ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сырье для лаков и пластические массы из природных материаПриродные лаковые смолы из "Основы технологии органических веществ" Особое положение среди полимерных материалов занимают так называемые высокоэластичные вещества. Высокоэластичное вещество ведет себя, как идеальный газ, несмотря на то, что физическая основа этого явления иная. [c.446] Высокоэластическое состояние является своего рода промежуточным состоянием Л Ожду твердь МП жидким состоянием. Для гластичности наибольшее значение имеет энергия вторичных связей. [c.446] КО для низкомолекулярных веществ. Скорость течения высокомолекулярных веществ сначала не пропорциональна напряжению она возрастает вначале медленнее, а затем быстрее увеличения напряжения. Большинство полимерных материалов обладают такой высокой вязкостью при комнатной температуре, что не поддаются механическому формованию. С повышением температуры на каждые 10 коэффициент вязкости уменьшается приблизительно, как величина в минус десятой степени, так что в конце концов формование становится возможным. Полимеры, перерабатываемые как термопласты, должны размягчаться и прессоваться прн температуре не выше 160°. [c.447] Кристаллические вещества, ориентирующие межатомарные силы которых равны п одновременно исчезают прн определенной температуре, имеют четкую температуру плавления. Полимерные вещества состоят пз макромолекул разных размеров, поддерживаемых в упорядоченном состоянии различными силами, которые постепенно освобождаются при нагревании одна за другой. Поэтому такие вещества не имеют определенной температуры плавления, для них существует лишь температура размягчения. Это свойство является необходимым условием для формования в промышленных условиях при нагревании. Вещества, имеющие четкую температуру плавления, можно формовать только отливкой в формы (как металлы). [c.447] Наконец, следует еще упомянуть, что эластичность полимерных веществ непрерывно уменьшается с понижением тe шepaтy-ры, так как вследствие прекращения микроброуновского движения макромолекулы в конце концов затвердевают. При этом материал становится хрупким. Соответственно температуре размягчения при нагревании существует температура хрупкости при охлаждении. В качестве практического примера укажем на растрескивание кровельных желсбов и сточных труб пз поливинилхлорида при ударе в условиях зимних температур. Большое влияние на прочность полимерных материалов оказывают примененные наполнители. Длинноволокнистый наполнитель значительно больше повышает прочность, чем коротковолокнистый. Пластмассы на основе феноло-формальдегидных смол, содержащие наполнители, например древесную муку, целлюлозные или текстильные волокна, обладают большей прочностью, чем такие же пластмассы без наполнителей. [c.447] НИХ установлены минимально допустимые показатели. Стандарты на пластические массы устанавливаются государственными органами испытания материалов, которые и следят за соблюдением стандартизированных норм. Готовые изделия маркируют контрольным знаком типизированного изделия. В настоящее время в ряде стран проводится типизация аминопластов и термопластов. Для определения свойств пластических. масс приготовляют образцы точно установленных размеров—стержни, кубики, пластинки, цилиндры, в том числе с суженной средней частью (например, для определения предела прочности прн растяжении), кольца и т. д. [c.448] Сохранение формы при нагревании (например, теплостойкость по Мартенсу) определяют по изменению формы под нагрузкой. Жаростойкость характеризует воспламеняемость при соприкосновении со стержнем, нагретым до 950°. [c.448] Из показателей стойкости по отношению к различным воздействиям наибольший интерес представляют в о д о п о г л о щ е н и е и набухание в растворителях, определяемые погружением образца з среду на определенное время при постоянной температуре, с последующим взвешиванием. Сопротивление старению под действием кислорода наиболее важно длч каучука. [c.448] Первой стадией растворения является набухание. Способность высокополимера набухать ограниченно или беспредельно, т. е. переходить в раствор, зависит от его строения и свойств растворителя, особенно от его полярности. [c.449] Набухание и растворение являются результатом различных энергетических процессов, протекающих между полимером и растворителем. На разъединение молекул жидкости или молекул полимера надо затратить энергию, тогда как при взаимодействии растворителя с полимером энергия выделяется. Набухание наступает лишь в том случае, если выделяется энергии больше, чем затрачивается, т, е. если во время этого процесса выделяется тепло. В других случаях требуемую энергию можно подвести путем нагревания. В энергетическом балансе участвует также энтропийный фактор. Набухание и растворение часто наступают только в результате возрастания энтропии. При набухании и растворении высокомолекулярных веществ молекулы растворителя связаны ван-дер-ваальсовыми силами, вследствие чего образуется слой сольвата, или сольватная оболочка (сольватация). Растворяющая способность зависит от того, сколько групп макромолекулы сольватируется растворителем. [c.449] Полимер всегда набухает, когда его молекулы еще связаны в отдельных точках силами диполей (вторичные связи) или первичными связями (например, в полимере сетчатой структуры), а остальные части молекул разъединены проникающими в них молекулами растворителя. Если молекулы связаны диполями, то их легче разъединить полярными растворителями, чем молекулы, связанные мостиками главных валентностей (полимеры сетчатой структуры). Часто достаточно очень немногих сшивающих связей для того, чтобы при исключительно сильном набухании не произошло полного растворения. Обычно растворимость полимеров уменьшается с увеличением размера молекул, так как при этом увеличивается энергия вторичных связей. [c.449] Этот процесс называют поверхностной пласт и-фикацней. Применяемые для этого агенты набухания и растворители носят название пластификаторов. [c.450] Внутренняя пластификация достигается введением эластичных звеньев полимерных цепей в жесткие участки цепи путем сополимеризации или описанного ранее соединения жестких блоков эластичными связующими звеньями. Сополимер стирола и бутадиена является материалом, которо у1у внутренней пластификацией придана эластичность. [c.450] Пластификаторы вводят в полимер на холоду или, если нужно, при нагревании. Для этого используются обогреваемые месильные машины, каландры, смесительные вальцы или месильные насосы. Пластифицированные пластические массы могут быть непосредственно развальцованы на вальцах в тонкие пленки или подвергнуты непрерывному формованию в шнековых прессах (прутковые прессы) в профили и рукава. [c.450] В промышленности пластических масс и лакокрасочной промышленности растворители применяются для облегчения переработки полимера путем перевода его в раствор. В процессе переработки растворители большей частью теряются вследствие испарения или могут быть рекуперированы в специальных установках методами компрессии, конденсации и адсорбции. [c.451] Практически применяемые растворители должны, наряду с определенными химическими свойствами, обладать и соответствующими физическими свойствами, имеющими исключительно большое значение. Кроме растворяющей способности и совместимости с другими растворителями или разбавителями, для растворителей важны пределы кипения, испаряемость и давление паров (испаряемость на воздухе и летучесть),, вязкость, воспламеняемость (температура вспышки), пределы взрываемости в смеси с воздухом и физиологическое действие. Определение физических свойств описано в специальных учебниках и не будет здесь рассматриваться. Отметим лишь, что испаряемость лаковых растворов на воздухе более важна для их практического применения, чем температура кипения, так как, например, растворитель с более высокой температурой кипения может обладать большей летучестью, чем низкокипящий растворитель. Различными методами, например на фильтровальной бумаге, определяют испаряемость растворителей, которую обычно сравнивают с продолжительностью испарения диэтилового эфира, принятую за единицу (с.м., например, DIN 53170). [c.452] Вернуться к основной статье