Термореактивные полимеры: свойства, применение, структура

Применение полимеров

Без данных соединений не может развиваться и существовать современная цивилизация. Изделия, в основе которых лежит сырье с различным соединениями мономеров, необходимы как в повседневной жизни, так и для работы высокотехничных производств.

Предлагаемая таблица только в малой степени отображает примеры их применения.

Название полимерных соединений	Сфера применения
Полиэтилен	Упаковочные материалы, изоляция электропроводов, детали машин, емкости для хранения кислот и щелочей, защита от коррозии нефтепроводов.
Полистирол	Игрушки, детали бытовой техники, внутренняя облицовка салонов машин и самолетов, фурнитура, корпуса для электроники, посуда.
Поливинилхлорид	Детали машин, оборудование для химической промышленности, искусственная кожа, рамы для окон ПВХ.
Полиметилметакрилат	Органическое стекло, детали осветительных приборов, облицовка самолетов и машин.
Поликарбонаты	Особо точные детали машин и электроники, замена металлических конструкций, стройматериалы.
Эпоксидные смолы	Лаки, клей, ламинат.
Полиэстеры	Лампы, мачты, удочки, средства защиты, корпуса летательных аппаратов и машин.

Химический процесс [ править ]

Отверждение термореактивной смолы превращает ее в пластик или эластомер ( каучук ) за счет сшивки или удлинения цепи за счет образования ковалентных связей между отдельными цепями полимера. Плотность сшивки варьируется в зависимости от смеси мономеров или форполимеров и механизма сшивки:

Акриловые смолы, сложные полиэфиры и сложные виниловые эфиры с ненасыщенными центрами на концах или в основной цепи обычно связаны путем сополимеризации с ненасыщенными мономерными разбавителями, с отверждением, инициированным свободными радикалами, генерируемыми ионизирующим излучением, или фотолитическим или термическим разложением радикального инициатора – на интенсивность сшивания влияет степень ненасыщенности основной цепи форполимера;

Эпоксидные функциональные смолы можно гомополимеризовать с анионными или катионными катализаторами и нагреванием или сополимеризовать посредством реакций нуклеофильного присоединения с многофункциональными сшивающими агентами, которые также известны как отвердители или отвердители. По мере протекания реакции все больше и больше образуются молекулы и образуются сильно разветвленные сшитые структуры, причем на скорость отверждения влияет физическая форма и функциональность эпоксидных смол и отвердителей – постотверждение при повышенной температуре вызывает вторичное сшивание гидроксильных функциональных групп основной цепи, которые конденсируются с образованием эфирных связей;

Полиуретаны образуются, когда изоцианатные смолы и форполимеры комбинируются с полиолами с низкой или высокой молекулярной массой, при этом строгие стехиометрические соотношения необходимы для контроля нуклеофильной аддитивной полимеризации – степень сшивки и конечный физический тип (эластомер или пластик) регулируется в зависимости от молекулярной массы и функциональность изоцианатных смол, форполимеров и точных комбинаций выбранных диолов, триолов и полиолов, при этом на скорость реакции сильно влияют катализаторы и ингибиторы; полимочевины образуются практически мгновенно, когда изоцианатные смолы комбинируются с длинноцепочечными аминными функциональными полиэфирными или полиэфирными смолами и короткоцепочечными диаминовыми наполнителями – реакция нуклеофильного присоединения амин-изоцианат не требует катализаторов.Полимочевины также образуются при контакте изоцианатных смол с влагой;

Все фенольные, амино- и фурановые смолы отверждаются поликонденсацией, включающей выделение воды и тепла, с контролем за инициированием отверждения и экзотермией полимеризации, зависящим от температуры отверждения, выбора катализатора или загрузки и метода обработки или давления – степени предварительной полимеризации и уровня остаточных остатков. Содержание гидроксиметила в смолах определяет плотность сшивки.

Бензоксазины отверждаются экзотермической полимеризацией с раскрытием кольца без выделения каких-либо химических веществ, что приводит к почти нулевой усадке при полимеризации.

Смеси термореактивных полимеров на основе мономеров и форполимеров термореактивных смол могут быть составлены, применены и обработаны различными способами для создания отличительных свойств отверждения, которые не могут быть достигнуты с помощью термопластичных полимеров или неорганических материалов. Применение / применение в процессах и методы для термореактивных материалов включают в себя защитное покрытие , бесшовные полы , строительные растворы для гражданского строительства для соединения и инъекции, растворы , формовочные пески, клеи , герметики , отливки , заливку , электроизоляцию ,Инкапсуляция , 3D печать , твердые пены , мокрая планировка до ламинирования, пултрузия , гелькоуты , намотка нити , пра-pregs , и формование. Конкретными методами формования термореактивных материалов являются:

Реактивное литье под давлением (используется для таких предметов, как ящики для бутылок из-под молока)
Экструзионное формование (используется для изготовления труб, тканевых нитей и изоляции электрических кабелей)
Компрессионное формование (используется для формования термореактивных пластиков SMC и BMC )
Спиновое литье (используется для изготовления рыболовных приманок и приспособлений , игровых миниатюр , фигурок , эмблем, а также изготовления и замены деталей)

Сварка пластмасс

Используется для неразъёмного соединенияя двух или более отдельных частей термопластичных материалов. Обычно к краям прикладывают тепло, чтобы расплавить края пластика до тех пор, пока кромки не будут соединены вместе.

Сварка пластика выполняется в три этапа: подготовка поверхности, применение тепла и давление и охлаждение.

Сваривать можно многие пластмассы, среди которых:

Акрил или полиметилметакрилат;
Поликарбонат;
Полиэтилен;
Полипропилен;
Полиэтилентерефталат;
Поливинилхлорид.

Сварка пластмасс. используется не только для соединения деталей, но и для их ремонта (например, заделка трещин).

Карбамидные полимеры

К термореактивным полимерам относятся вещества, относящиеся к карбамидной группе. К особенностям можно отнести:

Полимер обходится дешевле многих других. Это связано с простотой синтеза и доступностью сырья.
При производстве смесей для применения в строительстве карбамидные полимеры применяется в качестве связующего элемента. Чаще всего для этого используют мочевиноформальдегидные смолы.
Основной недостаток заключается в большой усадке и низких изоляционных качествах в отношении жидкости. Кроме этого, полимеры могут модифицироваться высшими спиртами для повышения эксплуатационных качеств.
Рассматривая примеры термореактивных полимеров отметим, что данная группа зачастую используется для склеивая древесины. К тому же, исключительные эксплуатационные качества позволили использовать вещество в качестве пропитки при изготовлении самых различных строительных материалов.

Карбамид

Большое количество полимеров рассматриваемой группы применяется при производстве самых различных лакокрасочных веществ. Примером являются краски, которые применяются для окрашивания автомобилей.

Другие распространенные термопластичные полимеры

Также можно выделить еще целый ряд полимеров, которые хорошо зарекомендовали себя в строительстве, робототехнике и производстве бытовых приборов, деталей и компонентов для них.

Поливинилхлорид широко применяется при производстве пластмасс, используемых в конечных изделиях в строительстве: линолеум и декоративная плитка, водопроводные трубы, плинтуса, запасные части, шестеренки, и других подвижные детали бытовых приборов и техники.

Поливинилацетат – очень часто применяется в строительстве в виде связующих компонентов для лаков, красок, как пластификатор для цементных растворов.

Фторопласт – считается фторсодержащим полимером. Материал широко применяются в электро- и радиотехнике, при производстве водопроводных труб, вентилей и кранов, бытовых и промышленных насосов, медицинских инструментов и техники, в криогенных емкостях для нанесения на поверхность.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что повседневно нас окружают изделия, техника, посуда и приборы, которые изготовлены или содержат в своей основе термопластичные полимеры. Такую популярность им придают эксплуатационные свойства, такие как твердость, стойкость к кислотам и щелочам, долговечность, универсальность и легкость в обработке, малый вес и большой диапазон рабочих температур.

Нейтральный цвет всех полимеров позволяет с легкостью окрашивать заготовки и конечный продукт в любую желаемую палитру. Это дает возможность подбирать готовые изделия из пластмасс под цвет комнаты и интерьера любой формы и сложности исполнения.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Реакция полимера на механическое воздействие при повышенных температурах зависит от его строения. Возможна следующая схема классификации полимеров в зависимости от их поведения при высоких температурах:

Все полимеры можно разделить на термопласты (или термопластичные полимеры) и реактопласты (или термореактивные полимеры)
Термопласты размягчаются при повышении температуры литья под давлением и становятся подобными жидкостям, а при охлаждении они твердеют
Этот процесс обратим и может быть повторен несколько раз.

Термопласты – сравнительно мягкие материалы. Большинство линейных гибкоцепных полимеров и полимеров с относительно небольшим содержанием боковых ветвей принадлежат к классу термопластов.

Если говорить о молекулярном уровне, то это означает, что с повышением температуры вторичные связи разрушаются благодаря интенсивным молекулярным движениям. При этом становится возможным относительное перемещение соседних цепей при приложении напряжений. Если же расплавленный термопласт нагреть до слишком высокой температуры, то при литье под давлением начинается необратимая термодеструкция (разрушение он перегрева полимера).

Производство изделий из таких материалов происходит при одновременном воздействии повышенных температур и давления. Примеры обычных распространенных термопластов это полиэтилен, полистирол, полиэтилентерефталат и поливинилхлорид.

Карбамидные полимеры

Полимер обходится дешевле многих других. Это связано с простотой синтеза и доступностью сырья.
При производстве смесей для применения в строительстве карбамидные полимеры применяется в качестве связующего элемента. Чаще всего для этого используют мочевиноформальдегидные смолы.
Основной недостаток заключается в большой усадке и низких изоляционных качествах в отношении жидкости. Кроме этого, полимеры могут модифицироваться высшими спиртами для повышения эксплуатационных качеств.
Рассматривая примеры термореактивных полимеров отметим, что данная группа зачастую используется для склеивая древесины. К тому же, исключительные эксплуатационные качества позволили использовать вещество в качестве пропитки при изготовлении самых различных строительных материалов.

Карбамид

Фенолоальдегидные полимеры

Рассматривая синтетические полимеры следует начать обзор с фенолоальдегидной группы. Она стала производиться в начале 20 века. Применение термореактивных полимеров весьма обширно, что связано с их исключительными эксплуатационными качествами.

Свойства термореактивных полимеров данной группы:

Данный полимер получил самое широкое распространение.
Характерная особенность заключаются в коричневом цвете.
При добавлении определенных веществ можно получать новолачные и олигомерные смолы с самыми различными эксплуатационными качествами.
Смолы при нагреве и отсутствии примесей хорошо плавятся. После этого в расплавленном состоянии вещество густеет и постепенно затвердевает, после чего повысить гибкость будет невозможно.
В жидком состоянии многие обладают высокой токсичностью. Именно поэтому при их применении следует соблюдать определенные правила безопасности. Слишком высокая концентрация в сочетании с токсичностью может привести к довольно большим проблемам со здоровьем.

Фенолоальдегидные полимеры

Данный термореактивный полимер зачастую применяется при производстве различных замазок или мастик, а также клея, которые отвердевает в холодном состоянии.

Классификация по способу получения

Полимеры получают либо реакциями полимеризации, либо поликонденсацией.

Полимеризация	Поликонденсация
Это присоединение одних молекул к другим за счет разрыва кратных связей. Побочные продукты, как правило, не образуются. Полиэтилен, полипропилен и др.	Образование полимера происходит за счет реакции замещения. При этом образуется низкомолекулярный побочный продукт. Фенолформальдегидная смола, капрон

Полимеризация — процесс образования высокомолекулярного вещества(полимера) путём многократного присоединения молекул мономера к активным центрам в растущей молекуле полимера.

Например, образование полиэтилена происходит по механизму полимеризации:

Поликонденсация – процесс образования высокомолекулярных соединений, протекающий по механизму замещения и сопровождающийся выделением побочных низкомолекулярных продуктов (обычно это вода).

Например, образование капрона протекает по механизму поликонденсации:

Понятие реактопластов

Одним из основополагающих разделений пластмасс на типы является их деление на реактопласты и термопласты. Если термопласты являются многократно перерабатываемыми полимерами, которые легко плавятся при повышении температуры, принимают заданную форму, застывают, а потом могут быть вновь расплавлены, то реактопласты – полимеры другой природы.

Реактопласты (термореактивные полимеры или термореактопласты), обладают особыми свойствами при нагреве подобно термопластам могут переходить в вязкотекучее состояние (плавиться). Но они не способны переходить из одного фазового состояния в другое многократно. При нагревании в массе термореактивного полимера происходят химические взаимодействия между макромолекулами, которые приводят к образованию трехмерной жесткой структуры сшитого полимера. Такие реакции являются необратимыми, сшитые термореактивные полимеры при дальнейшем повышении температуры могут разрушиться (деструктировать по одному из механизмов), но неспособны к плавлению.

Ненасыщенные полиэфиры

Большое распространение получили полиэфирные полимеры ненасыщенного типа. Они представлены в виде вязких жидкостей, которые могут переходить в твердое состояние при введении определенного отвердителя. Большое распространение получили ненасыщенные полиэфиры в строительстве.

Данная группа делиться на две категории:

Полиэфирмалеинатные смолы – растворы ненасыщенного типа, которые обладают высокой способностью сшивки. При смешивании определенных элементов получается твердая поверхность, устойчивая к механическому и химическому воздействию. Процесс отвердевания занимает несколько часов, полную прочность структура набирает в течение суток или большего срока.
Полиэфиракрилаты – смолы олигомерного типа, которые в своем составе не имеют стирола. Следует учитывать, что эта группа материалов характеризуется высокими прочностными качествами и химической стойкостью. Для того чтобы повысить прочность этого вещества его армируют стекловолокном. За счет подобной модификации получают стеклопластик, который обладает исключительными эксплуатационными качествами.

Ненасыщенные полиэфиры получили большое распространение в строительстве, так как при их использовании изготавливают смеси наливных бесшовных полов, а также различных замазок и шпаклевок. К тому же, данная группа веществ применяется при производстве лакокрасочных материалов, которые нужны для защиты древесины.

Термореактивные пластмассы

Пластмассы этого класса не могут быть подвергнуты повторной обработке, т.к. смесь порошка реактопласта и связующего компонента при формовании и нагреве образуют прочные пространственные соединения. Связующими компонентами могут быть эпоксидные компаунды, формальдегиды и их комбинации. Изделия с этими связующими обладают высокой прочностью и износостойкостью, особенно, если применять армирование. Реактопласты сохраняют свою работоспособность при температуре до +200° С. При дальнейшем нагреве структура начинает разлагаться (деструктурироваться) с выделением вредных и токсичных веществ. Низкие температуры ниже -10…15° придают материалу хрупкость.

Композиции реактопластов в измельченном виде в смеси с полиуретановыми смолами позволяют получать изделия с высокими прочностными на растяжение и износ характеристиками при сохранении эластичности в диапазоне температур -25…+80 ° С.

Компания ООО «КМ» предлагает оборудование в широком ассортименте для переработки термопластичных и термореактивных пластмасс из первичного или вторичного сырья. Специалисты компании окажут консультационные услуги в подборе технологии и оборудования, для чего достаточно позвонить или заполнить форму.

Вязкость мазута

Мазут является продуктом первичной нефтепереработки. Вязкость является важнейшим критерием его эксплуатации, транспортировки, перекачивания, сжигания. Мазут бывает высоковязким и маловязким. В первом случае он содержит больше смолистых веществ и парафина.

Согласно показателю вязкости выделяют несколько марок мазута, каждая из них имеет свою температуру застывания вещества. Наиболее вязкие сорта застывают уже при 25 °С. Чтобы перекачивать такой продукт, его приходится подогревать до 60–70 °С. В подогреваемом мазуте начинают плавиться церезины, твердые парафины, но прекращение термообработки вновь приводит к увеличению вязкости, она быстро возвращается на исходный уровень.

Для перекачивания мазута подходят шестеренчатые, винтовые, ламинарные, реже центробежные насосы.

Что такое термопласты?

полимеры — один из таких видов пластика, который известен своей гибкостью и пригодностью для вторичной переработки. Структура термопластичных полимеров при повторном хешировании звеньев, называемых мономерами, соединяется в цепочки или ответвления.

Гранулы термопласта становятся мягкими при нагревании и становятся все более жидкими по мере того, как регулируется большее количество тепла. Процедура восстановления на 100% обратима, так как химического удержания не происходит.

Эта особенность товарного знака позволяет повторно формовать и повторно использовать термопласты, не влияя на физические свойства материала.

Существует ассортимент термопластичных смол, которые обладают различными преимуществами внешнего вида. Однако большинство обычно используемых материалов обладают высоким качеством, устойчивостью к усыханию и простотой адаптации.

В зависимости от типа смолы термопласты могут использоваться для приложений с низким напряжением, например, в пластиковых мешках, или могут использоваться в механических деталях, подвергающихся высоким нагрузкам.

Примеры термопластичных полимеров включают полиэтилен, ПВХ и нейлон.

Особенности перевода полимеров в вязкое состояние

Необходимо отметить, что при практическом применении далеко не все термопластичные полимеры переводятся жидкое агрегатное состояние так легко. Это связано с тем, что у некоторых веществ температура термического разложения меньше, чем температура, при которой они приобретают жидкое агрегатное состояние. Решают такую проблему путем использования разного рода технологических приемов, которые позволяют снизить порог температуры вязкости (с помощью добавления пластификаторов), или наоборот, повышая температуру термодеструкции (с помощью добавления специальных стабилизаторов или обрабатывая сырье в среде инертных газов).

За счёт линейного типа строения молекулы термопласт отличается свойством раздуваться, также это позволяет им легко растворяться в подходящем ему растворителе (который необходимо подбирать в зависимости от химсостава полимера). При этом любой раствор с содержанием уже 2 процентов таких веществ характеризуется повышенной вязкостью. Причиной такого свойства становятся крупные молекулы полимеров, если сравнивать с обычными веществами.

Если растворитель испаряется, полимер возвращается в своё изначальное состояние и становится твёрдым. Именно таким образом и используются различные клеи, вяжущие компоненты мастик, многие виды красок, созданных с использованием термопластичных полимеров.

Основными минусами этой группы полимеров можно назвать:

низкую теплостойкость (в пределах 85-125 градусов Цельсия);
повышенную хрупкость при понижении температуры;
повышенную текучесть при высокой температуре;
стареет при попадании ультрафиолета;
окисляется под воздействием атмосферного кислорода;
имеет пониженную поверхностную твердость.

Самой большой популярностью при строительных производствах и в быту пользуются такие термопласты:

полиэтилен;
полипропилен;
полистирол.

Существует и множество других термопластичных полимеров, но в большинстве своем они являются производными от этих трех, и используются гораздо реже.

Что такое термореактивный пластик

В отличие от термопластов, термореактивные пластмассы обладают превосходными свойствами, такими как высокая термостабильность, высокая жесткость, высокая размерная стабильность, устойчивость к ползучести или деформации под нагрузкой, высокие электрические и теплоизоляционные свойства и т. Д. Это просто потому, что термореактивные пластмассы представляют собой полимеры с высокой степенью сшивки, которые имеют трехмерную сеть ковалентно связанных атомов. Прочная сшитая структура демонстрирует устойчивость к более высоким температурам, что обеспечивает большую термостойкость, чем у термопластов. Следовательно, эти материалы не могут быть переработаны, восстановлены или переработаны при нагревании. Рисунки 3. и 4. иллюстрируют изменения, которые происходят в межмолекулярных взаимодействиях термореактивных полимеров при высоких температурах.

Фенольные смолы которые происходят как реакция между фенолами с альдегидами. Эти пластмассы обычно используются для электрооборудования, шкафов для радио и телевидения, пряжек, ручек и т. Д. Фенольные имеют темный цвет. Поэтому сложно получить широкий спектр цветов.

Аминосмолы которые образуются в результате реакции между формальдегидом и мочевиной или меламином. Эти полимеры могут быть использованы для изготовления легкой посуды. В отличие от фенольных смол, аминосмолы прозрачны. Таким образом, они могут быть заполнены и окрашены с использованием светлых пастельных оттенков.

Эпоксидные смолы которые синтезируются из гликоля и дигалогенидов. Эти смолы чрезмерно используются в качестве поверхностных покрытий.

Вязкость крови

Кровь представляет собой жидкую среду организма (вязкопластическую жидкость), состоящую из плазмы и находящихся в ней клеток (эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов, белков). Она определяет качество всех процессов, происходящих в тканях и отдельных органах.

Вязкость крови показывает соотношение количества ее кровяных клеток к объему плазмы. Этот показатель крайне важен для полноценной работы организма и прежде всего сердечно-сосудистой системы. Нормальным значением в среднем считается 4–5 мПа•с, отклонения же в ту или иную сторону способны вызвать серьезные патологии. На вязкость крови влияют многие факторы: температура тела, состав (венозная более вязкая, чем артериальная), пол (у мужчин — 4,3–5,3 мПа•с, у женщин — 3,9–4,5 мПа•с), возраст (у новорожденных вязкость выше), внешние воздействия, применение медицинских препаратов.

Для перекачивания крови животных на производстве используется насосные установки разных типов: центробежные, мембранные, шестеренчатые, винтовые, перистальтические.

Полистирол

Полистирол представляет собой термопластичный полимер с прозрачной поверхностью и достаточно большой жёсткостью, его плотность достигает 1080 кг/м3. При нормальных температурах этот материал достаточно твердый и одновременно хрупкий, размягчаться начинает при температуре выше 80 градусов по Цельсию. Растворим полистирол при помощи ароматических углеводородов или с использование сложных эфиров. Также этот материал помимо повышенной хрупкости обладает и повышенной горючестью. Защищён от агрессивного воздействия щелочей и серных кислот, что позволяет использовать его во многих промышленных отраслях, является светостойким и светопроницаемым.

Получают полистирол из стирола (прозрачная легко воспламеняемая жидковатая смесь, что вырабатывается в процессе гидролиза нефтепродуктов, которая довольно просто полимеризируется при помощи действия солнечного света и нагревания). Выпускаются он подобно другим полимерам в форме гранул или белого порошка, которые на производстве перерабатывают в необходимые изделия.

Полистирол активно применяется в строительстве, его вспененную форму используют в качестве теплоизоляционного материала – пенополистирола, плотность которого варьируется в пределах 10-50 кг/м3, что позволяет осуществлять транспортировку и установку панелей без особых физических усилий. Также из этого полистирола делают облицовочную плитку и различную мелкую фурнитуру. Используя его вместе с органическими растворителями можно получить качественный клей.

Армированные волокном материалы [ править ]

При смешивании с волокнами термореактивные смолы образуют армированные волокном полимерные композиты, которые используются в производстве готовых конструкционных композитных материалов OEM или запасных частей , а также в качестве накладываемых на месте, отвержденных и готовых композитных ремонтов [15 и защитные материалы. При использовании в качестве связующего для заполнителей и других твердых наполнителей они образуют армированные частицами полимерные композиты, которые используются для заводского нанесения защитного покрытия или изготовления компонентов, а также для нанесения и отверждения на месте строительства или в целях технического обслуживания .

Вязкость натрия

Натрий является пластичным металлом серебристого оттенка. На воздухе он быстро окисляется, тускнеет. Данный металл настолько мягкий, что его можно резать ножом, прессовать, прокатывать. Он легче воды, хорошо проводит тепло, электрический ток. Натрий имеет значительную разницу между температурами кипения и плавления — около 800 градусов: плавится при 98 °С, а кипит при 883 °С. За счет этого вещество представляет собой хороший теплоноситель для атомных реакторов. Оно в целом широко востребовано в промышленности.

Натрий важен для живых организмов, для обменных процессов, функционирования сердечно-сосудистой и нервной систем. Для человека вреден как недостаток, так и избыток этого химического элемента.

Кинематическая вязкость натрия при температуре 98 °С составляет 6,7•10-7 м2/с, при температуре же 927 °С этот показатель уже равен 2,1•10-7 м2/с.

Химические свойства полимеров

Химическая стойкость полимеров определяется разными способами, но чаще всего по изменению массы при выдержке образца в соответствующей среде или реагенте. Этот критерий, однако, не является универсальным и не отражает природу химических изменений (деструкции).

Даже в стандартах (ГОСТ 12020—66) предусмотрены лишь качественные ее оценки по балльной системе. Так, полимеры, изменяющие за 42 суток массу на 3 … 5%, считаются устойчивыми, на 5 … 8%— относительно устойчивыми, более 8 … 10%—нестойкими- Конечно, эти пределы зависят от вида изделия и его назначения.

Для полимеров характерна высокая стойкость по отношению к неорганическим реактивам и меньшая — к органическим.

Поэтому полимеры широко используются в качестве контейнеров для особо чистых реактивов и воды, защиты и герметизации радиокомпонентов, и особенно полупроводниковых приборов и ИС.

Особенность полимеров состоит еще и в том, что они по своей природе не являются вакуумплотными. Молекулы газообразных и жидких веществ, особенно воды, могут проникать в микропустоты, образующиеся при движении отдельных сегментов полимера. даже если его структура бездефектна.

Для качественной оценки сорбционно-диффузионных процессов в полимерах используются три параметра: коэффициент диффузииD, м2 /с; коэффициент растворимости 5, кг/(м3 *Па); коэффициент проницаемости р, кг/(м*Па*с), причем p=DS. Так, для воды в полиэтилене D=0,8-10-12 м2 /c, S=10-3 кг(м3 Па) и р=8*10-16 кг/(м*Па*с).

Полимеры выполняют роль защиты металлических поверхностей от коррозии в случаях, когда:

толщина слоя велика,
полимер оказывает пассивирующее действие на активные (дефектные) центры металла, тем самым подавляя коррозионное действие влаги, проникающей к поверхности металла.

Как видно, герметизирующие возможности полимеров ограничены, а пассивирующее их действие неуниверсально. Поэтому полимерная герметизация применяется в неответственных изделиях, эксплуатирующихся в благоприятных условиях.

Для большинства полимеров характерно старение — необратимое изменение структуры и свойств, приводящее к снижению их прочности. Совокупность химических процессов, приводящих под действием агрессивных сред (кислород, озон, растворы кислот и щелочей) к изменению строения и молекулярной массы, называется химической деструкцией.

Наиболее распространенный ее вид — термоокислительная деструкция—происходит под действием окислителей при повышенной температуре. При деструкции не все свойства деградируют в равной мере: например, при окислении кремнийорганических полимеров их диэлектрические параметры ухудшаются несущественно, так как Si окисляется до оксида, который является хорошим диэлектриком.

Основное отличие — термопластичный и термореактивный пластик

Термореактивные и термопластичные материалы представляют собой два разных класса полимеров, которые различаются в зависимости от их поведения в присутствии тепла. Основное различие между термопластичным и термореактивным пластиком состоит в том, что термопластичные материалы имеют низкие температуры плавления; следовательно, они могут быть восстановлены или переработаны, подвергая это нагреванию. В отличие от термопласта, термореактивный пластик может выдерживать высокие температуры, не теряя своей жесткости. Следовательно, термореактивные материалы не могут быть подвергнуты риформингу, восстановлению или переработке с применением тепла.

Области применения термореактивных полимеров

Данная категория материалов находит широкое применение в различных сферах деятельности человека:

В строительстве реактопласты широко применяются в качестве утеплительных материалов. В частности, из полиуретана изготавливаются термоизоляционные покрытия для инженерных сетей. Кроме того, реактопласты могут использоваться для отделки некоторых поверхностей.
В машиностроении (включая автомобилестроение) широко применяются синтетические каучуки. Натуральные резиновые изделия замещены практически на 90%. Речь идет как об автомобильных покрышках, так и о резинотехнических изделиях, применяемых в конструкции автомобиля.
При производстве различных товаров народного потребления. Полимерные накладки находят применение в качестве устойчивых к износу набоек на обуви, колес для роликовых коньков и многих других видов изделий.
В многих других отраслях экономики, где материалы подбираются исходя из их специфических свойств, а также особенностей процесса отверждения.

Со временем реактопласты эволюционируют: некоторые материалы (вроде фенолформальдегидных смол) применяются меньше, а некоторые (вроде каучуков и полиуретана) наоборот расширяют сферу применения.

Вязкость каучука

Каучук представляет собой продукт полимеризации некоторых диеновых углеводородов с сопряженными связями. Он может иметь природное или синтетическое происхождение. В процессе вулканизации каучук, сам по себе непрочный и липкий, трансформируется в упругую эластичную резину. Важнейшими свойствами вещества являются эластичность, электроизоляция, газо- и водонепроницаемость.

Как и большинство полимеров, каучук способен пребывать в одном из следующих состояний: стеклообразном, вязкотекучем и высокоэластичном. При обычных температурных условиях вещество высокоэластично.

Вязкость каучука обусловлена его молекулярной массой и способом его синтеза.