34 Промышленные реактопласты. Сложные полиэфиры. Эпоксидные полимеры. Кремнийорганические полимеры. Полиимиды
Реактопласты при нагревании переходят в вязко-текучее состояние. Затем в результате протекания хим реакций они отверждаются с образованием сетчатой структуры. При этом полимер необратимо изменяет свои свойства, утрачивает способность переходить в вязко-текучее состояние. Стан-ся неплавким и нерастворимым. Промышл РП - фенопласты, аминопласты, сложн полиэфиры, эпоксидные полимеры, кремний орг-е полимеры, полиимиды и т. д. Сложные полиэфиры Пол-т по р-ции полиэтерификации при взаимодействии 2-хосновных к-т или их производных с многоатомными спиртами. В зависимости от функциональности исходных полимеров и условии синтеза могут образовываться полиэфиры разл строения. При взаимодействии 2-хбифункциональных мономеров образуется термопластичн полимер линейн строения, при взаимодействии 3-х и > - полиэфиры, кот отверждаются при определенных условиях. К термрреактивным полиэфирам относятся Алкидные смолы и Ненасыщенные полимеры. Синтез термореактивных полиэфиров обычно проводится в 2 стадии: на 1-ой получается термопластичный продукт, кот на 2-ой отверждается с образованием пространственной структуры, т е переход в термореактивн состояние.
Алкидные смолы. Больше всего используются глифталевые и пентофталиевые смолы. Глифталиевые смолы получают поликонденсацией глицерина с избытком фталиевого ангидрида. Сначала образуются кислые эфиры, кот содержат карбоксильные и гидроксильн группы. Эти эфиры подвергаются дальнейшей этерификации и получается полимер линейн структуры. Превращение полимера в термореактивное состояние происходит при взаимодействии вторичн гидроксильной группы с фталиевым ангидридом при более высоких температурах, но этот процесс протекает медленнее. Пентафталиевые смолы. В качестве спирта используется пентаэлитрит, кот взаимодействует с фталиевым ангидридом активнее, чем глицерин→образование сетчатой структуры происходит быстрее. Чтобы предотвратить преждевременное отверждение алкидных смол, их модифицируют высшими жирными к-тами, растит маслами. Эти смолы используются пи производстве лаков, красок, для электроизоляции.
Ненасыщенные полиэфиры. Для их синтезаприменяют многоатомные спирты и многоосновные ненасыщенные к-ты. Полиэфиракрилаты получают при взаимодействии акриловой или метакриловой к-ты (они служат регуляторами роста макромолекулы, вызывая обрыв цепи) с многоатомными спиртами в присутствии многоосновных насыщен к-т, кот выполняют роль пластификаторов. Отверждение проводят метилметакрилатом в присутствии инициатора. Инициатор и ускоритель вводятся непосредственно перед переработкой в изделие. Ненасыщен полиэфиры отличаются тем, что способны отверждаться при комнатной температуре без выделения побочных продуктов. На их основе изготавливаются премиксы и препреги. Премиксы – реактопласты, кот предст собой смеси наполнителя с термореактивным связующим и др компонентами. В состав их входят связующие, наполнители, смазывающ вещества и красители. Но в отличие от пресс-порошков, изготовление премиксов заканчивается после смешения всех компонентов. Они не подвергаются предварительному отверждению. Их используют для конструкционных и электротехнических изделий. Препреги – реактопласты, кот предст собой мат-лы из рулонового наполнителя, пропитанного связующим. В зависимости от вида наполниеля выделяют: листовые нерастекающиеся препреги (на основе тканей и бумаги); листовые растекающиеся (на основе мат-лов из рубленого волокна); на основе ориентированных нитей, жгутов, лент). Препреги имеют более высок прочностн показатели, чем премиксы, но уступают им по текучести.
Кремнийорганические полимеры (силиконы) – высокомолекулярн соединения, кот в основной цепи содержат –Si-O - группу. Наибольшее практическое значение имеют полиорганосилоксаны. Они в зависимости от функциональности исходных полимеров могут быть термопластичными или термореактивными. Они получаются по реакции поликонденсации из силонолов, кот образуются при гидролизе алкилхлорселанов. Из бифункциональных соединений образуется линейн полимер, из 3-хфункциональных – сетчатый. Они применяются в производстве пресс-порошков, волокнистых и слоистых пластиков.
Полиимиды – Содержат в основной цепи циклическ имдную группу и ароматические циклы. Они получаются поликонденсацией диангидридов тетракарбоновых к-т и ароматических диаминов. Реакция протекает в 2 стадии. На 1-ой получается раствор полиамидок-ты, а на 2ой – полиимид. Полиимиды – твердые окрашенные мат-лы с высок теплостойкостью, устойчивы к действию органич растворителей, высок радиацион стойкость, стойкость к озону и УФ-му свету. Используются для изготовления высокотеплостойких, самосмазывающ изделий.
Эпоксидные полимеры. Эпоксидные смолы получаются при взаимодействии эпихлоргидрина с многоатомными фенолами. Эпоксидные группы имеют высок реакцион способность, т е легко вступают в реакции присоединения с веществами, кот содержат подвижный атом водорода(спирты, к-ты, фенолы). При взаимодействии эпихлоргидрина с многоатомным фенолом последовательно чередуются реакции конденсации и ступенчатой полимеризации. В результате образуется олигомер линейн строения. При реакции поликонденсации выделяется хлористый водород и чтобы его связать процесс проводят в присутствии щелочи. В зависимости от соотношения исходных мономеров м получать продукты от вязких жидкостей до тверд. Технич значение имеют полимеры со средней молекулярной массой. Реакция проходит в 2 стадии. На 2-ой образуются низкомолекулярные олигомеры, на 2-ой – происходит их отверждение. Отвержденные олигомеры имеют больш прочность при изгибе и хорошие электроизоляцион свойства. Чтобы повысить термостойкость эпоксидн полимеров их подвергают термообработке. Но продолжительный обогрев может снизить механич прочность. Чтобы регулировать скорость и глубину отверждения необходимо учитывать технол свойства эпокстдн полимеров: жизнеспособность и вязкость. Жизнеспособность – время, в течение кот продукт, смешанный с отвердителем находится в жидко-текучем состоянии. В качестве наполнителя используются мелкодисперсные материалы (тальк, фарфоровая мука, цемент). Они улучшают механич прочность повышают стабильность свойств. Чтобы придать эластичность, в них вводят пластификаторы. Эпоксидные олигомеры прим-ся как связующие в композицион мат-лах и полимербетонах. Эпоксидн композиции прм-ся как конструкцион мат-лы в ракетном и космическ судостроении.
