Строительство. Отделка помещений

Отделочные и облицовочные материалы

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

В состав полимерного материала также могут входить наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители, отвердители, структуро- и порообразователи, смазки, антистатики, антипирены, антимикробные компоненты и другие добавки, придающие специфические свойства композиции в целом.

Наполнители — органические и неорганические вещества, вводимые в термо- и реактопласты для направленного изменения их технологических и эксплуатационных свойств, а также с целью снижения стоимости изделий на их основе. От химической природы и химической активности поверхности, строения и формы наполнителя зависят механические, электрические и химические свойства, водо- и теплостойкость полимеров. Это необходимо учитывать при выборе способа переработки пластмасс и назначении параметров технологического процесса изготовления изделий.

В производстве полимерных отделочных материалов могут использоваться порошкообразные (дисперсные), волокнистые и листовые наполнители. Наиболее применимы порошкообразные наполнители. По форме они могут быть: кубическими (полевой шпат, кальциты), сферическими (искусственные микросферы, стеклосферы), игольчатыми (древесная мука, силикат кальция), чешуйчатыми (тальк, графит, каолин, гидроокись алюминия), в виде параллелепипеда (полевой шпат, оксиды кремния, бария). Волокнистые наполнители — хлопковые очесы, короткие целлюлозные, асбестовые, стеклянные и другие волокна. Примеры листовых наполнителей — бумага, различные ткани (стеклохлопчатобумажные, органоткани и др.).

В зависимости от характера взаимодействия с полимером наполнители подразделяют на инертные (не изменяющие свойств полимера) и активные (упрочняющие). К упрочняющим относят армирующие волокнистые наполнители.

Общие требования к наполнителям: хорошее совмещение с полимером или хорошее диспергирование в нем с образованием однородных композиций, хорошая смачиваемость расплавом или раствором полимера, стабильность свойств при хранении, переработке, эксплуатации. Наполнители для реактопластов могут быть более грубодисперсными и менее однородными по размеру частиц, чем наполнители для термопластов. Они не должны оказывать каталитического действия на отверждение полимера. Предпочтительно наличие в их составе функциональных групп, способных участвовать в образовании химических связей. Частицы наполнителя для термопластов должны иметь шероховатую поверхность, что обеспечивает прочное механическое сцепление наполнителя с полимером. Пористость наполнителей для пластифицированных термопластов должна быть минимальной (для исключения возможности поглощения пластификатора).

В зависимости от количества введенного наполнителя различают полимерные материалы:

—        ненаполненные — в состав которых, кроме полимера, входят красители, пластификаторы, стабилизаторы и др. Ненаполненными чаще всего являются пленки;

—        наполненные — содержащие наполнитель (например — рулонные и плиточные материалы для полов и др.);

—        высоконаполненные — с содержанием наполнителя в количестве более 70 % массы полимера.

Пластификаторы — органические соединения, вводимые в полимеры для придания или повышения пластичности в условиях переработки и эксплуатации Они облегчают диспергирование в полимерах сыпучих ингредиентов, снижают температуру переработки, а в отдельных случаях придают полимерным материалам термо- и светостойкость, негорючесть.

Требования к пластификаторам, способность совмещаться с полимерами (образовывать с ними устойчивые композиции при введении достаточно больших количеств); малая летучесть, бесцветность, отсутствие запаха; способность проявлять пластифицирующее действие не только при нормальной, но и при пониженной температуре; химическая стойкость не ниже стойкости пластифицируемого полимера; отсутствие экстрагирования из полимера маслами, растворителями, моющими средствами и т.д.

Важнейшими пластификаторами являются дибутилфталаты, ади-пинаты, фосфаты, полиэфиры, эпоксидированные соединения, хлорированные соединения и др. Количество пластификатора — до 30-50 % массы полимера.

Стабилизаторы — вещества, повышающие устойчивость полимеров к действию кислорода, особенно при повышенных температурах в условиях производства, переработки, хранения и эксплуатации полимерных материалов и изделий. К ним относятся антиоксиданты, термо- и светостабилизаторы, противоутомители. Примеры стабилизаторов: соли кальция и свинца (силикаты), цинка (стеараты), газовая канальная сажа, эфиры салициловой кислоты и т.д. При отсутствии стабилизатора полимеры очень быстро стареют, отмечается ухудшение их механических свойств.

Сшивающие агенты — вещества, создающие в полимерной матрице химические связи между макромолекулами, повышающие прочность, свето-, тепло- и химическую стойкость и т.д. Их подразделяют на отвердители для пластмасс и вулканизирующие агенты для каучуков. Отвердители — алифатические и ароматические амины, низкомолекулярные полиамиды, ангидриды кислот, полиизоцианаты, гексаметилентетраамин, алкоксисиланы, активные растворители — фурфурол, фуриловый спирт, стирол и др. Вулканизирующие агенты — сера, органические ди- и полисульфиды, органические перекиси, диамины, производные хинина, алкилфенолоформальдегидные смолы и др.

Структурообразователи — вещества, вводимые в полимерные материалы для получения полимерной матрицы определенной структуры. К ним относят тонко дисперсные порошки оксидов, нитридов металлов, карбиды, соли органических кислот, поверхностно-активные вещества. Они исполняют роль центров кристаллизации или понижают поверхностное натяжение на границе фаз.