|
|
Пластические массы — материалы на
основе природных или искусственных полимеров, обладающие пластичностью,
которая полностью или частично теряется после отверждения полимера.
Пластмассы широко вошли в практику строительства. Этому
способствуют их свойства — низкая средняя плотность, большая прочность,
хорошие тепло-, звуко- и электроизоляционные качества, стойкость в
агрессивных средах, разнообразие цветовой гаммы и простота изготовления. Их
используют как самостоятельные строительные изделия, так и в сочетании с
бетоном, керамикой, стеклом, деревом и т. д. В качестве конструктивных
полимерных материалов применяют армированные полимеры.
Для нужд строительства из пластических масс изготовляют
линолеумы и плитки для полов, трубы, плоские и волн-истые листы, плиты,
уголки и швеллеры для строительных конструкций, пленочные материалы для
внутренней отделки помещений, погонажные изделия; сани- тарно-техническое
оборудование, тепло-, звуко- и электрозащитные материалы, герметики и др.
Их использование позволяет существенно снизить вес
конструкций, повысить индустриальность строительных работ, сократить трудовые
затраты, снизить стоимость строительства, добиться значительной экономии
цветных и черных металлов, древесины и других дефицитных материалов.
В зависимости от физико-механических свойств пластические
массы делят на две основные группы: эластики и пластики. Эластики
характеризуются способностью сильно деформироваться под воздействием внешней
нагрузки и восстанавливать свою прежнюю форму при прекращении действия этой
нагрузки (резина, сырой каучук). Пластики, в силу своего строения, ведут себя
как упругопластические тела. Изменяя внешнюю форму и размеры под нагрузкой,
они не полностью восстанавливаются после прекращения действия внешних сил.
Пластики подразделяются на жесткие, полужесткие и мягкие в зависимости от
модуля упругости и упругих деформаций. Модуль упругости жестких пластиков
более 1000 МПа, им свойственны малые упругие деформации; полужестких—400 МПа
и средние упругие деформации; мягких — не более 20 МПа и большие упругие
деформации.
Пластмассы бывают наполненные, ненаполненные и
газонаполненные. Наполненными называют пластмассы с наполнителями (волокна,
древесный шпон, хлопок и т.д.). Наполненные пластмассы наиболее
распространены, так как они дешевле ненаполненных. Ненаполненные пластмассы
содержат незначительное количество красителей, стабилизаторов и
пластификаторов.
В газонаполненные пластмассы вводят воздухововле- кающие и
газообразующие добавки (порофоры) для получения высокопористой структуры.
Состав пластических масс. Основные компоненты пластических
масс: связующее вещество — полимер, наполнители, пластификаторы, пигменты,
стабилизаторы и отвердители.
Полимеры — высокомолекулярные соединения, молекулы которых
состоят из многократно повторяющихся структурных звеньев.
По происхождению полимеры делят на природные и
искусственные (синтетические). Природные полимеры— белки, нуклеиновые
кислоты, натуральный каучук, целлюлоза и др. Искусственные полимеры получают
из различных видов сырья (каменный уголь, нефтепродукты, природный газ и др.)
путем его переработки (синтеза) методами полимеризации или поликонденсации.
Для изготовления изделий и деталей, применяемых в
строительном деле, используют следующие искусственные полимеры: полиэтилен
(продукт переработки природного газа и нефти), поливинилхлорид (продукт
полимеризации газа винилхлорида), перхлорвинил (продукт хлорирования
поливинилхлорида в хлорбензоле), полистирол (продукт полимеризации стирола),
полиметилме- такрилат (продукт полимеризации метилового эфира),
полиизобутилен (продукт полимеризации изобутилена), фенолоальдегидные (из
фенола, крезола и др.), фенол- формальдегидные, карбомидные и эпоксидные
смолы.
Наполнители подразделяют на органические и неорганические,
порошкообразные, слоистые, волокнистые и др.
К порошкообразным наполнителям относят мел, тальк, опилки,
древесную муку и т.д. Волокнистые наполнители— древесные, асбестовые,
стеклянные волокна, которые повышают предел прочности пластмасс при растяжении
и изгибе. Слоистые наполнители — хлопчатая ткань, бумага, древесный шпон,
картон и др. — придают пластмассовым изделиям повышенную прочность.
Наполнители не только снижают расход дорогостоящего
полимера, но и увеличивают твердость и прочность изделий, повышают кислото- и
теплостойкость, ударную вязкость и долговечность.
Пластификаторы применяют для улучшения формовочных свойств
пластмасс и уменьшения их хрупкости. В качестве пластификаторов рекомендуются
низкомолекулярные высококипящие жидкости — дибутилфталат, камфора, олеиновая
кислота и др.
Применение красителей позволяет расширить цветовую гамму
изделий, придать им различные оттенки. Красителями служат стойкие во времени
и к действию света органические (нигрозин, хризондин) и минеральные (охра, сурик,
мумия, умбра) пигменты.
Стабилизаторы — добавки, способствующие сохранению
структуры и свойств пластических масс во времени. Благодаря им пластмассы
приобретают устойчивость при воздействии теплоты, кислорода воздуха,
солнечного света и их долговечность повышается.
Отвердители вводят для сокращения времени отверждения
пластмасс и сокращения технологического процесса.
Полимеры подразделяют на две группы: термопластичные и
термореактивные. Термопластичные полимеры способны многократно размягчаться
при нагревании н отвердевать при охлаждении. Термореактивные полимеры при
нагревании размягчаются, но при охлаждении отвердевают и теряют способность
повторно размягчаться при нагревании.
Свойства материалов из пластмасс. Истинная плотность
пластмасс намного ниже, чем у обычных строительных материалов—1,0—1,8 г/см3.
Средняя плотность пластмасс зависит от их строения и состава: пористых —
15—150 кг/м3, плотных — 1800—2200 кг/м3.
Прочность пластических масс различна. Для пластмасс с
волокнистым строением предел прочности при сжатии и растяжении составляет 200
МПа, для стеклопластиков—900 МПа. Пластмассы характеризуются малыми
теплопроводностью и теплостойкостью, большим коэффициентом линейного
расширения. Почти все пластмассы горят.
Долговечность изделий из пластмасс зависит от условий
эксплуатации. Интенсивные и повторяющиеся внешние нагрузки резко сокращают
срок службы пластмасс. Под воздействием солнечных лучей и кислорода воздуха
пластмассы стареют — теряют эластичность, гибкость, растрескиваются, иногда
меняют окраску.
Пластмассы обладают высокой химической стойкостью к
агрессивным воздействиям растворов щелочен, кислот, солей, органических
растворителей, слабо разрушаются микроорганизмами. Изделия из пластмасс легко
очищаются, моются, хорошо изолируют теплоту, звук и электрический ток.
Пластмассы хорошо окрашиваются в массе в любые цвета. Некоторые ненаполнен-
ные пластмассы прозрачны и обладают высокими оптическими свойствами.
Пластмассы легко обрабатывать: пилить, строгать, сверлить, придавая им
разнообразную форму.
|