История развития полимерных материалов. Полимерные строительные материалы.

Полимерные строительные материалы.

Оглавление

История развития полимерных материалов.. 1

Физико-механические свойства. 4

Положительные свойства. 4

Отрицательные свойства. 4

Химические и физико-химические свойства. 5

Положительные свойства. 5

Отрицательные свойства. 5

Конструкционные материалы. 6

История развития полимерных материалов.

Получением искусственных полимеров люди занимаются с незапамятных времен. Например, варка столярного клея из рогов и копыт или казеинового и испорченного молока или сои были известны еще в Древнем Египте. Однако химическая модификация природных полимеров проводилась неосознанно. Что именно происходит с полимерной структурой стало понятно лишь в конце 19- начале 20 века, после того, как А.М.Бутлеров создал теорию химического строения органических веществ. С тех пор модификация стала проводиться осознанно и целенаправленно.

Историю пластмасс принято отсчитывать от нитроцеллюлозы - в смеси с камфарой она дает пластмассу целлулоид. Его открыл британский металлург Александр Паркс в 1855г., запатентовал его в 1856 г., а в 1956 получил за него бронзовую медаль на Большой международной выставке.

Большему числу модификаций подверглась именно целлюлоза: ее и нитровали, получая бездымный порох, и ацетилировали, и метилировали. Целлулоид считается матерью кинематографии - без этой пленки невозможно была бы создать синематограф. Однако пожароопасность этой пластмассы привела к тому, что ее производство к началу 20 века практически упало до «0».

В конце 20-х годов быстрое развитие электротехники, телефона и радио потребовало создания новых материалов с хорошими конструкционными и электроизоляционными свойствами: по первым буквам этих областей (электричество, телефон, радио) были названы новые материалы - этролы. Из них изготавливали корпуса приборов, чертежные инструменты (и по сей день изготавливают). Полимером для этролов был триацетат целлюлозы. Из него и сейчас производят негорючие пленки, заменившие целлулоидную.

В 1887г. был получен галалит-первая пластмасса на основе белка (казеина). Промышленное производство было освоено в 1929г. английской фирмой «ЭРИНОИД» (и в настоящее время эта фирма производит листовые и формованные изделия из галалита). В настоящее время этот материал практически забыт, однако в связи с повышением цен на нефть, интерес к нему возрожден.

Во второй половине 19 века был открыт процесс вулканизации природного каучука путем нагревания с серой, т.е. получения резины.

В общем объеме мирового производства полимерных материалов целлюлозные пластики занимают всего 2-3%, но эти проценты удерживаются прочно, что связано с практически неисчерпаемой сырьевой базой (можно получать из отходов хлопкоперерабатывающей, лесоперерабатывающей промышленности, любое растительное сырье (листья банана, конопля))

Однако природные и искусственные полимеры постепенно вытесним полимеры синтетические.

В 1831г. профессор С.В.Лебедев осуществил полимеризацию бутадиенового каучука.

В 1835г. французским химиком А.В. Реньо был получен поливинилхлорид, а в 1939г. немецким аптекарем Э. Симоном – полистирол. Однако изучения данных веществ, полученных в ходе исследований ученых как побочный продукт реакции, не было. Такая же ситуация сложилась и с ФФС: в 1872г. немецкий химик Байер изучал действие формальдегида на фенолы и заметил, что в реакционной смеси образуются смолянистые остатки, но изучать их не стал. Лишь на рубеже 19-20-х веков, когда возникла техническая потребность в конструкционном и электроизоляционном материале, появились пластмассы бакелит и карболит, основой которых служат

фенолформальдегидные смолы(ФФС). Эти полимеры были заново изобретены в Бельгии в 1907г. Л.Бакеландом и у нас Г.С.Петровым.

В 20-30-х годах 20 века получили промышленное применение мочевино-формальдегидные и полиэфирные полимеры. Начиная с 30-х годов начали широко применяться методы полимеризации и были получены полистирол, поливинилацетат, поливинилхлорид и др.

Позднее появились новые виды поликонденсационных пластиков: полиамидные, полиуретановые и др.

Первая русская пластмасса была получена на основе ФФС в деревне Дубровка близ Орехово-Зуево.

Несмотря на молодость, пластмассы прочно заняли свое место в ряду строительных материалов. Это объясняется наличием у пластмасс целого комплекса ценных свойств: стойкостью к различным агрессивным воздействиям, низкой теплопроводностью, технологической легкостью обработки, возможностью склеиваться и свариваться и др.

Классификация полимерных материалов по назначению:

-отделочные материалы (декоративные пленки, линолеум, бумажно-слоистый пластик)

-эффективные теплоизоляционные материалы (пено -, поро- и сотопласты)

-гидроизоляционные и герметизирующие материалы (пленки, прокладки, мастики)

-погонажные изделия (поручни, плинтусы)

-санитарно-технические изделия (трубы)

- в технологии бетона (полимербетоны и бетонополимеры) - для модификации строительных материалов.

Основные свойства строительных пластмасс можно разделить на 2 группы:

-.физические и механические

- химические и физико-химические.