ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фосфаты как неорганические полимеры из "Материалы на основе металлофосфатов" Одной из особенностей фосфатных связующих, обусловившей их широкое применение, является способность образовывать достаточно прочные структуры при относительно невысоких температурах и сохранять прочностные характеристики при нагревании. Благодаря этим свойствам фосфатные материалы, получаемые по технологии, близкой к технологии получения изделий на основе органических высокополимеров, не уступают керамическим материалам. [c.29] При применении фосфатных связующих в составе композиционных материалов появляется возможность повысить их термическую стойкость по сравнению с органическими связующими, которые претерпевают термическую деструкцию вследствие окисления при температурах не более 250—350 °С. [c.29] По некоторым свойствам фосфаты близки к органическим связующим они образуют высоковязкие растворы, обладают хорошей адгезией, эластичностью и твердеют при температурах до 300 °С. Аналогия в подобных свойствах определяется строением, поэтому интересно рассмотреть вопрос о том, являются ли фосфатные связующие неорганическими полимерами. [c.29] Термин неорганический полимер применяется в настоящее время весьма широко, причем типы веществ, определяемых этим понятием, широко варьируются. [c.29] Мишель [2] относит к неорганическим полимерам кроме соединений, характеризующихся наличием скелета из ковалентно-связанных атомов, также некоторые твердые соединения с ионной связью, металлы и интерметаллические соединения. [c.30] Для подтверждения выводов о полимерной структуре веществ используют данные рентгеноструктурных исследований [3, с. 13]. [c.30] При более ограниченном применении термина полимер важнейшим критерием является тип химической связи, а также глубина превращения. [c.30] В сравнении с большинством неорганичеоких полимеров многие макромолекулы на основе фосфора проявляют высокую стойкость и могут быть изучены в растворе без заметных химических превращений, так как фосфор ковалентно связан с соседними атомами во всех его соединениях [4]. [c.30] Все встречающиеся в природе соединения фосфора— фосфаты, в которых атом фосфора проявляет 5р -симмет-рию. Фосфорсодержащие минералы являются ортофосфатами, содержащими изолированные группы РО4. В живых организмах обнаружены полифосфаты, в которых цепи образуются за счет обобществления атомов кислорода соседних тетраэдров. Для полифосфатов характерны цепные, кольцевые, клетеподобные, плоские и трехмерные структуры. [c.30] Случай наиболее полного изоморфизма — это изоморфизм двуокиси кремния 5102 и ортофосфата алюминия А1РО4 А1РО4, как и 5102, существует в трех основных модификациях, структуры которых аналогичны кварцу, тридимиту и кристобалиту [5, с. 66, 67]. [c.31] Конденсированные фосфаты, в которых группы РО4 соединяются, объединяя атомы кислорода и образуя усложненные структуры, претерпевают перестройку цепи и кольца образуются и разрываются, так что для каждого данного отнощения концевых групп к срединным имеется поддающееся расчету распределение молекулярных весов, отличающихся от средних значений. [c.31] Мольное отношение МегО/РгОз представляет собой параметр, регулирующий относительное содержание структурных единиц. [c.31] Полифосфорные кислоты представляют собой высоковязкие жидкости, в которых наряду с линейными макромолекулами из связанных в цепи фосфатных тетраэдров содержатся низкомолвкулярные циклические три-, тетра-и гексаметафосфаты. [c.31] Гомологические ряды циклических и цепных фосфатов построены из двухфункциональных тетраэдров с одним отрицательным зарядом, который уравновешивается катионом. [c.31] Разветвления в цепях обусловлены трехфункциональными группами, а концевые группы представлены однофункциональными двухзарядными тетраэдрами (Р04)2-. Четырехфункциональные тетраэдрические группы входят в состав разветвленных и сшитых полимеров. Различные комбинации этих структурных единиц составляют все многообразие полимерных фосфатов. [c.31] В водных растворах полифосфаты диссоциируют на катионы и высокомолекулярные анионы, которые в результате гидролиза расщепляются. В растворах полифосфатов высоких концентраций возможны ассоциации ионов с образованием высокомолекулярных частиц, подобно силикатам щелочных металлов, в растворах которых существует смесь анионов разной степени ассоциации и конденсации, находящихся в полимеризационном равновесии, подчиняющемся закону действия масс [6]. [c.32] В водном растворе равновесие полимеризации может установиться только при условии, что концентрация не-диссоциированных мономеров — независимо от того, кислота это или основание, — достаточно высока. Поэтому сильные кислоты или основания, диссоциирующие с образованием анионов кислоты и ионов Н+ или катионов основания и ионов ОН- в водных растворах практически вообще не склонны к конденсации. В их водных растворах концентрация и соответственно активность единственной недиссоциированной формы, способной к конденсации, слишком мала, чтобы оказать значительное влияние на положение равновесия реакции конденсации. Вследствие этого сильные кислоты, такие, как серная, образуют конденсаты только в практически безводных средах. [c.32] Слабые основания и кислоты конденсируются в водных средах. [c.32] Вернуться к основной статье