полимерные материалы

ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

материалы на основе высокомол. соед.; обычно многокомпонентные и многофазные. П.м. — важнейший класс совр. материалов, широко используемых во всех отраслях техники и технологии, в сельском хозяйстве и в быту. Отличаются широкими возможностями регулирования состава, структуры и свойств. Осн. достоинства П.м;: низкая стоимость, сравнит. простота, высокая производительность, малая энергоемкость и малоотходность методов получения и переработки, невысокая плотность, высокая стойкость к агрессивным средам, атм. и радиац. воздействиям и ударным нагрузкам, низкая теплопроводность, высокие оптич., радио- и электротехн. свойства, хорошие адгезионные свойства. Недостатки П.м.: низкая тепло- и термостойкость, большое тепловое расширение, склонность к ползучести и релаксации напряжений; для многих П. м. — горючесть.

Осн. типы П.м-пластические массы и композиционные материалы (композиты), резины, лакокрасочные материалы и лакокрасочные покрытия, клеи, компаунды полимерные, герметики, полимербетон, волокнистые пленочные и листовые материалы (волокниты, ткани, нетканые материалы, пленки полимерные, кожа искусственная, бумага и т. п.).

По назначению П.м. подразделяются на конструкционные общего назначения и функциональные-напр. фрикционные и антифрикционные, тепло- и электроизоляционные, электропроводящие, термоиндикаторные, пьезоэлектрические, оптически активные, магнитные, фоторезисторные, антикоррозионные, абляционные.

По природе основной (полимерной) фазы (полимера связующего или пленкообразующего) П.м. могут быть природными (натуральными) и химическими (искусственными, или синтетическими). По характеру физ. и хим. превращений, протекающих в полимерной фазе на стадиях получения и переработки, П.м., как и пластич. массы, подразделяются на термопластичные и термореактивные.

В производстве термореактивных П.м. из прир. полимеров наиб. широко используются производные целлюлозы, из синтетических — широкий класс карбо- и гетероцепных гомополимеров, статистических, чередующихся, блок- и привитых сополимеров, их смесей и сплавов.

В производстве термореактивных П.м. наиб. широко используют мономеры, олигомеры, форполимеры, масла и смолы, содержащие ненасыщ. и циклич. группы, реагирующие без выделения низкомол. веществ и со сравнительно небольшими объемными усадками,-ненасыщ. поли- и олиго-эфиры, эпоксидные олигомеры и смолы, олигоизоцианаты, бисмалеинимиды, спироциклич. мономеры и олигомеры и т. п. Их состав и структура, тип и количество отвердителя, сшивающего агента, инициатора и катализатора, ускорителя или ингибитора определяются типом П.м. (пластич. масса, армир. пластик, лакокрасочный материал, клей и т. п.) и требованиями, предъявляемыми к его технол. и эксплуатационным свойствам.

В качестве полимерной фазы или самостоятельного П.м. широко используют макро- или микрогетерог. полимер-полимерные композиции (смеси и сплавы полимеров; блок- и привитые сополимеры, в т. ч. сетчатые, взаимопроникающие сетки; вспененные или пористые полимеры, напр. пенопласты. Среди них наиб. распространены дисперсно-эластифицир. системы, состоящие из непрерывной стеклообразной и дисперсной эластичной фаз, напр. полистирол ударопрочный, АБС-пластик, модифицированные каучуками отверждающиеся композиции, а также термоэластопласты, эластичные взаимопроникающие сетки и иономеры.

Для регулирования технол. и(или) эксплуатац. свойств полимерной фазы П.м. в нее вводят на стадии синтеза полимера или создания материала химически инертные или активные модификаторы-растворители, пластификаторы, или мягчители, разбавители, загустители или смазки, структурообразова-тели, красители, антипирены, антиоксиданты, антиозонан-ты, противостарители, термо- и светостабилизаторы, антирады, наполнители и ПАВ; для получения пористых П.м. вводят, кроме того, и порообразователи.

Структуру и свойства П.м. регулируют не только изменением их состава и характера распределения компонентов и фаз, но и условиями термич. и мех. воздействия при формировании (см., напр., ориентированное состояние полимеров).

Способы и условия переработки П.м. определяются типом материала (термопластичный или термореактивный) и его исходным состоянием, т. е. типом полуфабриката (плавкий порошок, гранулы, растворы или расплавы, дисперсии), а также видом наполнителей-нитей, жгутов, лент, тканей, бумаги, пленок и их сочетаний с полимерной фазой (см. полимерных материалов переработка).

^{Лит.: Салдадзе К.М., Ионообменные высокомолекулярные соединения, М., 1960; Черняк К. И., Эпоксидные компаунды и их применение, 3 изд., Л., 1967; Смыслова Р. А., Котлярова С. В., Справочное пособие по герметизирующим материалам на основе каучуков, М., 1976; Кошелев Ф.Ф., Корнев А. Е., Буканов А. М., Общая технология резины, 4 изд., М., 1978; Клеи и герметики, под ред. Д. А. Кардашова, М.,1978; Справочник по клеям, под ред. Т.М. Мовсесяна, Л., 1980; Яковлев А. Д., Химия и технология лакокрасочных покрытий, Л., 1981; Баженов Ю. М., Бетонополимеры, М., 1983; Химические волокна. [Сб. пер. ст.], под ред. М.М. Ламаш, в. 1–10, М., 1957–81; Справочник по композиционным материалам, под ред. Д. Любина, пер. с англ., кн. 1–2, М.,;988.}

_{П. Г. Бабаевский}