь кристаллическую структуру. Рентгеновские исследования полимера показывают, что у многих из них существует та или иная степень упорядоченности в расположении смежных участков различных цепей; образуются маленькие кристаллиты, размеры которых в несколько раз меньше, чем размеры цепей. Повышение степени кристалличности полимера благоприятно влияет на его прочностные свойства и поэтому различными технологическими приемами стараются повысить степень ориентации цепей полимера. Процесс кристаллизации протекает в несколько стадий. Вначале возникают пачки – ассоциаты упорядоченно расположенных молекул, которые намного длиннее макромолекул. Затем из пачек образуются фибриллы и сферолиты — более сложные по строению структуры и, наконец, из них уже строятся единичные кристаллы. Наиболее выражена способность к образованию кристаллов у полиолефинов, полиамидов и полиэфиров.

Читайте также:  Циклон из канализационной трубы

Свойства кристаллических и аморфных полимеров существенно различаются. Так, аморфные полимеры характеризуется областью температур размягчения, т.е. областью постепенного перехода из твердого состояния в жидкое, а кристаллические – определенной температурой плавления.

Согласно общепринятой классификации пластмассы разделяют на два основных вида: термопластичные пластмассы (термопласты), а также термореактивные пластмассы (реактопласты).

Термопластами называют пластмассы, которые в случае нагревания выше определенных температур размягчаются и переходят в текучее состояние – как вязкие жидкости. Такое состояние пластмасс чаще всего называют расплавом пластмасс – именно в данном состоянии происходит придание изделию требуемой формы. После охлаждения термопласты вновь обретают твердую форму. После застывания, изделия из таких пластмасс могут снова подвергаться нагреванию, расплавлению, и приданию новой требуемой формы. То есть термопласты являются чрезвычайно удобным материалом для вторичной переработки. Отметим, что во время вторичной переработки свойства пластмасс могут существенно меняться (ухудшаться), из-за чего характеристики вновь полученного изделия могут не соответствовать характеристикам первоначального изделия. Самыми распространенными из термопластов являются поликарбонат, полипропилен и полиэтилен.