Поведение строительных пластмасс при нагревании. Термопластичность, термореактивность, термостойкость. Термоокислительная деструкция.
Пластмассами называют обширную группу органических материалов, основу которых составляют искусственные или природные высокомолекулярные соединения — полимеры, способные при нагревании и давлении формоваться и устойчиво сохранять приданную им форму. Главными компонентами пластмасс являются:
связующее вещество — полимер; наполнители в виде органических или минеральных порошков, волокон, нитей, тканей, листов; пластификаторы; стабилизаторы, отвердители и красители.
Выделяющие токсичные вещества. К токсичным веществам, которые могут выделяться из пластмасс, например, в результате незавершенности химических процессов получения полимеров, относятся ацетон, бензол, фенол, фурфурол, хлор, винилацетат и др. Даже небольшие количества химических веществ, выделяющихся из полимерных материалов, могут вызывать нарушения в состоянии организма человека. Наиболее частыми причинами аллергических дерматитов и экзем являются формальдегидные, эпоксидные, полиэфирные смолы.
Источником формальдегида в помещении могут служить древесно-стружечные плиты, полимерные материалы для полов, внутренней отделки стен, декоративные слоистые пластики и др. Формальдегид (2-й класс опасности) обладает хронической токсичностью, негативно воздействующей на наследственность, дыхательные пути, глаза, кожный покров, репродуктивные органы. В зависимости от материала интенсивность выделения формальдегида со временем может уменьшаться или увеличиваться (материалы с защитным слоем по мере старения и растрескивания увеличивают выделение формальдегида, а без защитного слоя уменьшают). Интенсивность выделения летучих веществ зависит также от температуры, влажности, воздухообмена.
|
|
|
Термопла́сты — полимерные материалы, способные обратимо переходить при нагревании в высокоэластичное либо вязкотекучее состояние.
При обычной температуре термопласты находятся в твёрдом состоянии. При повышении температуры они переходят в высокоэластичное и далее — в вязкотекучее состояние, что обеспечивает возможность формования их различными методами. Эти переходы обратимы и могут повторяться многократно, что позволяет, в частности, производить переработку бытовых и производственных отходов из термопластов в новые изделия.
Термопластичные материалы (полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол и др.) при нагревании размягчаются и приобретают пластичность, а при охлаждении отвердевают. Из этих материалов можно отливать, вытягивать и штамповать различные изделия. Недостатком этих пластмасс являются незначительная прочность и теплостойкость.
|
|
|
Реактопласты (термореактивные пластмассы) — пластмассы, переработка которых в изделия сопровождается необратимой химической реакцией, приводящей к образованию неплавкого и нерастворимого материала.
Наиболее распространены реактопласты на основе фенолформальдегидных, полиэфирных, эпоксидных и карбамидных смол (например, углеволокно). Содержат обычно большие количества наполнителя — стекловолокна, сажи, мела и др. Термореактивные материалы, как правило, твёрже, чем термопластичные материалы.
Термореактивные материалы (реактопласты) при нагревании переходят в неплавкое, нерастворимое твердое состояние и безвозвратно утрачивают свойства плавиться. Эти материалы обладают повышенной теплостойкостью. К ним относятся аминопласты и пластмассы на основе полиэфирных и эпоксидных смол.
Термостойкость, термическая стойкость — свойство материалов противостоять, не разрушаясь, напряжениям, вызванным изменением температуры.
Некоторые пластические материалы, особенно полиимиды, кремнийорганические полимеры и тефлон, проявляют исключительную термостойкость, но с трудом поддаются прямому прессованию или литьевому формованию. Силиконовые каучуки можно формовать как резину, но процесс вулканизации продолжительный, а продукты непрочны. Тефлон можно медленно выдавливать при высоких температурах; получающиеся изделия тверды и устойчивы (без деструкции и разложения) при температурах до 260°С в течение длительного времени. Несмотря на несколько большую термостойкость, термоотверждающиеся пластики (реактопласты) не выдерживают продолжительного нагрева до 200°С; этот предел можно повысить примерно до 250°С добавлением минеральных наполнителей.
|
|
|
Термоокислительная деструкция - сложный процесс, который сопровождается многими реакциями, в том числе не исключается окислительное дегидрирование с образованием двойных связей С=С в основной цепи.
Термоокислительная деструкция протекает относительно мед -, ленно вплоть до температуры около 175 С. Хотя после 1000 ч старения на воздухе при 150 С пленки темнеют, прочностные характеристики полимера сохраняются на высоком уровне. Термоокислительная деструкция для большинства полимеров начинается при 100 - 200 С, т.е. при более низкой температуре, чем термическая деструкция. В растворе она протекает по основным закономерностям жидкофазного окисления органических соединений. Первичными продуктами окисления являются гидроперекиси, при распаде которых ( реакция вырожденного разветвления) образуются свободные радикалы, вследствие чего термоокислительная деструкция становится автокаталитическим процессом.
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 1551; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!