Виды полимеров, используемых в технике

Материалы, получаемые на основе полимеров. На основе по­лимеров получают волокна, пленки, лаки, клеи, резины, пласт­массы и композиционные материалы (композиты).

Волокна получают путем продавливания растворов или расплавов полимеров через тонкие отверстия (фильеры) в плас­тине с последующим затвердеванием. К волокнообразующим полимерам относятся полиамиды, полиакрилонитрилы и др.

Полимерные пленки получают из расплавов полимеров методом продавливания через фильеры с щелевидными отвер­стиями или методом нанесения растворов полимеров на движу­щуюся ленту, или методом каландрования* полимеров. Пленки используют в качестве.электроизоляционного и упаковочного ма­териала, основы магнитных лент и т. д.

Лаки — растворы пленкообразующих веществ в органиче­ских растворителях. Кроме полимеров лаки содержат вещества, повышающие пластичность (пластификаторы), растворимые красители, отвердители и др. Применяются для электроизоля­ционных покрытий, а также в качестве основы грунтовочного материала и лакокрасочных эмалей.

Клеи — композиции, способные соединять различные мате­риалы вследствие образования прочных связей между их поверх­ностями и клеевой прослойкой. Синтетические органические клеи составляются на основе мономеров, олигомеров, полимеров или их смесей. В состав композиции входят отвердители, наполни­тели, пластификаторы и др.

Клеи подразделяются на термопластические, термореактив­ные и резиновые. Термопластические клеи образуют связь с по­верхностью в результате затвердевания при охлаждении от тем­пературы текучести до комнатной температуры или испарения растворителя. Термореактивные клеи образуют связь с поверх­ностью в результате отверждения (образования поперечных сши­вок), резиновые клеи — в результате вулканизации.

Пластмассы — это материалы, содержащие полимер, ко­торый при формировании изделия находится в вязкотекучем со­стоянии, а при его эксплуатации — в стеклообразном. Все пласт­массы подразделяются на реактопласты и термопласты. При фор­мовании реактопластов происходит необратимая реакция от­вердевания, заключающаяся в образовании сетчатой структуры. К реактопластам относятся материалы на основе фенолоформальдегидных, мочевиноформальдегидных, эпоксидных и других смол. Термопласты способны многократно переходить в вязкотекучее состояние при нагревании и стеклообразное — при охлаж­дении. Форма изделия из термопласта фиксируется при охлаж­дении. К термопластам относятся материалы на основе поли­этилена, политетрафторэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, полистирола, полиамидов и других полимеров.

Кроме полимеров в состав пластмасс могут входить пласти­фикаторы, стабилизаторы, красители и наполнители. Пластифи­каторы, например диоктилфталат, дибутилсебацинат, хлориро­ванный парафин, снижают температуру стеклования и повышают текучесть полимера. Антиоксиданты замедляют деструкцию по­лимеров. Наполнители улучшают физико-механические свойства полимеров. В качестве наполнителей применяют порошки (гра­фит, сажа, мел, металл и т. д.), бумагу, ткань. Особую группу пластмасс составляют композиты.

Композиционные материалы (композиты) — со­стоят из полимерной основы, армированной наполнителем в виде высокопрочных волокон или нитевидных кристаллов. Армирую­щие волокна и кристаллы могут быть металлическими, полимер­ными, неорганическими (например, стеклянными, карбидными, нитридными, борными). Армирующие наполнители в значитель­ной степени определяют механические, теплофизические и элек­трические свойства полимеров. Многие композиционные полимер­ные материалы по прочности не уступают металлам. Композиты на основе полимеров, армированных стекловолокном (стекло­пластики), обладают высокой механической прочностью (проч­ность при разрыве 1300—1700 МПа) и хорошими электроизоля­ционными свойствами. Композиты на основе полимеров, арми­рованных углеродными волокнами (углепластики), сочетают вы­сокую прочность и вибропрочность с повышенной теплопровод­ностью и химической стойкостью. Боропластики (наполнители — борные волокна) имеют высокую твердость и низкую ползучесть.