Что такое синтетическая смола
Синтетические смолы. Описание, виды, производство и применение синтетических смол
Описание
Синтетические смолы вошли в обиход в начале прошлого столетия. Зачем создавать искусственную альтернативу, когда есть натуральная, спросите Вы. Все просто – состав созданного человеком вещества можно контролировать и изменять по случаю. Такой плюс сделал субстанцию весьма популярной. По всему земному шару ежегодно производят примерно пять миллионов тонн смол.
Заметим, синтетическая смола полимер, который получают путем переработки нефтяных продуктов, угля, газа и т.д.. Выделенные хим. соединения имеют очень маленькую молекулярную массу. На вид это может быть порошок, гранулированная субстанция, и вязкая жидкость, которая обладает выраженной липкостью.
В затвердевшем состоянии смолистое вещество имеет отличное сцепление с бетоном, стеклом, металлом и не только. Для того, чтобы субстанция затвердела, нужна либо высокая температура (около 160 градусов), либо специальный катализатор. В отдельных случаях нужен пресс. Есть такие разновидности смолы, которым для полимеризации нужно только время.
Полученные на основе синтетических смол материалы славятся своей стойкостью. Это касается:
Классы синтетических смол:
Виды синтетических смол
Самый популярные эпоксидные смолы. Изначально они могут быть как в жидком состоянии и не иметь цвета, так и в виде твердого вещества. Чтобы работа пошла, вам понадобиться отвердитель, т.к. такие смоли двухкомпонентные, баз такого катализатора эпоксидка не застынет. Хотите, чтобы полимеризация прошла быстрее, увеличьте температуру материала. Очень «цепкая» и стойкая. Клей на ее основе способен «намертво» скрепить керамику, фаянс и даже металл. Чистый продукт на вид можно сравнить с медом.
Полиэфирная смола – так же ходовой материал. Ее изготавливают путем переработки спиртов. Менее прочна, но более экономична, чем эпоксидная, еще с ней легче работать. Авто и кораблестроение, изготовление осветительных приборов – в этих сферах эта производная полиэфира весьма популярна. Душевые кабины, перегородки, подоконники – для всего этого нужна такая смоль. К тому же, она легко красится и гнется после затвердевания.
Акриловая смола входит в состав компонентов, необходимых для получения пластмасс, искусственного камня, мозаики, оснащения душевых комнат (ванны, кабинки), фонтанов и много чего еще. Быстро становится твердой, и не так токсична, как предшественники.
Полиэфирная смола
Вещество можно использовать само по себе, а можно добавить различные компоненты (песок, камень, мраморная крошка). Не «брезгует» такая «тянучка» и пигментом, потому легко выкрасится в любой цвет. Общее содержание дополнительных веществ не должно быть больше 50%.
Как и эпоксидка, требует отвердитель. После полимеризации не имеет пор, что положительно сказывается на дальнейшей эксплуатации. К примеру, столешница из искусственного камня не окрасится в цвет свёклы, или чайного пакетика. Если в состав изделия входит акриловая синтетическая смола, оно способно выдерживать, нагрев до 60-70 градусов. В качестве формы для изделий из этого материала может служить гипс, стекло, силиконы.
Алкидная смола не сказать, что имеет особую ценность в своем первоначальном виде. Однако, если к ней добавляют натуральные масла, или жирные кислоты, все меняется. Существуют жирные, средние и тощие алкидные смолы. Пропорции масла в них примерно 60,45 и 35 соответственно.
Если рассматривать виды синтетических смол, нельзя не упомянуть и виниловую, она сохнет без лишнего вмешательства. Ей достаточно комнатной температуры. Ее адгезия не вызывает вопросов. К тому же, она «не стареет». Хорошо переносит контакт со своими собратьями. Ее наносят на фольгу при производстве упаковки, обрабатывают ей консервные банки и бутылки, делают из нее чернила и магнитные ленты.
Производство
Есть два способа получить синт. смолу:
— полимеризация. Мономеры соединяются в сложную молекулу без побочных продуктов
— поликонденсация. Разнородные мономеры соединяются. В результате получается полимер, и выделяется побочный продукт.
Стоит отметить, что производство синтетических смол взрывоопасно. Для того, чтобы его наладить, понадобиться реактор, конденсатор, вакуумное оборудование, выплавители и напорные сборники. Линии могут работать как в автоматическом режиме, так и с использованием человеческих резервов.
В самых больших объемах синтетические смолы и пластмассы производит Китай. В России такие предприятия находятся в Москве, Казани, Волгограде, Тюмени и т.д. Крупнейший производитель в нашей стране расположился в Нижнем Тагиле.
Применение
Искусственные смолы незаменимы в медицине, beauty-индустрии, строительстве, промышленном производстве. Кроме того, применение синтетических смол наблюдается в изготовлении материалов для хобби и творчества. Такие составы используют для создания яркой бижутерии, сувениров, небольших скульптур. Не обходится без этой вязкой жидкости и производство электротехники.
Незаменима в авиастроении и даже ракетостроении. Одну из видов олигомера используют для отделки деталей автомобилей и мотоциклов, гидроизоляции бассейнов, плавательных средств. Еще одна область применения – изготовление бронежилетов. Смолью пропитывают ткани и бумагу, в результате получают слоистый пластик.
Материалы на основе синтетических смол в строительной сфере
Субстанция настолько популярна, что трудно найти строительную область, в которой бы она не применялась. Вот несколько примеров материалов на основе синт. смол:
Еще один плюс: такие полы можно настелить на основание с наклоном. Оно должно быть заранее подготовлено (очищено и загрунтовано).
Синтетические смолы. Области применения
Синтетические смолы были изобретены в первой половине прошлого века. Данное событие можно считать революционным, так как этот продукт заменил природные смолы и нашел самое широкое применение в различных отраслях строительства, машиностроения, а также в производстве лаков и красок, синтетических материалов и даже медицине.
Немного теории
Синтетические смолы — это высокомолекулярные соединения, которые получают в результате реакций поликонденсации или полимеризации.
Полимеризацией называют процесс соединения определенного количества элементарных мономеров в сложную молекулу без побочных продуктов.
Поликонденсация — процесс преобразования простых молекул в сложную молекулу органического вещества путем возникновения углеродных связей с другими атомами.
В строительстве применяют поликонденсационные и полимеризационные смолы.
Классификация синтетических смол
Синтетические смолы подразделяются на:
Термоактивные синтетические смолы обладают пластичностью и плавкостью только в определенных температурных рамках, при превышении которых они переходят в нерастворимое и неплавкое состояние.
Термопластичные синтетические смолы **сохраняют постоянную пластичность и плавкость. В зависимости от способа изготовления смолы, ее назначения и исходного сырья они бывают в виде порошков, блоков, эмульсий, гранул и листов.
Применение синтетических смол
Синтетические смолы нашли настолько широкое применение практически во всех сферах промышленности и строительства, что проще перечислить области, где они не применяются. Тем не менее, попробуем разобраться в этом многообразии.
Синтетические смолы широко используются в производстве компаундов (изоляционная пропитка), клеев, лаков и красок, фрикционных и абразивных материалов.
Благодаря способности синтетических смол к полимеризации, они играют серьезную роль в изготовлении пластика, искусственного камня и окон ПВХ.
Смолы в отверждённом состоянии отличаются высокой адгезией к бетону, металлу, стеклу и прочим материалам.
Синтетические смолы характеризуются повышенной механической и химической прочностью, устойчивостью к влиянию влаги и температур.
Лакокрасочные материалы, изготовленные на основе синтетических смол, имеют высокую устойчивость к истиранию, высыхают в течение нескольких часов после нанесения, образуют водостойкие и твердые покрытия.
Искусственные камни, производимые на основе синтетических смол, широко используют при изготовлении подоконников, раковин, столешниц, мебели и пр. Эти материалы выгодно отличаются от других тем, что они практически не подвержены механическим воздействиям, влиянию химических препаратов и влаги, температурным колебаниям. Изделия из искусственного камня не теряют своей внешней привлекательности и целостности. Искусственный камень визуально практически не отличается от природного камня.
Отдельное внимание следует уделить полимерным монолитным покрытиям полов на основе синтетических смол. Высокая устойчивость к износу, температурным колебаниям, химическим агрессиям, сопротивление скольжению, устойчивость к, долговечность, простота ухода и уборки, минимальные затраты на ремонт и обслуживание, гигиеничность, сохранение внешней привлекательности на протяжении всего срока эксплуатации — это далеко не полный список достоинств таких полов. Монолитные полимерные покрытия оптимально подходят как для мест общественного пользования, так и для жилых помещений.
Клеи на основе синтетических смол дают соединения высочайшей прочности, обладают стопроцентной водостойкостью. Оклеенные поверхности не подвержены воздействию грибков и плесени. В зависимости от вида смол, используемых при производстве клея, они пригодны для склеивания любых поверхностей, от дерева до металла.
Синтетические смолы
Содержание статьи
Синтетические смолы, включая водорастворимые, появились в первой половине XX в. Таким образом, удалось почти полностью отказаться от природных смол в промышленности, а искусственно созданные заняли почетное место в лакокрасочной промышленности.
Определение синтетических смол
Синтетические смолы – это продукт химической промышленности, представляющий собой высокомолекулярные соединения, полученные с помощью реакций поликонденсации или полимеризации. Разница двух методов: в первом случае простые молекулы образуют сложные органические вещества, когда между ними создаются углеродные связи. Второй случай не имеет дела с побочными продуктами, и является процессом объединения простых мономеров.
Классификация синтетических смол
Выделяют 2 основных класса смол:
Таблица. Физико-химические показатели синтетической смолы.
Виды синтетических смол
Синтетические смолы подразделяются на 9 основных видов:
Эпоксидные смолы
В нашей статье речь пойдет именно о последней разновидности – эпоксидных смолах. Они появились на рынке в 40-50-х годах ХХ в., и сразу стали популярными. Почему? Дело в том, что эти смолы обладают широкими возможностями по применению, а также перспективами дальнейшего развития. Могут быть как бесцветными жидкостями, так и твердыми соединениями. Самые распространенные эпоксидные смолы – соединения дифенилолипропана и эпихлоргидрина. Они отличаются хорошей адгезией с различными материалами, малой усадкой, небольшим тепловым расширением, высокой механической, влаго- и теплоустойчивостью. Благодаря изоляционным свойствам, расширили круг своего применения.
Виды эпоксидных смол:
Водорастворимые смолы
В настоящее время одна из главных задач лакокрасочной промышленности – уменьшить, а в дальнейшем, и исключить применение огнеопасных и токсичных растворителей. Учеными были созданы новые современные материалы. К ним относятся и водорастворимые смолы.
Водорастворимые эпоксидные смолы чаще всего используют для лаков и красок с эффектом электроизоляции, что считается их отличительной особенностью. Это эмульсии и дисперсии с водной основой. Характеристиками служат способность не ссыхаться при хранении, текучесть, блеск, высокая устойчивость к коррозии. Такие растворы не имеют ограниченного времени жизни.
Покрытия отличаются водо-, атмосферо- и цветостойкостью. Важная черта – паропроницаемость. Таким образом, использование водорастворимых эпоксидных смол для лакокрасочных материалов по дереву оправдано тем, что оно «дышит» (благодаря водонепроницаемости, поверхность защищена от влаги воздуха, сама паропроницаемость обеспечивает удаление влаги из окрашенной поверхности). После испарения воды краска становится морозостойкой.
Такие краски долговечны. Срок их службы находится в диапазоне от 4 до 8, а иногда и 10 лет.
Водорастворимые краски
Преимущества водорастворимых красок
Недостатки водорастворимых красок
Водные связующие красок
Водорастворимые связующие красок – это коллоидные вещества с отличной клейкостью.
Водорастворимые красители
Зачем вообще красить дерево? Причин может быть множество. Например, для усиления цвета, равномерного тона, просто изменения цвета, защиты от разложения и т.д. Синтетические красители классифицируют на прямые, которые непосредственно окрашивают волокно, кислотные, что окрашивают в совокупности с кислотой, и основные, которые придают цвет древесине с дубильными веществами.
Обычно водорастворимые красители – это сочетание прямых и кислотных красителей в виде определенного оттенка. Концентрация в растворе пигментов составляет около 1-5%. Такого количества вполне достаточно для получения яркого стойкого цвета.
«Минусом» растворов считается их способность поднимать ворс на древесине. Шероховатую поверхность нужно шлифовать.
Водорастворимые красители на основе эпоксидных смол готовят так: нужную массу красителей разбавляют в воде температурой 95С и размешивают до однородности. Затем вновь добавляют воду. Может случится, что раствор плохо мешается. Тогда следует его подогреть, но без кипения. Когда достигнута необходимая консистенция, раствор проходит фильтрацию 3-4 слоями марли и остужается до температуры 30-40С. Теперь можно добавить недостающую воду в целях увеличения объема краски. Чтобы смягчить воду, можно размешать ее с 0,1-0,5% соды кальция.
Секрет ровного глубокого тона в добавлении в раствор 2-4%-нашатыря. Чтобы краска не пенилась, раствор смешивают с 0,5%-бутанолом.
Лаки для дерева используют двумя способами. В первом случае, лак вводится сразу после фильтрации. Во втором – в сам лак добавляют краситель, а фильтруют после 24-часовой выдержки.
Способы нанесения красителя:
Древесина по природе – пористый материал, поэтому активно впитывает влагу. Исходя из этого, наносить краску нужно в избытке. Сначала прокрашивают вдоль, а уже потом поперек, затем удаляют излишки. Если поверхность вертикальная, то красить нужно снизу-вверх. Так, краска будет стекать на уже прокрашенную поверхность.
Даже после распыления поверхность пропитывается тампоном. Сама процедура может производится «мокрым» и «сухим» способами. В первом случае, распылитель находится на расстоянии 25-30 см, а расход краски 2-4 г/. Второй случай используется для исправления поверхностей с остатками клея, или, когда нужно скрыть происхождение основы.
Струя раствора распыляется до контакта с поверхностью, и, таким образом, избегается сильное увлажнение древесины. Слой краски толстый, но хрупкий. Данная операция производится на расстоянии 40-50 см от поверхности, а расход всего 1,5-2г/. Шлифовать поверхность не нужно, т.к. ворс не поднимается.
После окунания протирку можно пропустить, потому что раствор нагревают до 50С, чтобы пигменты краски лучше въелись, и излишки не наблюдаются.
После покраски древесину сушат в течение 3 часов при комнатной температуре или 10 минут в специальной камере при температуре 45С.
Преимущества красок с водорастворимыми эпоксидными смолами очевидны.
материалы по теме
Силиконовые смолы
Силиконовая краска объединила достоинства акриловых и силикатных красок. Этот инновационный материал обладает отличными характеристиками. В качестве связующих в нем применяются силиконовые смолы.
Новые матовые порошковые краски на основе акриловых смол и нанодобавок
Проект научно-исследовательской работы ученых из Великобритании и Греции предусматривает разработку нового передового сырья на полимерной основе и композитных материалов, а также технологии обработки и изготовления новых порошковых красок.
Смолы для лаков
В доле продукции, выпускаемой лакокрасочной промышленностью, лаки занимают не малое место. Они активно используются как на промышленных производствах, так и в домашних хозяйствах. Лаки служат отличным защитным средством для потерявших свой внешний вид поверхностей и предметов мебели. Как всем известно, лаки бывают цветные и бесцветные, но все образуют прочную прозрачную плёнку, которая может продлить срок эксплуатации обработанной поверхности в несколько раз.
Синтетические смолы: виды,применение,определение,фото,классификация
Синтетические смолы, включая водорастворимые, появились в первой половине XX в. Таким образом, удалось почти полностью отказаться от природных смол в промышленности, а искусственно созданные заняли почетное место в лакокрасочной промышленности.
Определение синтетических смол
Синтетические смолы – это продукт химической промышленности, представляющий собой высокомолекулярные соединения, полученные с помощью реакций поликонденсации или полимеризации. Разница двух методов: в первом случае простые молекулы образуют сложные органические вещества, когда между ними создаются углеродные связи. Второй случай не имеет дела с побочными продуктами, и является процессом объединения простых мономеров.
Классификация синтетических смол
Выделяют 2 основных класса смол:
Таблица. Физико-химические показатели синтетической смолы.
Виды синтетических смол
Синтетические смолы подразделяются на 9 основных видов:
Эпоксидные смолы
В нашей статье речь пойдет именно о последней разновидности – эпоксидных смолах. Они появились на рынке в 40-50-х годах ХХ в., и сразу стали популярными. Почему? Дело в том, что эти смолы обладают широкими возможностями по применению, а также перспективами дальнейшего развития. Могут быть как бесцветными жидкостями, так и твердыми соединениями. Самые распространенные эпоксидные смолы – соединения дифенилолипропана и эпихлоргидрина. Они отличаются хорошей адгезией с различными материалами, малой усадкой, небольшим тепловым расширением, высокой механической, влаго- и теплоустойчивостью. Благодаря изоляционным свойствам, расширили круг своего применения.
Виды эпоксидных смол:
Водорастворимые смолы
В настоящее время одна из главных задач лакокрасочной промышленности – уменьшить, а в дальнейшем, и исключить применение огнеопасных и токсичных растворителей. Учеными были созданы новые современные материалы. К ним относятся и водорастворимые смолы.
Водорастворимые эпоксидные смолы чаще всего используют для лаков и красок с эффектом электроизоляции, что считается их отличительной особенностью. Это эмульсии и дисперсии с водной основой. Характеристиками служат способность не ссыхаться при хранении, текучесть, блеск, высокая устойчивость к коррозии. Такие растворы не имеют ограниченного времени жизни.
Покрытия отличаются водо-, атмосферо- и цветостойкостью. Важная черта – паропроницаемость. Таким образом, использование водорастворимых эпоксидных смол для лакокрасочных материалов по дереву оправдано тем, что оно «дышит» (благодаря водонепроницаемости, поверхность защищена от влаги воздуха, сама паропроницаемость обеспечивает удаление влаги из окрашенной поверхности). После испарения воды краска становится морозостойкой.
Такие краски долговечны. Срок их службы находится в диапазоне от 4 до 8, а иногда и 10 лет.
Водорастворимые краски
Преимущества водорастворимых красок
Недостатки водорастворимых красок
Водные связующие красок
Водорастворимые связующие красок – это коллоидные вещества с отличной клейкостью.
Водорастворимые красители
Зачем вообще красить дерево? Причин может быть множество. Например, для усиления цвета, равномерного тона, просто изменения цвета, защиты от разложения и т.д. Синтетические красители классифицируют на прямые, которые непосредственно окрашивают волокно, кислотные, что окрашивают в совокупности с кислотой, и основные, которые придают цвет древесине с дубильными веществами.
Обычно водорастворимые красители – это сочетание прямых и кислотных красителей в виде определенного оттенка. Концентрация в растворе пигментов составляет около 1-5%. Такого количества вполне достаточно для получения яркого стойкого цвета.
«Минусом» растворов считается их способность поднимать ворс на древесине. Шероховатую поверхность нужно шлифовать.
Водорастворимые красители на основе эпоксидных смол готовят так: нужную массу красителей разбавляют в воде температурой 95С и размешивают до однородности. Затем вновь добавляют воду. Может случится, что раствор плохо мешается. Тогда следует его подогреть, но без кипения. Когда достигнута необходимая консистенция, раствор проходит фильтрацию 3-4 слоями марли и остужается до температуры 30-40С. Теперь можно добавить недостающую воду в целях увеличения объема краски. Чтобы смягчить воду, можно размешать ее с 0,1-0,5% соды кальция.
Секрет ровного глубокого тона в добавлении в раствор 2-4%-нашатыря. Чтобы краска не пенилась, раствор смешивают с 0,5%-бутанолом.
Лаки для дерева используют двумя способами. В первом случае, лак вводится сразу после фильтрации. Во втором – в сам лак добавляют краситель, а фильтруют после 24-часовой выдержки.
Способы нанесения красителя:
Древесина по природе – пористый материал, поэтому активно впитывает влагу. Исходя из этого, наносить краску нужно в избытке. Сначала прокрашивают вдоль, а уже потом поперек, затем удаляют излишки. Если поверхность вертикальная, то красить нужно снизу-вверх. Так, краска будет стекать на уже прокрашенную поверхность.
Даже после распыления поверхность пропитывается тампоном. Сама процедура может производится «мокрым» и «сухим» способами. В первом случае, распылитель находится на расстоянии 25-30 см, а расход краски 2-4 г/. Второй случай используется для исправления поверхностей с остатками клея, или, когда нужно скрыть происхождение основы.
Струя раствора распыляется до контакта с поверхностью, и, таким образом, избегается сильное увлажнение древесины. Слой краски толстый, но хрупкий. Данная операция производится на расстоянии 40-50 см от поверхности, а расход всего 1,5-2г/. Шлифовать поверхность не нужно, т.к. ворс не поднимается.
После окунания протирку можно пропустить, потому что раствор нагревают до 50С, чтобы пигменты краски лучше въелись, и излишки не наблюдаются.
После покраски древесину сушат в течение 3 часов при комнатной температуре или 10 минут в специальной камере при температуре 45С.
Преимущества красок с водорастворимыми эпоксидными смолами очевидны.
Синтетические смолы. Их виды и применение
Синтетические смолы широко применяются при изготовлении гидроизоляционных материалов и составов в качестве вяжущих.
В зависимости от свойств исходного сырья, способа производства и назначения смолы поставляются промышленностью в виде вязких жидкостей, порошков или гранул. В связи с особенностями их преимущественного применения смолы могут быть условно подразделены на следующие группы:
смолы, применяемые на заводах для изготовления материалов, поставляемых на строительство в готовом к употреблению виде, например рулонные и листовые оклеечные материалы, лакокрасочные материалы и т. п.;
смолы, применяемые для приготовления составов иа месте производства работ или на предприятиях производственной базы строительства.
В настоящем параграфе рассматриваются главным образом смолы, применяемые для приготовления материалов и составов непосредственно на строительстве. Для смол, применяемых исключительно в заводских условиях, приводятся краткие сведения о их свойствах.
Технология получения материалов и составов на основе синтетических смол предопределяется в основном особенностями их свойств, зависящих от химического состава и строения. В связи с этими особенностями синтетические смолы подразделяются на термореактивные и термопластичные.
Термореактивные смолы при нагревании или при действии специальных веществ (отвердителей) превращаются в твердые нерастворимые и неплавкие материалы, изменяя свои свойства необратимо. При чрезмерном нагреве такие смолы разлагаются.
Термопластичные смолы при нагревании размягчаются и становятся вязкотекучими, а при охлаждении восстанавливают свои первоначальные свойства, т. е. изменяют свои свойства обратимо. Термопластичные смолы могут растворяться при введении специальных растворителей. Вид растворителя предопределяется особенностями свойств тех или иных смол. По мере испарения растворителей термопластичные смолы восстанавливают свои исходные свойства.
Систематические смолы и компаунды, а также применяемые для их отверждения отвердителн, как правило, являются токсичными или огнеопасными материалами. Поэтому при работе с ними следует соблюдать определенные правила безопасности, изложенные в раз деле «Производство работ».
Технические свойства синтетических смол. Применяемые для приготовления гидроизоляционных и противокоррозионных материалов и составов в условиях строительства эпоксидные смолы должны быть вязкожидкими. Для получения материалов заводского изготовления используют также твердые эпоксидные смолы, предварительно подвергаемые этерификации и растворенные в органических растворителях.
Эпоксидные смолы в состоянии поставки обладают свойствами термопластов, а после отверждения приобретают свойства термо-реактивных полимеров.
Вязкожидкие смолы марок ЭД-16, ЭД-20, ЭД-22, Э-40, Э-37 (диа-иовые смолы) обладают высокой вязкостью в исходном состоянии и хрупкостью в отвержденном состоянии. Поэтому диановую смолу, как правило, подвергают модификации с целью уменьшения ее вязкости и хрупкости. Для этого применяют полиэфирные смолы (по-лиэфиракрилат МГФ-9), алифатические эпоксидные смолы (ДЭГ-1; ТЭГ-1), пластификаторы — сложные эфиры органических кислот (ДБФ: ДБС: ДОС), дегтепродукты (пековый дистиллят, сланцевые фенолы) и растворители (ацетон, ксилол и др.). Эффективность модификации полиэфиракрилатами и алифатическими эпоксидными смолами по сравнению с другими модификаторами выше, так как они в процессе отверждения вступают в соединение с диаиовыми смолами и отвердителями.
Модификация эпоксидных смол позволяет вводить в них значительные количества наполнителей, существенно снижающих стоимость гидроизоляционных и противокоррозионных составов. Снижение вязкости смол облегчает также процесс их приготовления и нанесения. При модификации эпоксидных смол существенно увеличивается время их отверждения, что также влияет на технологию приготовления и нанесения составов и позволяет увеличить объем состава, единовременно приготовляемого для нанесения.
Основными показателями, определяющими качество эпоксидных смол в состоянии поставки, а также эпоксидных компаундов (смесей смол и модификаторов), являются: время полимеризации, содержание эпоксидных групп, вязкость. Значения этих показателей для вяз-кожидких смол и компаундов иа их основе приведены в табл. 8.
Эпоксидные смолы и компаунды отверждают, вводя отвердите-ли, в результате действия которых эпоксидные смолы и компаунды из термопластичных становятся термореактивиыми. В зависимости от вида отвердителя процесс может протекать либо при обычной температуре, либо при нагревании. В построечных условиях наибольший интерес представляют отвердители, не требующие нагревания (т. е. холодного отверждения). Для холодного отверждения смол могут применяться амины или аминоэфиры: полиэтиленполиамин ЩЭПА), гексаметилеидиамии (ГМДА), аминоэфир на основе гекса-метилендиамииа и бутилметакрилата (ГМБ), аминоэфир на основе диэтилентриамина и бутилметакрилата (ДТБ). Для отверждения эпоксидных смол в условиях строительной площадки без подогрева наиболее широко применяются полиэтилеиполиамин (ТУ 6-02-594-70) и гексаметилендиамин (ВТУ РУ 1072-54).
Полиэтиленполиамин — низковязкая маслянистая жидкость желто-коричневого цвета, прозрачная, со специфическим запахом, хорошо совмещается с эпоксидными смолами. Полиэтилеиполиампи ядовит: при попадании в организм в больших дозах приводит к нарушению дыхания и центральной нервной системы, при действии на кожу вызывает дерматиты, опасен для глаз. Полиэтнлеиполиамин следует хранить и транспортировать в герметических стеклянных бутылях вместимостью от 1 до 40 л. Бутыли должны быть заполнены не больше чем на 95% по объему. Прн хранении необходимо оберегать емкости с полиэтиленполиамином от прямого солнечного свега.
Аминоэфиры ГМБ и ДТБ являются низковязкими жидкостями | красно-коричневого цвета.
Количество отвердителя для смол и компаундов определяют! экспериментально или расчетом, если известны характеристики от-1 вердителя и содержание эпоксидных групп в смоле или компаунде
При использований в качестве отвердителей амнноэфиров время отверждения смол и компаундов увеличивается в 3—4 раза.
Кроме отвердителей типа аминов и аминоэфиров для отверждения эпоксидных смол применяют также низкомолекулярные полиамидные смолы марок Л-18, Л-19, Л-20, Л-21, CIS, С-19, С-20 (МРТУ№ 6-05-1123-68).
Низкомолекулярпые полиамидные смолы являются разжижителями и пластификаторами эпоксидных смол, они увеличивают время отверждения композиций и обладают более низкой физиологической активностью в сравнении с аминами. Реакция отверждения протекает с меньшим выделением тепла.
Однако при повышенном содержании полиамидной смолы в компаунде процесс взаимодействия ее с эпоксидной смолой проходит не полностью, что несколько ухудшает физико-механические свойства отверждениого компаунда.
Свойства отвержденпых эпоксидных смол и компаундов зависят от вида смол и отвердитслей и состава компаунда. При использовании отвердителей холодного отверждения свойства смол и компаундов изменяются в пределах, указанных в табл. 9. Отвержденные эпоксидные смолы обладают высокой адгезией к различным материалам, высокой химической стойкостью и теплостойкостью.
Полиэфирные смолы, применяемые для получения гидроизоляционных составов и материалов, включают две основные разновидности ненасыщенных полиэфирных смол (НПС); полиэфирмалеинзты ПП-1, ПН-3, ПН-4 и полиэфиракрилаты МГФ-9, ТГМ-3, ТГМФ-11. Пулиэфнрмалеинаты применяют для приготовления противокоррозионных и гидроизоляционных составов в построечных условиях. Полиэфиракрилаты применяются в качестве пластификаторов эпоксидных смол, а также для изготовления материалов в заводских условиях.
В исходном состоянии НПС представляет собой вязкие жидкости, являющиеся раствором полиэфиров в стироле (полнэфирмален-наты) или бензоле (полиэфиракрилаты). При обычных температурах НПС отверждают, вводя в них специальные инициаторы перекиспого типа (перекись бензола, гидроперекись изопропилбензола, гидроперекись кумола) в количестве 3% массы смолы и ускорители (днме-тиланнлип. иафтепат кобальта, олеат кобальта) в количестве 8% массы смолы.
При отверждении ЫПС нужно соблюдать определенную последовательность введения инициаторов и ускорителей вначале вводят ускоритель, а затем инициатор. Отдельное смешение ускорителя п инициатора не допускается, так как они образуют взрывоопасную смесь. Вследствие повышенной опасности НПС в производстве в настоящее время они не могут быть рекомендованы к широкому применению для изготовления гидроизоляционных составов, но допускаются в порядке опытного строительства.
Фурановые смолы получают поликопденсацией фурфурола или фурфурилового спирта и ацетона. Продукт начальной поликонденсации фурфурола и ацетона — мономер ФА является наиболее широко применяемой разновидностью фурановых смол. После отверждения фураиовые смолы приобретают свойства термореактивных полимеров.
Для холодного отверждения фураиовых смол (мономера ФЛ) применяют бензолсульфокислоту (ТУ МХП 307-54) — кристаллическую массу темно-серого цвета с температурой плавления 60 «С. Бензолсульфокислоту поставляют и хранят в заводской упаковке (металлических бочках, барабанах). Вследствие коррозии тары гарантийный срок хранения бепзолсульфокислоты ограничивается одним годом. При отверждении мономера ФА бензолсульфокислоту вводят в количестве 25% массы мономера ФА.
Отвержденный мономер ФА обладает значительной прочностью, химической стойкостью и водостойкостью, не горит. Мономер ФА хорошо совмещается с эпоксидными смолами, например ЭД-20, ЭД-IG и • различными наполнителями. Совмещенные эпоксифурановые смолы на основе кономера ФЛ и смол ЭД-20, ЭД-16 отверждают совместным введением отвердителей для эпоксидных смол, например ПЭПЛ, и ‘отвердителей дли фурановой смолы, например бензолсульфокисло-«ты. Основными показателями, характеризующими качество мономера ФА, являются плотность, вязкость, растворимость, время полимеризации
Фенолоформальдегидные смолы, применяемые при создании гидроизоляционных материалов и составов, являются жидкими резоль-‘ ными смолами, обладающими типичными термореактивными свойствами. Резольные смолы получают поликондеисацией фенола с избытком альдегида.
Отверждают резальные смоль! либо при нагревании, либо «на холоду», но в течение более длительного времени. Отверждеиные фе-иолоформальдегидные смолы обладают высокими физико-механическими свойствами, хорошей адгезией к различным материалам и теплостойкостью до 130 °С.
Карбамидкые смолы, применяемые для гидроизоляции, являются водорастворимыми низкомолекулярными продуктами поликонденса-Ции. После отверждения приобретают свойства, типичные для термо-Реактивных полимеров. Карбамидные смолы отверждаются либо при нагревании, либо при введении катализатора. В качестве катализатора применяют 10%-ньтй раствор щавелевой кислоты в количестве Ь 28 мае. ч смолы в зависимости от требуемой скорости отверждения. Свойства отвержденных карбамидных смол близки к свойствам фенолоформальдегидных смол (табл. 10). Они характеризуются высокой прочностью, твердостью и электроизоляционными свойствами. Кремнийорганические смолы, применяемые в строительстве для пропиточной гидроизоляции, BbinvcKaiOTca промышленностью в виде 3 кремнийорганических жидкостей. Они представляют собой либо водно-спиртовые растворы этилсиликоната (ГКЖ-Ю) и метилсиликона-та натрия (ГКЖ-И), либо 100%-ный полимер этилгидросилоксапа (ГКЖ-94). Кремнийорганические жидкости в виде 5%-ной водной эмульсии или раствора применяют в качестве добавок в бетонгх и растворах для придания им водонепроницаемости либо для пропиточной гидроизоляции бетонных и железобетонных изделий и конструкций.
Полиэтилен в зависимости от способа получения имеет две разновидности: полиэтилен высокого давления (низкой плотности) п полиэтилен низкого давления (высокой плотности). Эти две разновидности отличаются по плотности, механическим свойствам и химической стойкости. Каждая разновидность полиэтилена подразделяется на марки, которые различны по технологическим свойствам (индексу расплава, температуре плавления) и типам использованных стабилизаторов и антиокендантов. Полиэтилен термопластичен. Особенностью его является высокая деформативность при достаточной механической прочности в сочетании с низким водопоглощением и хорошими диэлектрическими свойствами, высокой химической стойкостью.
Полипропилен по своей химической природе является гомологом полиэтилена и во многом подобен ему. Однако полипропилен превосходит полиэтилен по многим показателям технических свойств — механической прочности, теплостойкости, химической стойкости. Значения основных показателей технических свойств полиэтилена и полипропилена приведены в табл. 11.
Поливинилхлорид является распространенной смолой и включает ряд разновидностей: пластифицированный, непластифицирован-ный и хлорированный. Поливинилхлорид термопластичен и обладает хорошими физико-механическими свойствами в сочетании с высокой химической стойкостью. Поливинилхлорид пластифицированный служит основой для получения гидроизоляционных и антикоррозионных листовых материалов: пластикатов и пленок.
На основе поливинилхлорида, подвергнутого термомеханической пластификации, получают конструкционный противокоррозионный материал — винипласт, обладающий высокой механической прочностью.
Полиамидные смолы включают ряд разновидностей, отличающихся друг от друга строением, свойствами и областью применения. В настоящее время для приготовления гидроизоляционных составов применяются низкомолекулярные полиамиды, получаемые поликон-депсадией непредельных кислот растительных масел с полиаминами. Применяются эти смолы в качестве пластификаторов — — отвердителей эпоксидных смол.
Полиизобутилен представляет собой термопластичный каучуко-подобный материал, сохраняющий эластичность при низких температурах вплоть до — 74 °С. В зависимости от относительной молекулярной массы промышленный полиизобутилен подразделяется на — марки. Высокомолекулярный полиизобутилен (П-200) применяют при изготовлении листовых материалов, иизкомолекулярный (П-50, П-30, П-20) — при изготовлении гидроизоляционных и уплотняющих мастик и паст.
Основные разновидности синтетических смол
Синтетические смолы – это высокомолекулярные соединения, которые являются продуктом химической промышленности. Их получают в результате реакций полимеризации или поликонденсации.
Основные разновидности синтетических смол диффренцируют в зависимости от свойств исходного сырья, способа производства и назначения продукта. В настоящее время выделяют следующие типы:
Алкиды представляют собой сложные эфиры, получаемые в результате реакции многоатомных спиртов с кислотами или их ангидридами. Липкая высоковязкая масса может иметь цвет от темно-желтого до коричневого, и она широко применяется для производства лакокрасочных изделий.
Аминосмолы – это термореактивные синтетические составы, которые являются продуктом поликонденсации аминогрупп с альдегидами, и чаще всего с формальдегидом. Их отличительные особенности – большой разброс оттенков и меньшая влагостойкость, чем у фенопластов.
Глифтаевые смолы являются разновидностью алкидов. Они получаются путем поликонденсации глицерина с фталевым ангидридом.
В процессе коксования угля также получают инден-кумароновые смолы. Они представляют собой термопластичные полимеры: продукт полимеризации фракции каменноугольной смолы.
Самым доступным синтетическим материалом считаются карбамидоформальдегидные смолы. Их получают путем поликонденсации карбамида с формальдегидом. Они довольно широко распространены, и сегодня не составит особого труда, например, купить смолу КФМТ-15 или другую разновидность данных веществ.
Не все знают, что клей КФЖ также относится к карбамидоформальдегидным составам. Он широко используется в деревообрабатывающей промышленности, обеспечивая надежную фиксацию элементов при минимизации времени склеивания.
Составной частью большой группы углеводородных смол являются нефтеполимерные и терпеновые. Первые представляют собой термопластичные полимеры, получаемые полимеризацией жидких продуктов пиролиза нефтепродуктов. Вторые являются продуктом полимеризации фракций, содержащих терпен, и используются в качестве сырья для лесохимической промышленности.
Фенолформальдегидные смолы образуются при поликонденсации фенола с формальдегидами. Их используют для производства пластических масс, лаков, герметиков, выключателей и другой продукции.
Эпоксидная смола представляет собой олигомеры, которые способны под действием отвердителей образовывать сшитые (трехмерные) полимеры. Вопреки ошибочному мнению, меламиновая смола не относится к этой группе и имеет ряд преимуществ, в частности экологичность и высокие характеристики конечного продукта в результате ее применения.