Владимир Турчанинов - Технология кровельных и гидроизоляционных материалов

Улучшение свойств полистирола достигают путем его сополимеризации с другими мономерами, каучуками, введением волокнистых наполнителей.

Полиакрилаты– полимеры производных акриловой и метакриловой кислот, чаще всего используют метилметакрилаты и акрилонитрил.

Метилметакрилат представляет собой бесцветную жидкость.

Акрилонитрил CH 2= CН – CN также бесцветная жидкость.

Получение полиметилметакрилата осуществляют блочным, суспензионным и эмульсионным способами.

Полиакрилаты представляют собой прозрачные твердые, эластичные или мягкие термопластичные полимеры. Обладают высокой водо-, тепло- и химической стойкостью, свето- и атмосферостойкостью.

Листовой полиметилметакрилат используют для изготовления светопрозрачных ограждений, а эмульсионный – для изготовления лаков, красок, добавок в бетоны.

Полиуретан– гетероцепные полимеры; в основной цепи макромолекулы наряду с углеродом содержат кислород и азот. Получают путем ступенчатой полимеризации диизоцианитов с многоатомными спиртами. В зависимости от вида исходного сырья могут быть термопластичными или термореактивными. Характеризуются достаточно высокой химической стойкостью, устойчивостью против действия кислорода и озона. Растворяются фенолами, концентрированными серной и муравьиной кислотами. Имеют высокую механическую прочность.

Используются для изготовления клеев, лакокрасочных покрытий, герметиков, гидроизоляционных пленок.

Инден-кумароновые полимеры– смеси продуктов полимеризации индена и кумарона. Инден С 9Н 8и кумарон С 8Н 6О – бесцветные маслянистые жидкости, являющиеся продуктами переработки каменноугольных и сланцевых смол и нефти. Полимеры представляют собой твердые продукты, молекулярной массой от 1000 до 3000 и плотностью от 1050 до 1200 кг/м 3. Хорошо растворяются в органических растворителях (бензол, толуол, скипидар); при нагревании совмещаются с растительными маслами, синтетическими жирными кислотами. Могут быть получены и в виде смол.

Используют для изготовления лаков, красок, клеевых мастик, плиток для полов.

Фенолформальдегидные полимерыполучают реакцией поликонденсации, которая протекает по механизму замещения и сопровождается выделением низкомолекулярных побочных продуктов (воды, спирта, аммиака и др.). Могут быть получены термопластичными (новолачные) и термореактивными (резольные).

Реакция образования полимера протекает по схеме

Новолачные полимеры и олигомеры – твердые вещества, хорошо растворимые в ацетоне, метиловом и этиловом спиртах и нерастворимые в ароматических углеводородах. Резольные олигомеры и особенно полимеры – химически более стойки; характеризуются и большей теплостойкостью. Перевод новолачных олигомеров в резольные осуществляют вводом отвердителя – уротропина (от 10 % до 15 %).

Применяют для изготовления твердеющих мастик, лаков, клеев, пластмасс.

Фурановые полимерыполучают в результате взаимодействия фурфурола С 5Н 4О 2либо фурилового спирта С 5Н 6О 2с ацетоном СН 3СОСН 3. При этом получаются фурфуролацетоновые олигомеры (низкомолекулярные полимеры), которые хорошо сочетаются с различными термопластичными и термореактивными полимерами, синтетическими каучуками и битумами.

При повышении температуры они переходят в неплавкое и нерастворимое (термореактивное) состояние без отвердителей. Используют в качестве связующего полимербетонов, противокоррозионных мастик, при производстве клеев и лаков.

Эпоксидные полимеры– отвержденные продукты, получаемые на основе соединений, содержащих эпоксидную группу

Сначала получают эпоксидные олигомеры с низкой молекулярной массой (от 400 до 600), представляющие собой вязкие жидкости. Превращение олигомера в нерастворимое состояние (полимер) происходит как на холоде, так и при повышенных температурах, в зависимости от вида отвердителя. Отверждение олигомера не сопровождается образованием побочных продуктов.

Эпоксидные полимеры менее хрупки, чем другие, например фенолформальдегидные; имеют высокую прочность – от 100 до 130 МПа при сжатии; химически и водостойки.

Олигомеры выпускают немодифицированными и модифицированными каучуками, фторопластами и др.

В строительстве используют для изготовления плёнок, лаков, герметиков.

Кремнийорганические полимеры(полиоргансилоксаны) – высокомолекулярные соединения, содержащие в основной цепи макромолекул атомы кремния.

Исходными компонентами для их производства служат алкил(арил)хлорсиланы и замещенные эфиры ортокремневой кислоты. Алкил (арил) хлорсиланы R-Si-Cl 3, R 2-Si-Cl 2, R 3-Si-Cl (где R – органический радикал) – бесцветные жидкости. Замещённые эфиры ортокремневой кислоты R-Si-(OR) 3, R-Si-(OR') 2, R-Si-OR'' – также бесцветные жидкости.

Процесс синтеза полимеров сводится к поликонденсации исходных вышеперечисленных компонентов. В зависимости от свойств исходных веществ образуются как термопластичные, так и термореактивные полимеры жидкой, высокоэластичной или твёрдой консистенции.

Для изготовления лаков твёрдые полимеры растворяют в толуоле.

Полиоргансилоксаны – нетоксичны, не обладают коррозионной активностью, плотность от 920 до 2000 кг/м 3, водо- и термостойки.

Для гидроизоляции используют кремнеорганические жидкости ГКЖ-10, ГКЖ11, ГКЖ-94 и ГКЖ-94М, представляющие собой растворы в органических растворителях либо водные эмульсии этих растворов.

Недостаток полиоргансилоксанов – слабая адгезия к древесине, металлам и ряду других материалов. Полимеры можно использовать для изготовления низкомолекулярных каучуков, герметизирующих мастик.

Синтетические каучуки

Представляют собой продукты полимеризации мономеров: бутадиена, дивинила, стирола, акрилонитрила, хлоропрена, изобутилена, дихлорэтана, силанов, изоцианитов, фторсоединений и др.

Основной способ их производства – полимеризация в водных эмульсиях. Выпускают в виде водных дисперсий (латексов), а также в виде кусков, брикетов, полотнищ, скатанных в рулоны.

Структура каучуков линейная; макромолекулы его представляют собой гибкие длинные цепи, чем и объясняется эластичность каучуков.

В промышленности каучуки в чистом виде практически не применяют. Более популярны резина или вулканизированный каучук. Вулканизация заключается в сшивке линейных молекул каучука поперечными связями и осуществляется с помощью вулканизаторов (как правило, серы) и ускорителей вулканизации (окись цинка, тиурам, дифенилгуанидин).