ФЕНОПЛАСТЫ

СИНТАКТИЧЕСКИЕ ПЕНОФЕНОПЛАСТЫ

Синтактические пены — это жесткие материалы, состоящие из полых микросфер, связанных смолой [27]. Для изготовления микросфер подходит практически любая смола, а также стекло, но в настоящее время ограничиваются использованием феноло - и карбамидоформальдегидных смол и стекла. Микросферы часто наполнены инертным газом —- обычно азотом.

Микросферы получают распылительной сушкой смеси, состо­ящей из смолы, растворителя и растворенного газа или вещества, выделяющего газ [28]. Кажущаяся плотность полых микросфер составляет 0,27 г/см3, а диаметр находится в пределах 10— 250 мкм [29].

Исходная смесь микросфер и связующего представляет собой мастикообразную массу, которая после вспенивания и отвержде­ния обрабатывается так же, как и другие пенопласты. Основная область применения — легкие многослойные конструкции. Микро­сферы смешивают, например, с полиэфирной смолой, отверждают при комнатной темйературе и используют как наполнитель в сло­истых пластиках. Изделия из жесткого пенопласта, содержащего микросферы, не подвергаются усадке. Однако из-за высокой сто­имости изготовления микросфер эти материалы йаходят лишь ограниченное применение, например в авиации.

Пластмассы с наполнителем — микросферами отличаются высокой твердостью, легкостью и очень низкой горючестью. Наряду со сферами используют также стеклянные и асбестовые волокна и другие материалы. Содержание стеклянных сфер в дено - пластах составляет 3—50% (масс.).

Недавно стали применять полые тонкостенные углеродные сферы (разработанные в США) диаметром от 1 до 300 мкм, кажу­щаяся плотность которых равна примерно 5% плотности обычных наполнителей. Главной областью применения этих микросфер является космонавтика, где необходимы армированные пласт­массы исключительно высокой термостойкости. Углеродные сферы используют также как объемный наполнитель в клеях, литьевых смолах и т. д. [30].

Разработка синтетических' ионитов на основе фенольных смол началась в 1934 г. после того, как Адамсом и Холмсом были обнаружены ионообменные свойства у продуктов поликонденсации фенолов или аминов с формальдегидом. С 1936 г. началось про­мышленное получение ионитов и интенсивные исследования, направленные на создание улучшенных типов ионообменных смол. Фенольные ионообменные смолы делятся на: катиониты — продукты поликонденсации фенолов или произ­водных фенола с альдегидами (а также продукты полимеризации стирола, дивинилбензола, метакрилатов и др.)> содержащие ки­слотные группы (S03H, СООН, ОН);

Аниониты — фенольные смолы (а также продукты совместной полщсонденсации анилина, фенилендиамина, альдегидов), содер­жащие четвертичные алифатическйе аминные концевые группы.

Ионогенные группы вводят либо в исходные мономеры в ввде заместителей, либо модифицируют полученную смолу, например сульфируют. Большинство ионитов сильно набухает,'но при этом не растворяется. Сильное сшивание матрицы ионита отрицательно сказывается на способности к набуханию и на подвижности про­тивоионов; при этом продукт в значительной степени утрачивает ионообменные свойства [1]. Поэтому поликонденсацию следует проводить так, чтобы степень сшивания линейных макромолекул не была слишком высока.

Объемная емкость ионитов различна и определяется особыми способами [2]. Различают рабочую обменную емкость и макси­мальную обменную емкость (табл. 8.1). Единицей измерения служит количество Са (в кг), сорбированного 1 м3 ионита (в пере­счете на СаО); иногда емкость выражают в мг-экв на 100 г ионита [2].

Наиболее распространенной областью применения ионитов является подготовка питьевой и производственной воды. Другие области применения — извлечение золота, серебра и меди, удале­ние радиоактивных продуктов деления, образующихся в урановых реакторах атомных электростанций и т. д. Благодаря современным

Марка ионита

Насыпная масса набухшего в воде ионита,

' кг/л

Рабочая обменная емкость, кг Са/м8

Макси­мальная обменная емкость, кг Са/м8

Вофатит КБ

0,677—0,593

17,9

26,1

Вофатит Р

0,543

13,8

25,9

Вофатит С

18,0

32,8

Пермутит в

; 0,685

12,0 ■

46,9

Амберлит

0,635

40,0

41,0

Ионообменным смолам намного реальнее стала возможность осу­ществления проекта Манхэттэна (концентрация и разделение продуктов деления урана). Кроме того, с помощью ионитов произ­водят разделение редкоземельных элементов-с получением про­дуктов спектральной чистоты.

Таблица 8.2. Ионообменные и электронообменные фенолоформальдегидные смолы (сшивающий агент—формальдегид)

Иони­

«К аркасный»

Активная

Ионообмен­

Примечание

Ты

Компонент

Группировка

Ная группа

I

Резорцин

Фенольная

ОН

Слабокислот­

II

Резорциловая кис­лота (фенокси - бензойная) и фе­нол

Резорциловой кис­лоты

Соон /

Ные катиониты

III

Фенол

Фенолсульфокис-

Лоты

803Н

Сильнокислот­ный катионит

IV

Ж-Фенилендиамин

Ароматического

Амина

Ш12; Ш1

Анионит

V

Резорцин и м-фе-

Фенольная и амин-

ОН; NH2;

•—

Нилендиамин

Ная

NH

Электронооб­

VI

Фенол и гидрохи­

Хинонная, гидро-

Нон

Хинонная

>

Менная смола

Для получения ионитов необходимы три основных компонента (табл. 8.2):

Соединения, образующие «каркас» (полимерную матрицу); компоненты, содержащие или образующие функциональные группы;

Сшивающие агенты.

По структурным признакам Гриссбах классифицирует иониты следующим образом [3]:

Ионообменные адсорбенты с наружной и внутренней мицелляр - ной структурой;

Иониты с внутренней мицеллярной структурой (минералы объ­емного строения типа гидросиликатов или гели, к которым отно­сится большинство искусственных ионитов, в том числе осажден­ный пермутит и синтетические ионообменные смолы).

Набухаемость синтетических ионообменных смол в виде гелей зависит от степени сшивания; при поглощении ионов объемное набухание частиц смолы возрастает. По характеру пор синтети­ческие ионообменные смолы относятся к классу гетерокапилляр - ных, а природные — к гомокапиллярным.

Ионообменные смолы должны иметь возможно большее число ионогенных (функциональных) групп, т. е. обладать высокой обменной емкостью; они должны быть химически стойкими, иметь высокую механическую прочность.

ФЕНОПЛАСТЫ

КОМПОЗИЦИИ ФЕНОПЛАСТОВ С МИНЕРАЛЬНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ Применение в строительстве

Пластбетоны, пластрастворы относятся к строительным материа­лам, которые представляют собой композиции либо минеральных связующих с полимерами, либо минеральных наполнителей с поли­мерными связующими. В зависимости от типа и содержания орга­нических или минеральных …

ВУЛКАНИЗАЦИЯ КАУЧУКОВ РЕЗОЛАМИ

Вещества, пригодные для вулканизации каучука, можно разделить на три группы: соединения, отщепляющие серу при вулканизации; соединения, вулканизация которыми протекает с участием радикалов; бифункциональные соединения. Напрашивалась мысль сравнить процесс вулканизации с …

СМОЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ

Применение отверждающихся фенольных смол дало возмож­ность изготавливать традиционные монолитные литейные формы и стержни с улучшенными прочностными показателями, чего нельзя было достигнуть, используя обычные связующие — жидкое стекло, масла, бентонит и …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.