Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Строительные полимерные материалы: Полимерные материалы в строительстве

Содержание

Глава 9. Полимерные строительные материалы

9.1. Общие сведения

Полимерными
материалами или пластмассами

называют материалы, которые в качестве
основного компонента содержат полимер

высокомолекулярное органическое
соединение, обладающее на определенной
стадии переработки пластичностью.

Сырьем для полимеров
служат продукты коксования и газификации
каменного угля, а также природный газ
и так называемый “попутный газ”.
Основные способы получения полимеров:


Полимеризация
— процесс
соединения молекул мономера за счет
раскрытия двойных связей в макромолекулы
без выделения побочных продуктов.
Полимеризацией получают полиэтилен,
полипропилен, полиизобутилен, полистирол,
поливинилхлорид, поливинилацетат,
полиакрилаты, полиуретаны, инденкумароновые
полимеры. Инициирование процесса
полимеризации осуществляется активизацией
мономера под воздействием нагревания,
световых лучей, ионизирующего излучения,
добавок инициаторов и катализаторов.


Поликонденсация
— процесс
образования макромолекул полимеров в
результате взаимодействия между
функциональными группами молекул
исходных веществ. Это взаимодействие
сопровождается образованием побочных
низкомолекулярных продуктов.
Поликонденсацией получают фенолоальдегидные,
полиэфирные, фурановые, эпоксидные и
кремнийорганические полимеры.

Пластмассы можно
отнести к композиционным материалам,
состоящим из основного компонента —
матрицы (связующего вещества) и
упрочняющего компонента в виде волокон
или твердых частиц.

9.2. Состав пластмасс

Полимеры
— высокомолекулярные
соединения, молекулы состоят из
многократно повторяющихся звеньев –
одинаковых групп атомов. Молекулярная
масса их обычно выше 5000. Низкомолекулярные
вещества имеют молекулярную массу менее
500. Вещества, имеющие промежуточное
значение молекулярной массы, называются
олигомерами.

По происхождению
полимеры бывают природные и искусственные
(синтетические). Для производства
строительных материалов применяют
синтетические полимеры. В пластмассах
полимеры выполняют роль связующего
вещества.

По поведению при
нагревании полимеры делят на термопластичные
и термореактивные. Термопластичные
полимеры (термопласты)

способны многократно размягчаться при
нагревании и отвердевать при охлаждении
при сохранении основных свойств. Это
свойство обусловлено линейным строением
молекул полимера, их малой связью друг
с другом, снижающейся при нагревании.
Термопластичные полимеры получают
реакцией полимеризации; это — полиэтилен,
поливинилхлорид, полистирол,
поливинилацетат, полиметилметакрилат
и др.).

Термореактивные
полимеры (реактопласты)

имеют пространственное строение –
длинные линейные цепи связаны друг с
другом в единую сетку более короткими
поперечными цепями. Такие полимеры не
могут обратимо изменять свои свойства,
они не способны к повторному формованию.
При нагревании происходит разрыв связей
между цепями и внутри цепей; происходит
деструкция (разрушение) полимера.
Термореактивные полимеры называют
смолами. Это — фенолоформальдегидные,
карбамидные, эпоксидные, полиэфирные
смолы и др.

Наполнители
снижают расход
полимера и тем самым удешевляют
пластмассы. Кроме того, они придают
пластмассам необходимые свойства:
уменьшают усадку и деформативность,
повышают атмосферостойкость и
теплостойкость, снижают горючесть,
повышают прочность и твердость и проч.
Наполнители могут быть органическими
и неорганическими.

По виду наполнители
бывают:
порошкообразные

(древесная мука, мел, тальк, сажа и т.п.),
волокнистые
(стекловолокно, асбест, органические
волокна), листовые
материалы
(бумага, древесный шпон, ткани). Некоторые
пластмассы на 80-90% (по объему) состоят
из наполнителей (например, древесностружечные
плиты, полимербетоны, пенопласты).

Пластификаторы
— вещества, облегчающие скольжение
макромолекул друг относительно друга
и в результате повышающие гибкость,
растяжимость, пластичность, технологичность
пластмасс; вводятся в количестве от 5
до 40% (например, глицерин, диоктилфталат
и др. ). Стабилизаторы
способствуют
сохранению свойств пластмасс во времени,
т.е. замедляют старение. Вводят термо-
(тонкодисперсные металлы, оксиды
переходных металлов) и светостабилизаторы
(оксид цинка, газовая сажа и др.).

Отвердители
— вещества,
являющиеся инициаторами реакции
полимеризации, ускоряющие процесс
отвердевания пластмасс. Пигменты
или красители

служат для получения цветных пластмасс;
их вводят соответственно в количестве
2-3% в случае минеральных порошкообразных
материалов и 0,02-0,3% для органических
порошкообразных веществ.

Порообразователи
(порофоры)

— специальные вещества, обеспечивающие
создание в материале пор. Антипирены
повышают стойкость против возгорания.

Полимерные строительные материалы, способы получения

В последнее время в связи с развитием химической промышленности в строительстве все в больших масштабах начали применяться искусственные материалы, получаемые с использованием полимеров. Полимеры представляют собой высокомолекулярные соединения. Каждая молекула этих соединений содержит десятки и сотни тысяч атомов. Так, молекула целлюлозы высокомолекулярного вещества, из которого построены ткани всех растений, — содержит до 300 тыс. атомов.
Кроме полимера, в состав полимерных материалов могут входить: наполнитель, стабилизатор, пластификатор, краситель и некоторые другие вещества.

Наполнитель предназначается для придания материалу повышенной механической прочности и снижения стоимости. Некоторые из наполнителей, такие, как асбест, целлюлоза, стеклянное волокно, резко повышают сопротивление материала растяжению и изгибу.

В качестве наполнителей применяют так­же древесную муку и опилки, хлопчатобумажную ткань и бумагу и т. п.
Стабилизаторы служат для уменьшения старения полимерных материалов.
Пластификатор повышает пластические свойства — эластичность и гибкость полимерного материала, однако с одновременным снижением механической прочности и теплостойкости.

Удельный вес пластмасс колеблется в пределах от 0,92 (полиэтилен) до 2,2 г/см3 (фторопласт).
Механическая прочность пластмасс различна. Пластмассы могут иметь вид жестких материалов, напоминающих керамику, до гибких резиноподобных материалов.
Эластичность полимерных материалов характеризует а некоторой мере их удобоукладываемость. Эластичность зависит в определенной степени от температуры. Так, пленки полиэтилена и полиамидов с понижением температуры теряют гибкость и становятся хрупкими.

Полимерные материалы, как правило, обладают почти полной водонепроницаемостью и также повышенной, а некоторые материалы, как, например, фторопласт, даже исключительной химической стойкостью к действию кислот и щелочей. Они не подвержены коррозии. Однако полимерные материалы характеризуются ползучестью, а некоторые из них — старением, т. е. ухудшением ряда свойств под действием тепла, света, органических растворителей и т. п.
Пластичность высокомолекулярного вещества определяется характером построения его молекулы.

В зависимости от этого пластмассы делятся на два вида — термопласты и реактопласты (термореактивные пластмассы).
Качественное различие между ними состоит в том, что первые могут размягчаться при нагревании, а вторые размягчаются лишь один раз при изготовлении, после чего по существу теряют свои пластические свойства.

Термопласты допускают многократную переработку в новые изделия после очень длительной эксплуатации.
Указанное различие объясняется тем, что молекулы термопластов имеют линейное строение, представляя собой цепочку из групп атомов, а молекулы реактопластов соединены, т. е. как бы сшиты между собой.

Исходные продукты для изготовления полимерных материалов получают из таких широко доступных видов сырья, как уголо, известь, воздух, нефть, природные газы и т. п.

Пластмассы изготавливают из исходных материалов двумя способами — полимеризацией и поликонденсацией.
При полимеризации исходным материалом служат мономерэтилен, хлорвинил, стирол и т. п., молекулы которого соединяются между собой, образуя длинные цепочки нового вещества — полимера, резко отличающегося по своим свойствам от мономера.

Для ускорения реакции используют нагревание и катализаторы (ускорители процесса).
Полимеры, получаемые посредством полимеризации, являются чаще всего термопластами.
В случае соединения молекул разнородных веществ процесс называется уже совместной полимеризацией или сополимеризацией.

При поликонденсации смолы получается в результате реакции не менее двух различных химических веществ. При этом выделяется вода или другие побочные продукты. Так, при совместном нагревании фенола и формальдегида образуются новолачная фенолформальдегидная смола и вода.

Новолачная смола в отличие от всех остальных фенолформальдегидных смол является термопластичной.
В настоящее время осуществляются самые различные методы синтеза полимеров, которые позволяют получать высокомолекулярные материалы с почти любыми заданными свойствами. Для гидроизоляционных целей применяют различные полимерные материалы.

17 Полимерные материалы изделия » СтудИзба

Т Е М А  7.

П О Л И М Е Р Н Ы Е   М А Т Е Р И А Л Ы  И  И З Д Е Л И Я.

7.1. Пластмассы. Составляющие пластмасс.

     ПЛАСТМАССЫ — это материалы,  которые в качестве необходимой составляющей  содержат полимер и обладают пластичностью на определенном этапе производства,  которая теряется  после  отверждения полимера.

     Кроме полимера пластмассы могут  содержать:  наполнитель, пластификатор, отвердитель, стабилизатор, краситель.

     НАПОЛНИТЕЛИ могут быть  органическими  и  неорганическими материалами. Это порошки,  волокна,  ткани,  бумага, древесный шпон, стружка и т.д.

     Наполнители сокращают  расход дорогого полимера и обеспечивают определенные  свойства  пластмасс,  например,  повышают теплостойкость, прочность и т.д.

     ПЛАСТИФИКАТОРЫ — вещества,  повышающие эластичность полимера и  уменьшающие его хрупкость.

     ОТВЕРДИТЕЛИ — вещества,  ускоряющие  процесс  отверждения полимеров и образования пространственной трехмерной структуры.

     СТАБИЛИЗАТОРЫ — антиоксиданты,  вещества, предотвращающие процесс старения пластмасс под действием солнца, кислорода воздуха, тепла и т.п.

     ПИГМЕНТЫ —  красящие вещества,  придающие различные цвета пластмассам.

     АНТИПИРЕНЫ —  вещества,  повышающие  стойкость  пластмасс против возгорания.

     ПОРООБРАЗОВАТЕЛИ —  вещества,  используемые  для создания газонаполненных пластиков,

     ПОЛИМЕРЫ — вещества,  в композиционных пластмассах выполняющие роль связующего, если пластик состоит из одного полимера – являются основным материалом.

7.2. Общая характеристика полимеров.

     ПОЛИМЕРЫ — вещества,  молекулы которых представляют собой цепь или пространственную решетку из последовательно соединенных одинаковых групп атомов,  повторяющихся большое количество раз.

     Молекулярная масса полимеров очень велика — от нескольких тысяч до миллионов кислородных единиц.

Классификация полимеров.

     а) По строению основной цепи полимеры делятся на

     КАРБОЦЕПНЫЕ, цепи  макромолекул  которых  состоят лишь из углерода, например, полиэтилен       H   H

                                     ¦   ¦

                                  [- C — C -] n   и

                                     ¦   ¦

                                     H   H

эпоксидные, полиэфирные ГЕТЕРОЦЕПНЫЕ, в основной цепи которых появляются гетероатомы (S, O , N ), например

                                Н       H

                                ¦       ¦

                             [- С — О — С -] n.

                                ¦       ¦

                                Н       H

     б) По внутреннему строению полимеры делятся на

     ЛИНЕЙНЫЕ, состоящие  из  длинных нитевидных макромолекул, связанных между собой слабыми силами  Ван-дер-Ваальса, например, поливинилхлорид  [- CH  — CHCl-] n, и

     ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ, между макромолекулами которых образуются прочные поперечные химические связи, что приводит к образованию единого пространственного каркаса, например, карбамид

                                    

              ¦  — NH — CO — N — CH   ¦

              ¦              ¦        ¦

              ¦              CH       ¦

              ¦              ¦        ¦

              ¦              O        ¦

              ¦              ¦        ¦

              ¦              CH       ¦

              ¦              ¦        ¦

              ¦  — NH — CO — N — CH — ¦ n

                                    

     Линейные полимеры термопластичны.   При нагревании они обратимо размягчаются  в результате разрыва слабых межмолекулярных связей,  а при  охлаждении  вновь  отверждаются.  Наиболее распространенные термопластичные полимеры: полиэтилен  [- CH  — CH -] n; полипропилен [- CH — CHCH -]n,      поливинилхлорид [-CH -CHCl-]n,полиизобутилен [-CH -C(CH) -]n.

     Пространственные полимеры термореактивны.  Отверждение их происходит при нагревании, в результате чего образуется пространственная структура  полимера за счет поперечной сшивки макромолекул. Энергия межмолекулярных связей у них того же  уровня, что  и внутри макромолекулы,  поэтому отвержденный полимер при нагревании не переходит в пластическое состояние,  а может только деструктировать.  Наиболее распространенные  термореактивные полимеры:  карбамиднык, фенолоформальдегидные, эпоксидные, полиэфирные и кремний-органические.

7.3. Способы изготовления полимерных изделий.

      КАЛАНДРИРОВАНИЕ — способ  формования  изделий  в  зазоре между двумя вращающимися валками из термопластичных композиций для получения рулонных, пленочных и листовых материалов.

     ЭКСТРУЗИЯ —  продавливание формовочной  массы через мундштук экструдера — насадку,  соответствующую  профилю  изделия.

Применяются  шнековые экструзионные машины,  в которые полимер подается в виде порошка или гранулята.  В  экструдере  полимер нагревается до  вязкотекучего  состояния и выдавливается через мундштук.

     Этим  методом  изготавливают трубы,  погонажные  изделия, плитки, пленки и т.д.

     ЛИТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ осуществляют при получении изделий из вязкотекучих термопластичных композиций методом инжекции. Порция расплавленной массы,  полученной в литьевых  машинах,  под давлением впрыскивается в форму, где охлаждается и быстро затвердевает.

     Этим способом получают детали для соединения труб, сифоны, облицовочные плитки.

     ТЕРМОФОРМОВАНИЕ производят вакуумным и пневматическим методами.

     При  вакуумном  термоформовании  изделия получают из листовых термопластичных заготовок, которые в пластическом состоянии под влиянием вакуума принимают конфигурацию формы.

     Этим методом получают крупногабаритные тонкостенные изделия сложного профиля — ванны, раковины, смывные бачки.

     При пневмо формовании размягченные заготовки превращают в изделия с помощью сжатого воздуха.

     ПРЕССОВАНИЕ осуществляют  в  обогреваемых  гидравлических прессах при переработке смесей на основе термореактивных полимеров.

+     Прессованием получают  древесно-волокнистые   и   древесно-стружечные плиты, слоистые пластики.

7.4. Основные свойства пластмасс.

7.4.1. Физические свойства.

     ИСТИННАЯ ПЛОТНОСТЬ пластмасс обычно составляет 1…2 г/см, т.е. в 1,5…2 раза меньше, чем у каменных материалов.

     ПОРИСТОСТЬ  пластмасс  регулируется  в  широких  пределах от 0 до 95..98 %.

     ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ пластмасс обычно не более 1 %.

     ВОДОСТОЙКОСТЬ  пластмасс высокая.

     ТЕПЛОСТОЙКОСТЬ большинства пластмасс невысокая и  составляет 100…200 С, но у фторопластов и кремний-органических полимеров она достигает 300. ..500 С.

     ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ  пластмасс низкая ( λ = 0,23…0,7Вт/м С), у пено- и поропластов она близка к теплопроводности воздуха.

     КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ в 5…10 раз выше, чем у других материалов, поэтому  при сооружении водоводов из пластмассовых труб необходимо устраивать компенсаторы в виде петель.

7.4.2. Механические свойства.

     ПРОЧНОСТЬ пластмасс  определяется  связующим  полимером и заполнителем. Например,  конструкционные пластики СВАМ — стекловолокнистые анизотропные  материалы  на  полиэфирных связующих, характеризуются высокими механическими свойствами:

     Rизг = 200…500 МПа,  Rсж   Rраст   Rизг, в то время как у каменных материалов  Rраст   0,2…0,1 Rсж.

     МОДУЛЬ УПРУГОСТИ пластмасс примерно в 10 раз ниже,  чем у бетона и стали, поэтому им характерна высокая ползучесть и деформативность.

7.4.3. Химические и физико-химические свойства.

     ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ — большинство пластмасс стойки к неорганическим кислотам и щелочам, но в органических растворителях, близких по природе полимеру, могут растворяться.

     СТАРЕНИЕ —  изменение  структуры  и  состава полимера под действием света, кислорода воздуха, нагревания, при этом появляется хрупкость, исчезает эластичность, в конечном итоге наступает полное разрушение.

     ВЫДЕЛЕНИЕ ТОКСИЧНЫХ  ВЕЩЕСТВ происходит в результате присутствия в  полимерах  продуктов  их  деструкции, появляющихся из-за нарушения технологических режимов производства полимеров, а так же из-за вводимых в пластмассу низкомолекулярных продуктов (пластификаторы,  стабилизаторы  и  др.) В жидком виде все полимеры токсичны.

     ГОРЮЧЕСТЬ ПЛАСТМАСС  связана  с  горючестью полимеров как органических веществ. Добавляя в пластмассы антипирены снижают их горючесть.

     ОКРАШИВАЕМОСТЬ полимеров в различные  цвета  производится путем введения красителей в его расплав или раствор.

7.5. Виды строительных материалов и изделий из пластмасс.

     По сравнению  с  другими строительными материалами пластмассы дороги и дефицитны,  что объясняется недостаточным  объемом производства  полимеров  и  их относительно высокой стоимостью. Поэтому основным технико-экономическим  требованием  к строительным  пластмассам   является  минимальная  полимероем-кость, т.е.  минимальный расход полимера  на  единицу  готовой продукции.

Классификация полимерных материалов и изделий.

     1. Конструкционно-отделочные материалы.

     2. Отделочные материалы.

     3. Материалы для пола.

     4. Теплоизоляционные материалы.

     5. Гидроизоляционные и герметизирующие материалы.

     6. Трубы и сантехнические изделия.

     7. Применение полимеров в бетонах.

     8. Клеи на основе полимеров.

Конструкционно-отделочные материалы.

     СТЕКЛОПЛАСТИКИ — листовые материалы, содержащие в качестве наполнителя стеклоткань или стекловолокно,  в качестве связующего — полиэфиры, фенолформальдегидные или эпоксидные  смолы, отверждающиеся при нагревании в трехмерные структуры. Благодаря высокому армирующему эффекту заполнителя  эти  пластики обладают повышенной прочностью.

     Применение: декоративная наружная  облицовка,  устройство кровель, для изготовления ванн,  раковин, труб, химических аппаратов.

     ДСП —  древесно-стружечные  плиты,  содержащие в качестве наполнителя древесные стружки,  а в качестве связующего — карбамидные термореактивные  полимеры.  ДСП могут быть облицованы декоративными пленками, плитками или офанерованы.

     Применение: каркасные  и  щитовые стены и перегородки,  в мебельной промышленности.

     ДРЕВЕСНОСЛОИСТЫЙ ПЛАСТИК  содержит в качестве наполнителя древесный шпон,  в качестве связующего —  фенолформальдегидные смолы. Это более прочный и более водостойкий материал, чем ДСП применение аналогичное. И тот и другой материал несколько токсичны.

Отделочные материалы.

     БУМАЖНО-СЛОИСТЫЙ ПЛАСТИК   состоит   из   15…20   слоев крафт-бумаги на фенолформальдегидном связующем и  1…3  слоев кроющей декоративной бумаги на карбамидном связующем. Он обладает высокой поверхностной твердостью и термостойкостью порядка 120 С.

     Применение: мебель для кухонь и встроенная мебель,  облицовка столярных изделий.

     ЦВЕТНЫЕ ДЕКОРАТИВНЫЕ ПЛИТЫ И ЛИСТЫ из полистирола с пониженной горючестью.  Они имитируют деревянную облицовку из ценных пород дерева,  часто с резьбой, например, декоративные панели » Полиформ».

     ПОЛИСТИРОЛЬНЫЕ ПЛИТКИ — водо- и  паронепроницаемы,  химически стойкие,  но  горючи.  Применять их нельзя для облицовки эвакуационных выходов,  стен, к которым примыкают отопительные и нагревательные приборы, в детских учреждениях.

     ФЕНОЛИТОВЫЕ ПЛИТКИ состоят из порошкообразного наполнителя (каолин,  тальк,  древесная мука, слюда) на формальдегидном связующем; применяются для облицовки стен помещений с  химической агрессией.

     Декоративные пленочные материалы.

     БЕЗОСНОВНЫЕ тонкие полимерные пленки,  окрашенные по всей толщине, имеющие рисунок или тиснение с лицевой стороны и часто с изнанки слой «неумирающего» клея,  прикрытый  специальной легкоснимающейся бумагой.

     Пленки на основе:

     ИЗОПЛЕН — на бумажную основу нанесена  поливинилхлоридная паста с последующим тиснением;

     ВЛАГОСТОЙКИЕ МОЮЩИЕСЯ ОБОИ — обычные обои,  с лица покрытые тонким слоем поливинилацетатной эмульсии;

     ЛИНКРУСТ — на бумажную основу нанесена паста глифталиевого полимера с последующим рифлением. Его можно окрашивать масляной или синтетической краской.

     Применяются декоративные пленочные материалы для внутренней отделки помещений.

     ПОГОНАЖНЫЕ ИЗДЕЛИЯ — плинтусы, рейки, поручни для лестниц и т.д.

     Например: поручни из поливинилхлоридной  пластифицированной композиции привозят в бухтах.  Для укрепления на  металлических перилах  поручни  разогревают  при  50…70 С в воде до размягчения и садят на перила. После остывания поручень плотно охватывает металл.

     Применение полимерных погонажных изделий позволяет экономить большое количество древесины.

Материалы для пола.

     Материалы для  пола могут быть рулонные основные и безосновные, плиточные и мастичные.

     Рулонные материалы:

     ЛИНОЛЕУМ может быть безосновный и с основой (ткань,  войлок, пористый полимер).Наиболее распространенный — поливинилхлоридный линолеум. К основанию пола линолеум крепится с помощью специальных приклеивающих мастик;  применяется в сухих помещениях;

     РЕЛИН —  резиновый линолеум,  у которого лицевой слой выполнен из цветной резины на синтетических каучуках, а нижний -из девулканизированной резины с добавкой битума; применяется в помещениях с повышенной влажностью.

     Половые плитки  размером 300Х300 мм толщиной 2…5 мм выпускают  различного цвета,  что позволяет выполнять  мозаичные полы. Изготавливают  их чаще всего на поливинилхлоридном полимере с наполнителями, пластификаторами и пигментами.

     Мастичные полы — это монолитные половые покрытия на основе полимеров.  Мастики  имеют  консистенцию сметаны и содержат жидкий полимер, наполнители и пигменты. Наносят их на сплошное сухое основание пола слоем 0,5…1 см, после твердения в течение 1. ..2 суток образуется сплошное бесшовное покрытие пола.

     Применяют мастичные  полы  в условиях сильных агрессивных воздействий (химическая,  пищевая, животноводческая промышленность) или интенсивного износа.

     Полы из  полимерных  материалов  износостойки,  бесшумны, красивы, гигиеничны,  технологичны, но горючи и достаточно дороги.

Теплоизоляционные материалы.

     Теплоизоляционные пластики имеют коэффициент теплопроводности 0,03…0,055 Вт/м С. Различают  ячеистые  пластмассы,  в которых мелкие поры расположены беспорядочно, и сотопласты,  в которых воздушные полости имеют правильную геометрическую форму.

     ЯЧЕИСТЫЕ ПЛАСТМАССЫ делятся на пенопласты, которые характеризуются закрытыми изолированными порами и предназначены для тепловой изоляции,  и на поропласты, имеющие сообщающиеся поры и предназначены для звукоизоляции. Свойства некоторых ячеистых пластмасс представлены в табл. 7.1.

Таблица 7.1.

Свойства некоторых ячеистых пластмасс.

Наименование материала

Средняя плотность, кг/м3

Коэффициент теплопроводности, Вт/м˚С

Температура службы, ˚С

Пенополистирол

30   100

0,03   0,05

-100   60

Пенополивинилхлорид

60   200

0,035   0,055

-60   60

Пенополиуретан

30   100

0,03   0,05

-160   150

Мипора – вспененный карбамид

10   20

0,03   0,035

До –30

     Эти пластмассы выпускают в  виде  жестких  плит,  которые применяются для тепловой изоляции стен,  покрытий, перекрытий, в трехслойных ограждающих конструкциях.

     СОТОПЛАСТЫ — ячеистые материалы, структура которых  напоминает пчелиные соты.  Стенки сот могут быть выполнены из различных листовых материалов (бумага,  стеклоткани,  хлопчатобумажные ткани,  металлическая фольга и т.д.), пропитанных полимером. Сотопласты в качестве теплоизоляционного материала применяются в трехслойных ограждающих конструкциях.

Гидроизоляционные материалы и герметики.

     Гидроизоляционные материалы — это пленки на основе полиэтилена, поливинилхлорида, полиизобутилена и др. Для устройства сплошной гидроизоляции их склеивают или сваривают.

     Пленочные гидроизоляционные материалы  отличаются  долговечностью, надежностью,  простотой применения, невысокой стоимостью и малым расходом полимера.

     Герметизирующие материалы — это пасты,  эластичные  прокладки и ленты.

     ПАСТЫ могут быть отверждаемыми —  тиоколовая  мастика  на основе полисульфидного каучука ( ГС-1 и У-ЗОМ ) и  неотверждаемыми — УМ-20, УМ-40, УМ-50  (У — уплотняющая мастика, 20, 40, 50 — температура низшего предела применения мастики).

     ЭЛАСТИЧНЫЕ ПРОКЛАДКИ в виде плотных или пористых полос  и жгутов закладываются в стыки между панелями в сжатом виде. Это гернит П,  пенополиуретановые прокладки и каучуковые  уплотнительные ленты.

     ГЕРНИТ П — пористая прокладка на основе полихлорпренового каучука диаметром  20…60  мм  с  воздухо-  водонепроницаемой пленкой на поверхности.  Плотность  гернита 300…600  кг/м  , эластичен при температуре  -40…+70 С.

     УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ ПРОКЛАДКИ — ленты из пенополиуретана (УЛП), плотностью  120…150 кг/м , эластичны в интервале  температур -40…+80 С.

     УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ  ЛЕНТЫ  из  вспененной  резины (УЛК) плотностью 180…200 кг/м , пропитанной смолой

     Применяются прокладки и ленты для герметизации стыков панелей, оконных створок и других конструкций.

Трубы и сантехнические изделия.

     Корозионная стойкость и небольшая плотность пластмасс дает им  значительные  преимущества перед металлами в сфере эксплуатации их в качестве труб и сантехнических изделий.

     ТРУБЫ выпускают полиэтиленовые, полипропиленовые, поливинилхлоридные, стеклопластиковые. Соединяются они  свариванием, склеиванием или  на резьбе.  Для всех видов пластмассовых труб выпускают фасонные детали.  Применяются  трубы  для  холодного водоснабжения,  канализации,  водостоков,  для транспортировки

минерализованных  вод,  агрессивных  жидкостей   и   газов.  К недостаткам пластмассовых  труб следует отнести их низкую теплостойкость (60…90 С) и высокий коэффициент теплового расширения.

     САНТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ — сливные бачки,  смесители, раковины, ванны,  вентиляционные решетки и т.д.  К их достоинствам следует отнести легкость, высокую химстойкость и водостойкость, механическую прочность,  к  недостаткам  — малую поверхностную твердость, в результате чего изделия легко теряют внешний вид.

Применение полимеров в технологии бетонов.

     Применение полимеров в  бетонах  преследует цель улучшить их качество: повысить морозостойкость, прочность на растяжение и изгиб,  износоустойчивость,  химическую  стойкость, повысить сцепление с ранее уложенным слоем бетона.

     ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫЕ БЕТОНЫ содержат 5…15 % от массы цемента растворимых олигомеров, отверждающихся в процессе твердения бетона. Наиболее  часто применяют водные дисперсии поливинилацетата, полиакрилата,  синтетических каучуков. Свойства: очень высокие износостойкость и ударная вязкость, высокая водонепроницаемость, высокая адгезия к большинству строительных матери-

алов.

     Применение: сооружение  взлетно-посадочных  полос,  полов промышленных зданий, резервуаров для воды и нефтепродуктов и тому подобного.

     БЕТОНОПОЛИМЕР — это затвердевший  бетон,  пропитанный мономерами или жидкими олигомерами с последующей термообработкой для отверждения полимера.  В результате резко повышается прочность , морозостойкость, износостойкость,  водонепроницаемость. Применяются  бетонополимеры так же,  как  полимерцементные бетоны.

     ПЛАСТБЕТОН — бетон, в котором вместо минерального вяжущего используют  термореактивные  смолы (феноло-формальдегидные, эпоксидные, полиэфирные) с отвердителем.   Твердеют пластбетоны в обычных условиях 12…24 часа,  при нагревании – значительно быстрее.

     Отличительные свойства пластбетонов — высокая  химическая стойкость в  кислых  и  щелочных средах,  высокая прочность на сжатие и изгиб,  высокая плотность  и  повышенная  деформативность, но невысокая теплостойкость и высокая стоимость.

     Применение: для устройства защитных покрытий и изготовления конструкций,  работающих  в  условиях химической агрессии, для ремонта каменных и бетонных элементов.

Клеи на основе полимеров.

     Водоразбавляемые клеи — это ПВА (на основе  поливинилацетатной эмульсии) и » Бустилат» (на основе латекса бутадиенстирольного каучука).  Эти типы клеев наиболее  распространены  в строительстве для приклеивания линолеума, плиток, линкруста.

     На основе  отверждающихся  жидких  олигомеров   выпускают эпоксидные, полиуретановые,  мочевиноформальдегидные клеи. Они применяются для склеивания несущих конструкций,  для  наружной отделки.

     На основе растворов термопластичных полимеров  в  органических растворителях — это нитроклеи (раствор нитроцеллюлозы в ацетоне), резиновый клей (раствор каучука в бензине), перхлорвиниловый клей и другие. Применение их специфично.

Контрольные вопросы.

     1. Что такое пластмассы?

     2. Перечислите составляющие пластмасс.

     3. Роль наполнителя в пластмассе. Виды наполнителей.

     4. Что такое полимер? Назначение полимера в пластмассе.

     5. Классификация полимеров по строению основной цепи,  по внутреннему строению.

     6. Какие существуют способы изготовления полимерных изделий?

     7. Перечислите основные свойства пластмасс.

     8. Классификация полимерных материалов и изделий по  назначению.

     9. Какие отделочные материалы изготавливают на основе полимеров?

    10. Какие материалы на основе  полимеров  применяются  для устройства полов?

    11. Приведите примеры теплоизоляционных пластмасс.

    12. Перечислите отличительные свойства бетонов с добавкой полимера.

Полимеры и использование полимерных материалов

Автор: Прогресс Технологий 14.10.2016 9242 Просмотров

КАК ПОЛУЧАЮТ ПОЛИМЕРЫ

Слово «полимер» в переводе с греческого означает «многообразный» или «многосоставный». Сегодня именно так называют высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из большого числа одинаковых группировок, соединенных химическими связями. Такие соединения являются главной составляющей полимерного материала — связующим, выполняющим роль полимерной матрицы. При изготовлении изделия — будь то деталь или материал дорожного покрытия — состояние полимеров вязкотекучее или эластичное, а при его эксплуатации — стеклообразное или кристаллическое. В строительном деле наиболее широко применяют синтетические, искусственные полимеры, которые иногда также называют смолами. Как правило, наименование материала отражает название полимера, который входит в его состав.

Есть два основных способа получить полимер: полимеризация и поликонденсация. При первом молекула полимера образуется путем последовательного присоединения молекул одного или нескольких низкомолекулярных веществ (мономеров) к растущему активному центру — при этом химический состав полученного таким образом полимера соответствует химическому составу исходного мономера; единственным же продуктом реакции в большинстве случаев является полимер. При втором же способе, поликонденсации, полимеры образуются при нагревании или под действием катализаторов — процесс при этом сопровождается обязательным выделением побочного низкомолекулярного вещества (воды, спирта, галогеноводорода и т. д.). Химический состав получаемых таким образом смол отличается от химического состава исходных продуктов, так как при реакции выделяются побочные продукты.

КЛАССИФИКАЦИЯ

Полимерные материалы принято под- разделять на группы в соответствии с характером процессов, происходящих при формировании изделий. Такая классификация включает в себя:

Термопласты, или термопластичные полимеры, чье затвердевание обратимо. Они обладают способностью при нагревании вновь приобретать вязкотекучее состояние. В сложных по форме изделиях термопластичные полимеры легко формуются и надежно свариваются. Большая часть термопластов растворяются в органических растворителях, а при повышении температуры их механические свойства снижаются. Это объясняется линейным строением молекул полимера: слабой связью молекул друг с другом, ее ослабеванием при нагревании и неспособностью к образованию сшитых макромолекул.

Самые известные и широко распространенные представители термопластичных полимеров — полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид и др. Теплостойкость термопластов (ненаполненных) лежит в пределах 60-100 °С, коэффициент термического расширения ~10~4 «С»1. Даже при незначительном изменении температуры свойства термопластов резко изменяются; их деформационная устойчивость под нагрузкой низкая. В то же время термопласты отличаются хорошей растяжимостью и гибкостью. Термопласты, как правило, получают путем полимеризации.

Реактопласты, или термореактивные полимеры, при нагревании отвердевают необратимо. Их первоначальные свойства и способность плавиться не восстанавливаются. Их отверждение — результат химических реакций образования трехмерных полимеров (вследствие сшивания линейных молекул в пространственные структуры, происходящего с помощью сшивающих агентов или за счет активных групп самих полимеров). Термореактивные полимеры после отвердевания не растворяются в растворителях, но в некоторых из них могут набухать. Если температура повышается до определенного предела, реактопласты сперва несколько изменяют свои свойства, а затем происходит их разложение (термодеструкция). Теплостойкость отвержденных реактопластов достигает пределов 250-300 °С. Прочность и твердость термореактивных полимеров выше, чем у термопластов. Кроме того, им свойственна водостойкость. К этой группе полимеров относятся поликонденсационные смолы: феноло-формальдегидные, эпоксидные и другие.

ПРИМЕНЕНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Итак, полезными свойствами синтетических полимерных материалов являются их химическая стойкость, водонепроницаемость и устойчивость к воздействию микроорганизмов, что позволяем широко их применять. При изготовлении строительных конструкций распространение получили стекло- и древесные пластики, полимербетоны; для производства отделочных материалов — пено- и сотопласты. Области использования строительных пластмасс довольно разнообразны, при этом можно выделить основные требования, применяемые к материалам такого рода.

В первую очередь это возможность длительной эксплуатации и сравнительно высокая механическая прочность. Сравнительно с неорганическими материалами, применяемыми в строительстве, молекулярная решетка у органических полимеров — одна из самых непрочных. Поэтому эксплуатация пластмасс возможна при невысоких температурах; подвержены они и разрушению от окисления — в результате этих процессов физико-химические и технические показатели полимеров необратимо меняются. Именно влияние этих воздействий имеют в виду, когда говорят о старении полимерных материалов и изготавливаемых из них изделий.

В дорожном строительстве полимеры используются в процессе приготовления так называемых полимерцементных бетонов. Они представляют собой смеси цемента и полимеров с наполнителями (или без них). Цемент, вступая в химическое взаимодействие с водой, образует цементный камень, соединяющий частицы наполнителя в монолит. Равномерно распределенный в бетоне полимер улучшает сцепление цементного камня с на- полнителем и отдельных цементных зерен между собой.

Такие полимерные материалы, как бутадиеновый и хлоропреновый синтетический каучук, легли в основу рецептуры составов латексцементных бетонов (полимерцементные бетоны, содержащие полимер в виде латекса). Бетоны, содержащие синтетические латексы и эмульсии регенерированного каучука, применяют для изготовления дорожных и аэродромных покрытий. К основным полимерным связующим относят также поливинилацетатные эмульсии, дивинилстирольные, дивинилнитрильные и карбоксилатные латексы и латекс сополимера винилиденхлорида с винилхлоридом. В качестве стабилизаторов смесей водных дисперсий полимеров с цементом часто используют казеин, кальцинированную соду, поташ, метилцеллюлозу. Роль наполнителей в бетонах могут выполнять кварцевая мука и песок, искусственные пески, крошка известняка и скальных пород.

Полимеры входят в состав лакокрасочных материалов, а также материалов защитных и декоративных покрытий. Полимерное связующее должно обеспечивать им достаточную твердость, необходимую эластичность, повышенную износостойкость и гидравлическую устойчивость. Поэтому направление исследований в этой области связано зачастую с исследованиями кинетики отверждения термопластичных, в частности полиуретанов и феноксисмол, продуктов очистки эпоксидных полимеров, используемых для производства таких покрытий.

ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ И КРОВЛИ

Кроме вышеописанных традиционных способов использования полимеров в строительстве, включая дорожное, есть и другие — с каждым годом количество технологий, предполагающих использование полимерных материалов, увеличивается. Появляются новые материалы — отделочные, теплоизоляционные, звукоизоляционные, — разработанные с применением метода макромолекулярного проектирования, основывающегося на особых свойствах полимеров. Это клеи, мастики, лаки, арматура, трубы, кровельные материалы и многое другое, необходимое при строительстве, ремонтных работах, гидроизоляции и отделке. На сегодняшний день около сорока видов полимеров применяются достаточно широко, позволяя изготавливать различные модификации строительных и декоративных материалов; еще несколько десятков имеют высокий промышленный потенциал и проходят испытания в лабораториях по всему миру.

Стоит отдельно сказать о материалах для гидроизоляции, производимых на полимерной основе. Прежде всего это так называемые полимерные композиты, часто для краткости обозначающиеся аббревиатурой ПМК. В строительной сфере наиболее распространено применение ПМК на основе базальтового пластика и стеклопластика. Из последнего изготавливают здания и отдельные архитектурные элементы: балки, стеновые панели, светопрозрачные конструкции, в качестве заполнения в которых используется монолитный или сотовый поликарбонат.

Стоимость базальтового пластика существенно выше, чем у стеклопластика, поэтому его используют не так широко. При этом базальтовый пластик имеет больший потенциал за счет своих полезных свойств и характеристик — включая, помимо всего прочего, высокую экологичность. Из этого материала выполняется монтажная арматура, а также элементы конструкций для строительства тоннелей, мостов, технических сооружений, плотин.

Качество изделий существенно повышается, если в их состав входят полимерные материалы. Современные конструкции, возводимые с целью защиты от атмосферной влаги и воды, часто изготавливают с применением полимерных гидроизоляционных материалов. Благодаря им срок службы таких конструкций может превышать пятьдесят лет.

В производстве кровель полимеры также широко используют. Прежде всего это материалы, в состав которых входят бутизол, изолен, хайполон, трокал, ВСП-55, неоплен и другие виды полимеров. Конкретная рецептура изготовления кровельных материалов при этом зависит от климатических условий зоны, где они будут эксплуатироваться, специфики их монтажа и так далее. Например, элон — один из тех полимеров, которые устойчивы к действию низких температур, поэтому производители охотно используют его в процессе изготовления так называемых «ковров», чья площадь может составлять 400 и более квадратных метров.

Другой полимер, кромэл, отличается высокой стойкостью к негативному действию разного рода агрессивных сред, а также устойчив к ультрафиолету и озону. Из-за этих качеств кромэла его часто используют при изготовлении гидроизоляционных материалов.

Завершая разговор о полимерах, нужно заметить, что своего рода обратной стороной широкого применения полимеров в современном мире, ограничивающей их использование, является токсичность целого ряда этих материалов. Помимо этого, токсичными в большей или меньшей степени могут быть разного рода добавки к полимерам, красители, стабилизаторы, пластификаторы. Именно поэтому, определяясь с материалами для строительства, ремонта, декоративных работ, необходимо особенно тщательным образом изучить данные о химическом составе того или иного полимера и в целом подробно ознакомиться с описанием его свойств. В современной практике в большинстве стран, включая Россию, почти каждый материал, произведенный на основе или с использованием полимеров, должен быть снабжен соответствующим гигиеническим сертификатом — за исключением разве что тех, которые применяются во внутренних частях конструкций и не имеют контакта ни с внешней средой, ни с человеком и его жизнедеятельностью. При демонтаже объектов строительства утилизация конструкций, изготовленных из материалов, содержащих в своем составе полимеры, требует особых условий. Но это уже тема отдельного большого разговора.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Листовые пластики, полимерные, строительные, отделочные материалы, напольные покрытия, оборудование


Услуга резки пластиков


Весь товар сертифицирован


Большой ассортимент


Удобная и быстрая доставка

  • По акции
  • Новинки
  • Мы советуем
  • Хиты продаж

О компании

PLAST. RU – первый интернет-гипермаркет полимерных материалов и изделий из пластиков, основным направлением деятельности которого является снабжение материалами и изделиями, изготовленными из высокотехнологичных полимеров.

Мы собрали самые популярные товары из пластиков в одном месте!

Подробнее

Специализация интернет-гипермаркета PLAST.RU — пластики и полимеры всех видов и форм. Если материал или товар производится из этих материалов, с вероятностью в 99,9% вы сможете купить его в нашем магазине. У нас есть эффективные, безопасные, доступные решения для строительных и отделочных работ, ландшафтного дизайна, обустройства бытовых коммуникаций. Товары и оборудование для ряда промышленных отраслей. Продукция для торговых сетей, дома и дачи.

В каталоге собрана продукция лучших отечественных и зарубежных производителей, качество и безопасность которой подтверждается необходимыми сертификатами. Ценовая политика, условия обслуживания и принципы работы нашей компании таковы, что позволяют индивидуально подходить к потребностям каждого клиента. Независимо от того, оптовый ли вы или розничный покупатель, хотите купить отделочные материалы для своей дачи или выбираете листовые пластики для крупного производства, у нас вы гарантированно получите лучшую цену, внимательное обслуживание и оптимальные сроки поставок.

Практически неограниченный выбор товаров

В нашем магазине можно быстро найти и купить товары для строительства, ремонта, дизайна, полиграфии, рекламы и любой промышленной отрасли:

  • геотекстиль, георешетку и другие товары для обустройства придомовой территории;
  • емкости, баки и контейнеры – вертикальные и горизонтальные, для воды и агрессивных веществ;
  • листовые пластики всех существующих сортов – ПВХ, поликарбонат, оргстекло, АБС, ПЭТ, ПС, полиэтилен и др.;
  • строительные материалы – гидроизоляция, утеплители, стеновые панели, напольные покрытия, террасная доска;
  • оборудование и расходные материалы для 3D печати;
  • инструмент и расходные материалы для обработки и монтажа приобретенных у нас материалов;
  • септики и станции для водоподготовки в частных домах;
  • пленки, пакеты и другая продукция для торговли;
  • огромное количество товаров для дома и дачи – от каминов и душевых кабин до теплиц и уличной мебели.

Каталог магазина структурирован и логичен, здесь легко отыскать нужный товар. При необходимости вы можете обратиться к консультантам – они помогут сделать правильный выбор или сформировать заявку на индивидуальный заказ необходимой продукции в количестве от 1 шт.

5 причин покупать у PLAST.RU

Мы настроены на дружеские отношения с каждым клиентом и выстраиваем нашу работу так, чтобы он захотел к нам вернуться в дальнейшем: полно и честно отвечаем на любые вопросы, не приемлем компромиссов с качеством, предлагаем клиенту товар, оптимальный с точки зрения его потребностей, а не максимизации нашей прибыли.

Если вы обратились к нам впервые, полезно будет знать, что:

  • Полимерные материалы – наш профиль. Знаем свою продукцию так же хорошо, как и производитель. Предоставляем экспертные консультации по любому вопросу и товару.
  • На выбор более 5000 изделий из полимеров. Большинство позиций ассортимента всегда есть в наличии на нашем огромном складе. Или может быть быстро доставлено по требованию клиента.
  • Индивидуальное ценообразование. Закупаем продукцию у непосредственных производителей, поэтому даже розница у нас – ниже среднерыночных цен. Продаем материалы из полимеров оптом с отличной скидкой.
  • Предлагаем только качественные, высокотехнологичные полимеры и пластики. Вся продукция сертифицирована в соответствии с европейскими и российскими стандартами, соответствует санитарно-эпидемиологическим нормам. При правильном применении долго служит и остается совершенно безопасной для человека и окружающей среды.
  • Эталонное обслуживание. Мы быстро обрабатываем заказы, собираем их и готовим к отправке. Отправляем заказы от 1 товара в любой населенный пункт РФ. Используем все виды транспорта, чтобы обеспечить максимально быструю доставку заказа клиенту.

Мы стремимся создать магазин, в котором вы сможете купить все необходимое, найти материалы и инструменты для воплощения любой идеи. Именно поэтому каталог нашего гипермаркета регулярно обновляется. В нашем ассортименте вы найдете как полимерные изделия (строительные и отделочными материалы, товары для дома и дачи, др.), так и изделия из других материалов. Наш каталог пополняется интересными современными товарами, полезной и качественной продукцией в соответствии с запросами клиентов.

Также мы предлагаем рез листовых пластиков по индивидуальным размерам, на обычном и ЧПУ станках, независимо от сложности элементов.

Наличие товара и отличная логистика

Складские площади более 2 500 м2 позволяют безопасно хранить и отгружать более 100 тонн листовых пластиков, геосинтетических материалов и полимерных изделий.

Использование стелажных конструкций и адресное хранение товара существенно сокращает время отгрузки, экономя ваше время и сохраняя товарный вид продукции.

Комфортная зона ожидания для клиентов — чай, кофе, бесплатный Wi-Fi.

Удобная и быстрая доставка!

Самовывоз

Собственный автопарк

Деловые линии

* Акция! Доставка до терминала в Москве – бесплатно!

ПЭК

Удобное транспортное расположение склада на трассе А-107, круглосуточный проезд крупнотонажного транспорта, вывеска-ориентир, светящаяся в темноте.

Наличие собственных автомашин для доставки грузов по Москве и Московской области, доставка до терминалов любых транспортных компаний в Москве и области, бесплатная доставка до терминала ТК Деловые линии в Москве.

Собственный парк погрузчиков обеспечивает одновременную отгрузку Ваших заказов. Качественная упаковка товара, сохраняющая и защищающая груз при транспортировке.

Подробнее о доставке

Десятки российских и мировых брендов!

Компания сотрудничает только с проверенными поставщиками материалов и оборудования — ведущими европейскими и российскими компаниями в области полимеров. Товары, представленные у нас, имеют сертификаты, а оборудование – заводскую гарантию. Компания работает с соблюдением Закона РФ от 07.02.1992 N 2300-1 (ред. от 01.05.2017) «О защите прав потребителей»

Все бренды

Услуги резки по произвольным эскизам!

В распоряжении компании есть оборудование для резки и сварки листовых пластиков.

Это позволяет как разрезать материал на месте для транспортировки на легковом автомобиле, так и заказать более сложное изделие из полимеров, с применением ЧПУ-резки и сварки.

В нашей компании можно заказать листовые пластики нестандарнтных размеров и цветов, сроки производства от 5 дней.

ЧПУ станок 1500х2000

Идеально ровный рез

Точность +-1мм

Произвольные формы детали

Высокая скорость

Циркулярный станок 2000х3000

Для удобства транспортировки

Низкая стоимость реза

Точность +-2мм

Высокая скорость

Все услуги

Работаем с физическими и юридическими лицами

Оптом

  • 14 лет на рынке
  • Поставка от 1 дня
  • Скидки при больших объемах и регулярных заказах

В розницу

  • Продажа от 1 единицы товара
  • Отсутствие наценок
  • Накопительная система скидок

10 декабря состоялась конференция «Энергоэффективные полимерные технологии в строительстве»

10 декабря состоялась конференция «Энергоэффективные полимерные технологии в строительстве», проводимая Российской Ассоциацией полимерных энергоэффективных технологий (Ассоциация РАПЭТ).

10 декабря состоялась конференция «Энергоэффективные полимерные технологии в строительстве», проводимая Российской Ассоциацией полимерных энергоэффективных технологий (Ассоциация РАПЭТ). Центральной темой для обсуждения стали проблемы внедрения энергоэффективных полимерных материалов в системы ЖКХ и строительства промышленных, производственных и административных зданий и сооружений. В заседании приняли участие порядка более 100 специалистов, в их числе представители Ассоциации фасадных систем (АНФАС), делегаты от научно-технического совета жилищного комитета, представители Национальных исследовательских университетов (НИУ ВШЭ, НИУ МГСУ и ТГТУ), крупных научно-исследовательских институтов (ЦНИИСК, НИИСФ), ведущие эксперты технических комитетов по стандартизации (ТК 465) и органов инспекции (ГБУ ЦЭИИС). Отдельный блок участников составили доценты и профессора национальных исследовательских университетов (НИУ ВШЭ, НИУ МГСУ и ТГТУ).

С приветственного слова на конференции начал председатель Ассоциации РАПЭТ Бакаев Андрей Валерьевич. Им отмечены общие тенденции в развитии производства полимеров в стране, которые позволят существенно увеличить потенциал современных эффективных материалов, поддерживая полимерную продукцию высочайшего качества российского производства. В настоящее время в распоряжении одного из основных членов Ассоциации РАПЭТ ― компании «ПЕНОПЛЭКС СПб» ― насчитывается 8 заводов по всей России, оснащённых современными  линиями для изготовления штучных изделий: плит, блоков, цилиндров и полуцилиндров и т.п. Использование подобных производственных площадок открывает новые горизонты для работы с полимерным сырьем, и существующие ресурсы необходимо использовать максимально широкоформатно. При этом создаётся именно своя, отечественная, конкурентоспособная материально-техническая база для дальнейшего освоения полимерной сферы в России.

Тематическую серию докладов о проблемах нормирования энергоэффективных полимерных технологий в сфере тепловой защиты зданий открыл руководитель сектора испытаний теплофизических характеристик строительных материалов, ведущий научный сотрудник НИИСФ РААСН, кандидат технических наук Пастушков Павел Павлович. Сопоставляя результаты проведённой работы по актуальным вопросам нормирования, формирования нормативно-технической документации и проведённые долгосрочные исследования за последние два года, на конец 2019 года он констатировал положительную тенденцию внедрения полимерных эффективных материалов в своды правил, методические рекомендации, стандарты организаций по строительству и отметил превосходство подобных энергоэффективных технологий в любых конструктивах в строительной сфере. В числе основных причин – максимально полезные свойства самих полимерных материалов, такие как долговечность, высокая прочность, экологичность, биостойкость и предельно простое и удобное использование.

Начальник Отдела экспертиз зданий и сооружений на соответствие теплотехническим и акустическим требованиям, заместитель руководителя Органа инспекции ГБУ ЦЭИИС, Крышов Сергей Иванович, рассказал о несоответствии и неэффективности существующих систем утепления фасадов на примере проведённых исследований. Одна из действенных мер реализации государственной программы по энергосбережению и повышению энергетической эффективности по его мнению может и должна стать теплоизоляционная защита существующих жилых домов на основе экструзионного пенополистирола (XPS). Кроме того, именно XPS поможет проектировать новые здания с нулевым энергопотреблением и капитально модернизировать существующие объекты капитального строительства.

Директор ЦКП «ФГБОУ ВО Тамбовский Государственный Технический Университет», Струлёв Сергей Александрович, презентовал собравшейся аудитории интересные и экспериментально подтверждённые  результаты долгосрочного исследования эффективности систем утепления на основе полимерных материалов в ЖКХ и строительстве через призму понятий «жизненный цикл системы» и «энергоэффективность», создающие благоприятные условия для внедрения экструзионного пенополистирола в системы фасадные теплоизоляционные композиционные (СФТК). Неизменными преимуществами эксперт обозначил их долговечность, скорость монтажа и малый вес, а также доказанную эффективность по сравнению с другими теплоизоляционными материалами. Однако Сергей Александрович отметил недостаточное количество квалифицированных специалистов в области утепления фасадов, особенно полимерными материалами.

Образовательный блок о необходимости подготовки либо переподготовки специалистов-полимерщиков продолжили Боброва Екатерина Юрьевна, директор Методического центра Института строительства и ЖКХ ГАСИС НИУ ВШЭ, руководитель комитета по образованию Национального объединения организаций экспертизы в строительстве (НОЭКС) и Жуков Алексей Дмитриевич, доцент кафедры Строительных материалов и материаловедения НИУ МГСУ; заместитель директора Методического центра Института строительства и ЖКХ ГАСИС НИУ ВШЭ. Темы их докладов были связаны с модернизацией образовательных программ в ВУЗах, а именно внедрение в учебный процесс знаний о современных технологиях и формирование профессиональных компетенций в области полимерных строительных материалов. Также был презентован учебник «Строительные системы на основе экструдированного пенополистирола», разработанный совместно НИУ ВШЭ и Ассоциацией РАПЭТ. Учебник предназначен для студентов строительных специальностей высших учебных заведений, может быть включен в программу обучения бакалавров, магистров, аспирантов, а также будет полезен для инженерно-технических работников, строителей-профессионалов и всем, кто задействован в строительной сфере. Авторами учебника являются Жуков А.Д. и Бакаев А.В.

Заведующий ЭОСС ЦИСС ЦНИИСК им В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство», Петросян Артём Игоревич, представил результаты запуска в работу масштабных экспериментальных исследовании плит из экструдированного пенополистирола в устройстве деформационных швов и фасадных конструкций, в т.ч. и систем утепления фасадов. Помимо этого, исследование сейсмостойкости необходимо для понимания действительной работы зданий и сооружений под сейсмической нагрузкой. Испытания проводились на сейсмоплатформе, воссоздающей сейсмические колебания, и полученные аналитические и лабораторные результаты позволили рекомендовать модель здания, утеплённого экструзионным пенополистиролом в сейсмостойком строительстве.

Блок, затрагивающий взаимодействие XPS с живыми существами, изложен в докладе Виноградова Павла Николаевича, кандидата сельскохозяйственных наук, доцента кафедры «Зоогигиена». Он вынес на обсуждение тему «Ветеринарно-санитарной и гигиенической безопасности полимерного материала экструзионного пенополистрола, используемого в местах содержания животных». Принимая во внимание тот факт, что использование полимерных материалов – это будущее, в том числе для животноводческой сферы, позволяющее снизить эксплуатационные затраты при строительстве свиноферм, птицефабрик и ферм для КРС без какого-либо влияния на здоровье животных, их репродуктивности и общего состояния, что аргументирует использование энергоэффективных полимерных материалов в сельскохозяйственной отрасли.

Своеобразным итогом всех озвученных выступлений по вопросу внедрения энергоэффективных материалов стал доклад Александрии Михаила Гивиевича, исполнительного директора Ассоциации «АНФАС». В своем выступлении он акцентировал внимание на перспективах использования полимерных теплоизоляционных материалов на рынке фасадных технологий, а также затронул тему снятия барьеров использования XPS в штукатурных фасадных системах (СФТК) ― отмену технических свидетельств (ТС).

Завершил сессию докладчиков по вопросам внедрения энергоэффективных полимерных материалов Старцев Сергей Александрович, председатель научно-технического совета жилищного комитета. Эксперт рассказал про биологические повреждения ограждающих конструкций, факторы, влияющие на развитие биодеструкторов и способах их предупреждения.

По итогам конференции было сформировано общее мнение по дальнейшим вариантам работы и стратегическим мерам, в основу которых заложено интенсивное развитие и внедрение энергоэффективных полимерных материалов в отечественные системы строительства и ЖКХ.

Все эти этапы большого пути приведут к желаемым результатам!

Применение полимеров в строительстве и производстве строительных материалов. Статьи на строительном портале LinkStroy.ru

Современное строительство является той областью, где используются самые разнообразные материалы и технологии, благодаря которым возводятся надежные сооружения, изготавливается специализированное оборудование. В этой области постоянно появляются новые конструкционные материалы. Одним из них являются искусственные природные полимеры.

В строительстве химические вещества использовалась всегда, не представляет исключения и химия полимеров. Сегодня можно смело заявлять о том, что именно данное направление является одним из главных инновационных источников в строительстве. Это можно доказать использованием таких полимерных материалов как: грунтовки, лаки, краски, акриловые связующие искусственного камня, утеплители, защитные покрытия, ПВХ-пластик, виниловые финишные покрытия и многих других.

Синтетические и природные полимеры, как правило, используются для того, чтобы значительно изменить некоторые свойства веществ и материалов, такие как температура плавления, прочность, эластичность, вязкость, теплопроводность, паропроницаемость, растворимость, стойкость к воздействию агрессивных средств. Из полимеров целесообразно изготавливать емкости для кислоты для обеспечения ее продолжительного безопасного хранения, а также чтобы обеспечить герметичность. Такие емкости, так же как и другие конструкционные материалы или оборудование, к которым предъявляются высокие требования безопасности, обладают высокой стойкостью к агрессивным жидкостным средам, таким как кислоты.

Полимеры незаменимы для изменения базовых свойств многих строительных материалов, используемых для сооружения зданий, обустройства фундаментов. Они часто используются для утепления швов конструкций, обеспечения хорошей изоляции от холода и влаги. Эстетичные и надежные заменители натуральной глиняной черепицы и других элементов, используемых в строительстве до последнего времени, различные части из органического стекла и жесткого ПВХ, фаолита, эфирных стеклопакетов, производят с применением различных полимеров. Простота производства и обработки существенно снижают себестоимость специальных пластиковых модулей. Еще одно преимущество – простота окрашивания, разнообразие цветов и оттенков, легкость в эксплуатации изделий из пластика.

Отдельно стоит отметить использование полимеров в производстве современных высокотехнологичных смесей, защитных и лакокрасочных материалов. Это и полимербетоны, и другие строительные составы с добавками для обеспечения высоких эксплуатационных и технологических свойств конструкций.

http://www.linkstroy.ru/

Полимеры в строительстве — Designing Buildings Wiki

Полимер — это вещество, молекулярная структура которого состоит в основном или полностью из большого числа подобных единиц, связанных вместе. Проще говоря, полимеры — это очень длинные молекулы, обычно состоящие из многих тысяч повторяющихся единиц.

Многие синтетические и органические материалы основаны на полимерах, в том числе; пластмассы, каучуки, термопластические эластомеры, клеи, пены, краски и герметики. Полимерные материалы составляют самую большую область роста в строительных материалах.Хорошо зарекомендовавшие себя области применения полимеров в строительстве включают продукты, используемые для полов, окон, облицовки, труб, мембран, уплотнений, изоляции и так далее. С тысячами коммерчески доступных полимеров постоянно появляются новые области применения.

Однако появление полимерных материалов принесло с собой новые проблемы, в частности, связанные с их долговечностью, влиянием на них старения и погодных условий, последствиями загрязнения, проблемами окружающей среды и устойчивости, противопожарными характеристиками, повторным использованием, переработкой или утилизация по окончании срока службы и т. д.

Примеры использования полимерных материалов в строительстве:

  • Эпоксидные смолы: твердая смола, полы Terrazzo, анкерные крепления и клеи.
  • Этилентетрафторэтилен (ETFE): тканевые конструкции.
  • Этилвинилацетат (EVA): герметики для солнечных панелей.
  • Пенополистирол (EPS): формы для бетона, изоляция и упаковка.
  • Поликарбонат: Корпуса осветительных приборов, арматура в системах горячего водоснабжения и остекление.
  • Полиэстер: Мостовые секции FRP, облицовочные панели, раковины, поверхности и покрытия.
  • Полиэтилен: Пенопласт, гидроизоляционные мембраны и покрытия.
  • Полиизобутилен (ПИБ): герметики и водонепроницаемые мембраны.
  • Полиметилметакрилат / ацирловый (ПММА): поверхности и раковины.
  • Полипропилен (ПП): звукоизоляция и трубы.
  • Полиуретан (ПУ): Герметики и соединения бетона.
  • Поливинилхлорид (ПВХ): Герметики, бетонные соединения и тканевые конструкции.
  • Резина: опоры мостов и настилы.

полимеров в строительстве | Sandberg

Отслоение герметика для солнечных панелей EVA

Полимерные материалы составляют наибольшую область роста строительных материалов. Проще говоря, полимеры — это очень длинные молекулы, обычно состоящие из многих тысяч повторяющихся единиц. В их число входят пластмассы, каучуки, термопластические эластомеры, клеи, пены, краски и герметики.

Хорошо зарекомендовавшие себя применения полимеров в строительстве включают такие области, как полы, окна, облицовка, дождевая вода, трубы, мембраны, уплотнения, остекление, изоляция и указатели. С тысячами коммерчески доступных полимеров постоянно появляются новые области применения.

Уверенность в характеристиках и характеристиках строительных материалов всегда была важна и может представлять особый интерес для полимеров, которые являются относительно новыми по сравнению с традиционными типами материалов, которые использовались в течение сотен или тысяч лет.

Внедрение полимерных материалов может вызвать новые проблемы, в частности, в отношении их долговечности, того, как на них повлияет общее старение и выветривание, последствия загрязнения и что с ними произойдет по окончании срока службы.

Примеры использования полимерных материалов в строительстве:

  • Твердая смола и напольные покрытия Terrazzo
  • Анкерные крепления
  • Клеи

Эпоксэтилвинилацетат (EVA) y смолы

Пенополистирол (EPS)

3 900 Бетонные формы

  • Изоляция
  • Упаковка
    • Кожухи для освещения
    • Фитинги в системах горячего водоснабжения
    • Остекление

    Полиэстер (термореактивный)

    • FRP Мостовые секции
    • Панели облицовки
    • Мойки
    • Покрытия
    • Пенопласт
    • Гидроизоляционные мембраны
    • Покрытия
    • Герметики для остекления
    • Водонепроницаемые мембраны

    Полиметилметакрилат / акрил (ПММА)

    • Звукоизоляция 9
    • Водопроводные трубы 0014
    • Сточные трубы
    • Герметики
    • Соединение бетона
    • Герметики
    • Соединение бетона

    Для получения дополнительной информации свяжитесь с нашим внутренним экспертом:

    Marion Ingle

    Прямой телефон: 020 7565 7063

    8 Свойства полимерных материалов для использования в строительстве

    Механические и химические свойства полимерных материалов очень важно знать перед использованием в любом строительстве. Такие материалы все чаще используются в строительстве инфраструктуры, например, в конструкционных элементах, защитных покрытиях и клеях.

    Механические и химические свойства полимерных материалов имеют решающее значение для проектировщиков и инженеров, поскольку эти характеристики показывают, подходят ли эти материалы для использования в строительстве.

    Высокая прочность или отношение модуля к массе, ударная вязкость, упругость, устойчивость к коррозии, отсутствие проводимости (тепловой и электрической), цвет, прозрачность — это свойства, присущие большинству полимерных материалов.Свойства полимерных материалов можно изменить, добавляя стабилизатор или пластификаторы.

    Инженеры в основном озабочены механическими свойствами и физико-химическими свойствами, которые определяют долговечность. Механический отклик полимерных материалов может заметно измениться в довольно небольшом диапазоне температур.

    Свойства полимерных материалов

    1. Плотность

    Плотность полимерных материалов низкая, поскольку они состоят в основном из легких элементов.Плотность полиметилпентана составляет 830 кг на кубический метр, полипропилена (ПП) — 905 кг на кубический метр, а политетрафторэтилена (ПТФЭ) — 2150 кг на кубический метр. Эти плотности значительно ниже, чем у стали, которая составляет 7850 кг на кубический метр.

    2. Тепловое расширение

    Тепловое расширение полимеров относительно велико. Это необходимо учитывать при разработке и использовании полимерных компонентов, особенно при использовании в сочетании с другими инженерными материалами.

    Полимеры могут расширяться за счет изменения
    суммы в разные стороны благодаря своему составу. Он содержит сильные
    ковалентные связи вдоль полимерной цепи и гораздо более слабые дисперсионные силы
    между полимерными цепями.

    3. Теплопроводность

    Коэффициент теплопроводности (К-фактор) полимеров очень низкий. Это делает его подходящим изоляционным материалом. Полимеры также обладают прекрасными электроизоляционными свойствами.

    При температуре окружающей среды ненаполненные полимеры имеют электропроводность в диапазоне 0.15-0,13 Вт / м ° C, около 240 Вт / м ° C, а для меди — около 385 Вт / м ° C Вт / м ° C.

    Твердые полимеры имеют теплопроводность в диапазоне от 0,16 до 0,45 Вт / м / К. У вспененных полимеров теплопроводность составляет всего 0,024 Вт / м / К (ватт на метр на градус Кельвина).

    4. Проницаемость

    Обычно твердые полимеры не содержат взаимосвязанных пор и могут
    обычно считается практически непроницаемым. Вот почему полимеры
    часто используется в качестве защитных покрытий, пароизоляции, герметиков, конопаток
    составы и защита от газов и паров.

    5. Химическая стойкость

    Полимер устойчив к воздействию химикатов, что делает его подходящей конструкцией.
    материал в различных обстоятельствах.

    6. Прочность

    Там
    есть несколько типов прочности, такие как растяжение, сжатие, изгиб,
    крутильная и ударная вязкость. На ударную вязкость сильно влияют
    изменение температуры, ударная вязкость обычно падает с температурой
    падает.

    Прочность полимерного материала составляет
    на основе молекулярной массы, сшивки и кристалличности.Растяжение
    прочность полимера повышается с увеличением молекулярной массы. Точно так же большие
    молекулярная масса обеспечивает высокую прочность.

    Кроме того, сшивание уменьшается
    движения цепей и увеличивает прочность полимера. Кристалличность
    полимера увеличивает прочность, потому что в кристаллической фазе
    межмолекулярная связь более значительна.

    7. Долговечность

    Прочность зависит от типа полимера, его состава и
    структуру, а также синергетический эффект условий воздействия.В
    долговечность полимера определяет, подходит ли он для внешних
    строительные приложения

    Изменения, которые вызывают ухудшение состояния полимеров в окружающей среде и в конечном итоге определяют их долговечность, сложны и разнообразны. Сложность возникает из-за совместного действия ряда агентов разложения, особенно ультрафиолетового излучения (солнечного света), тепла, кислорода, озона и воды.

    Список основных агентов и режимов разложения полимерных материалов приведен в таблице 1.

    Таблица 1: Основные агенты и способы разложения полимера

    Основные агенты Режим разложения
    Кислород при умеренной температуре Термическое окисление
    Кислород при более высокой температуре
    Кислород при более высокой температуре
    Ультра-излучение Фотоокисление
    Вода Гидролиз
    Только тепло Пиролиз
    Ионизирующее излучение Радиолиз
    Атмосферное воздействие кислорода на воду 9022 9022 902 902 радиация Выветривание атмосферная деградация

    Эти агенты вызывают физические и химические изменения на молекулярном уровне, и эти изменения отличаются от один полимер к другому. Например,

    Полиэтилен подвержен фотоокислению под солнечным светом, если он не стабилизирован преднамеренно поглотителями ультрафиолета, такими как технический углерод. В результате они более устойчивы к атмосферным воздействиям.

    Фотоокисление и термическое
    окисление полимера с кислородом воздуха может вызвать
    сшивание полимерной цепи с сопутствующим охрупчиванием или разрывом
    цепочки на мелкие фрагменты. Эти фрагменты растворимы в воде и повторно промываются.
    наружу, вызывая эрозию поверхности.

    Ионизирующее излучение также вызывает молекулярное повреждение полимеров, что приводит к слиянию, сшиванию и разрушению полимерных цепей. Некоторые полимеры разрушаются из-за медленного хрупкого разрушения при напряжениях, значительно меньших нормального напряжения разрушения, когда они подвергаются воздействию определенных конкретных органических веществ.

    Это приводит к растрескиванию под воздействием окружающей среды (ESC) в точках локальной концентрации напряжений. Полиэтилен (ПЭ) можно сделать более устойчивым к растрескиванию под напряжением за счет увеличения длины цепи.

    8. Токсичность

    Некоторые органические мономеры, из которых синтезируются полимеры, признаны токсичными, и при обращении с этими веществами введены строгие меры контроля. Уровни остаточного свободного мономера в термопластах чрезвычайно низки, и эти материалы обычно не считаются опасными.

    Однако при воздействии высокой температуры может происходить частичное пиролитическое разложение с выделением мономера или других летучих и токсичных веществ. С неполимеризованными веществами следует обращаться с особой осторожностью.

    Кроме того, возникают проблемы токсичности с некоторыми полимерными добавками, и добавки, разрешенные в составах для контакта с питьевой водой, должны подлежать строгому контролю.

    Полимерные материалы в строительстве, строительстве и инфраструктуре | Сервис

    Ты …

    Вы архитектор, подрядчик или владелец различных строительных и строительных работ и работаете с конструкциями, в которых задействованы полимерные материалы? Вы лучше всех знаете, что полимеры широко используются в строительстве, строительстве и инфраструктуре. Строительные и хозяйственные части в зданиях часто частично или полностью представляют собой полимерные или эластомерные изделия. Это могут быть стеновые панели, кровельные материалы, трубопроводные системы, уплотнители, покрытия и много другой продукции.

    Что касается всех этих продуктов, то они должны быть подходящими для своего применения, и что вы должны быть уверены, что можете положиться на их хорошее функционирование. Например, стеновые панели, которые устанавливаются на больших зданиях, не должны внезапно ломаться и падать.Также протечки уплотнений могут легко привести к дорогостоящим повреждениям. Что касается других деталей, таких как фольга или подшипники, то после сборки они могут быть недоступны или заменены, и поэтому следует полностью избегать поломки.

    Ваша собственная настройка и программа испытаний

    Наши эксперты по полимерам могут помочь вам в разработке спецификаций и программ испытаний продуктов из полимерных материалов в таких областях применения. У нас есть знания и возможности, чтобы все наладить и выполнить за вас.Приятно знать, что Kiwa является партнером по независимому тестированию, сертификации и услугам, связанным с качеством, в отношении пластиковых и резиновых материалов.

    Обзор возможностей

    Если вам нужна помощь при использовании полимерных материалов во время:

    • процесс проектирования
    • оценка
    • этап применения и эксплуатации строительно-монтажных работ.

    Вы можете думать о:

    • корпус
    • мосты
    • тоннелей
    • ЖКХ
    • энергетические установки
    • промышленность
    • дороги
    • железные дороги
    • земельных строений.

    Дополнительная информация

    Свяжитесь с нами по адресу [email protected]

    О Kiwa

    Kiwa имеет специализированные бизнес-подразделения, которые сосредоточены на определенных сегментах рынка в Нидерландах и на международном уровне. Мы предлагаем специализированные услуги в таких областях, как энергетика и водоснабжение, пожарная безопасность и охрана, инфраструктура, консультации по крышам и фасадам, спортивные сооружения и обучение. Вы можете связаться с этими бизнес-подразделениями для тестирования, инспекции, сертификации, обучения и консультаций, адаптированных к вашему сегменту рынка.

    Полимеры и композиты | Здания Строительство Гражданское

    Декабрь 2018

    Традиционными материалами для строительства, строительства и гражданского строительства являются древесина, неорганические минералы (например, бетон, кирпич, камень и мрамор), металлы и стекло, которые использовались на протяжении тысяч лет.

    Появление синтетических полимеров и их композитов в течение 20 века значительно расширило диапазон доступных материалов.В настоящее время термопластические и термореактивные полимеры и их композиты все чаще используются во многих структурах для выполнения многих функций.

    Основная причина этой тенденции — удивительная универсальность полимеров, которая позволяет разрабатывать и производить широкий спектр продуктов, отвечающих самым разным требованиям, по приемлемой цене.

    Способность готовить смеси полимеров, включать многие типы добавок, улучшающих рабочие характеристики, и готовить композиты с полимерной матрицей путем включения усиливающих агентов (таких как волокна, пластинчатые наполнители и наполнители в виде частиц) — все это значительно расширяет универсальность полимеров. универсальность обеспечивается отдельными полимерами.

    В Bicerano & Associates наш опыт в области полимеров и композитов помогает нашим клиентам разрабатывать полимеры и композиты для любого приложения, которое им может потребоваться.

    Свойства материала

    Различные свойства имеют очень разное относительное значение при определении пригодности материала для данного применения. Например, свойства, определяющие пригодность для использования в качестве свинцового компонента, такого как колонна, в качестве изоляционной панели, помещенной внутри стены, и в качестве клея, очевидно, будут совершенно разными. Свойства, которые были признаны важными для нескольких основных типов приложений, суммированы ниже.

    Жесткость (модуль упругости) и прочность конструкционного материала обычно являются двумя его наиболее важными механическими свойствами. Например, невозможно использовать материал с недостаточно высоким модулем упругости и прочности во многих приложениях, где эти свойства должны превышать определенные пороговые значения для адекватной работы материала. Удлинение в процентах при текучести (для материалов, имеющих предел текучести) и предельное удлинение (деформация, при которой материал разрывается) также важны в некоторых приложениях.

    Среди материалов-кандидатов, обладающих достаточной жесткостью и прочностью, снижение веса часто становится основным второстепенным критерием выбора. «Удельная жесткость» и «удельная прочность» определяются соотношениями модуль / плотность и прочность / плотность соответственно. Полимеры имеют низкую плотность, поэтому данный объем полимера весит меньше, чем тот же объем стекла или металла. Многие армированные волокном полимеры (FRP), которые обладают достаточным модулем и прочностью для структурного применения, имеют более высокую удельную жесткость и удельную прочность, чем металлы, потому что они имеют гораздо более низкие плотности, что делает их предпочтительными для этого применения.Превосходная коррозионная стойкость стеклопластика часто является дополнительным преимуществом.

    Термические свойства имеют большое значение в некоторых областях применения. Полимерные пены, которые обеспечивают исключительную теплоизоляцию в результате своей очень низкой теплопроводности и, следовательно, используются в качестве теплоизоляционных материалов в зданиях, являются лучшими примерами.

    Если материал предназначен для использования в качестве защитного покрытия, пароизоляции, герметика или герметика, важна его проницаемость для газов и паров.

    Если материал предназначен для использования в качестве клея, важны сила адгезии, которую он обеспечивает, и долговечность адгезии в среде нанесения.

    Воспламеняемость и механизм горения строительного материала важны. Существует множество стандартизированных методов испытаний для оценки огнестойкости строительных материалов. Эти характеристики более важны в одних приложениях, чем в других. Например, строительные нормы и правила требуют, чтобы полимерные пенопласты, используемые для изоляции внутренних стен, были покрыты тепловым барьером или другим методом, снижающим риск возгорания, в то время как такого требования нет для пластиковых ламинатов, используемых для столешниц и кухонных шкафов.

    Если материал предназначен для использования во внешнем строительстве, важно определить, будет ли этот материал проявлять достаточную стойкость к атмосферным воздействиям и старению в окружающей среде, которой он будет подвергаться. В зависимости от этой среды может потребоваться учитывать влияние таких факторов, как химическое воздействие (например, кислотный дождь), тепло, тепловой удар, УФ-излучение и воздействие высокоэнергетического излучения.

    Экологическая устойчивость становится все более важным фактором при выборе материалов.Поэтому важно сравнить ожидаемое воздействие на окружающую среду от выбора различных материалов, отвечающих требованиям приложения.

    Модернизация здания с использованием компонентов, изготовленных из заменяющих материалов, часто является чрезмерно дорогой. Поэтому большинство строительных материалов остаются в течение очень долгого времени, а во многих случаях постоянно в зданиях, частью которых они являются. Следовательно, важно иметь в виду, что некоторые строительные материалы, которые когда-то широко использовались, либо вообще не используются, либо используются очень редко в настоящее время по разным причинам, по которым их следует избегать, которые изначально не были признаны.Примеры включают асбест, теплоизоляционные пены, изготовленные из составов, содержащих формальдегид, и трубы из поли (1-бутена).

    Наконец, стоимость и маржа обычно также являются одними из важных факторов при выборе материала из числа возможных материалов, которые все соответствуют требованиям к рабочим характеристикам.

    Примеры приложений

    Следующие ниже отраслевые и практические примеры демонстрируют широкий спектр применения полимеров и композитов в строительстве, строительстве и гражданском строительстве.Некоторые продукты, которые все еще находятся на стадии оценки, также включены в эти основные моменты как предварительные версии новых технологий и приложений, которые могут появиться в будущем.

    Материалы

    Приложения

    Акриловые смолы (включая варианты)

    Отделочные материалы, герметики, герметики, мастики, защитное остекление, связующее в составах красок

    Сополимеры акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС)

    Трубы

    Бетонно-полимерные гибриды

    Полимербетон, бетон, пропитанный полимером, и серобетон, будут рассмотрены ниже.

    Эпоксидные смолы (включая такие варианты, как эпоксиакрилатные смолы и эпоксидные винилэфирные смолы)

    Эпоксидные смолы используются во многих сферах:

    • Матричные смолы для стеклопластиков.
    • Клеи, связующие, прочные защитные покрытия и накладки, а также наполнители для заделки пустот.
    • Связующее в составах красок.
    • Арматурные покрытия в железобетоне.
    • Используйте вместо портландцемента (связующее, используемое в обычном бетоне) для получения полимербетона.

    Сополимеры этилена и винилацетата

    Герметик для солнечных панелей

    Ткани (натуральные или синтетические, все полимерные)

    Настенные покрытия

    Фибробетон (FRC)

    FRC используется, когда армирование бетона может дать преимущества в производительности. Армирующие волокна могут быть выбраны из широкого диапазона вариантов (например, полиамидные, полипропиленовые, полиэтиленовые, стальные, стеклянные, базальтовые или углеродные волокна) в зависимости от эксплуатационных требований.

    Полимеры, армированные волокном (FRP)

    Термореактивные полимеры используются чаще, чем термопластические полимеры в стеклопластиках, разработанных для строительной индустрии. Чаще всего используются эпоксидные и полиэфирные термореактивные матрицы.Стеклянные, углеродные и арамидные волокна используются в различных стеклопластиках. Многочисленные и постоянно растущие области применения FRP включают:

    • Конструктивные элементы в строительных конструкциях, например, мосты. Большинство таких применений FRP включают замену, ремонт, модернизацию или усиление структурного компонента, изготовленного из традиционного конструкционного материала. Ниже приведены некоторые примеры:
      • Альтернатива стальной арматуре или дополнительная к стальной арматуре для армирования бетона.
      • Модернизация конструкции стальных элементов.
      • Ремонт и восстановление железобетонных элементов.
      • Ремонт и восстановление деревянных элементов.
      • Ремонт и восстановление кладки стен.
    • Многие другие применения FRP включают облицовку, обертку колонн, купола, ограждения, мачты, трубы, кровлю, резервуары и башни.
    • Стеклопластик

    • в настоящее время редко используется для строительства целых гражданских сооружений, хотя первая полностью композитная надстройка моста была построена в 1982 году.Такое использование FRP растет и, вероятно, со временем станет обычным явлением.
    • Стеклопластик

    • в настоящее время редко используется для строительства целых домов, но технология непрерывных армированных волокном термопластичных композитных панелей, разработанная примерно в 2010 году, постепенно получает признание для быстрого и эффективного модульного строительства (за счет использования композитных панелей для строительства композитных стен) доступного жилья.

    Фенольные смолы

    Клеи, связующие, прочные защитные покрытия и накладки, электрические выключатели и крышки розеток

    Поли (метилметакрилат) (PMMA)

    Прозрачный и прочный термопластический полимер (наиболее известный широкой публике под торговым наименованием Plexiglas), используемый в виде листов в строительных окнах и других приложениях в качестве легкой и небьющейся альтернативы стеклу.Также используется в поверхностях, в раковинах и в тротуаре мостовых настилов. Дешевле, чем поликарбонат, что обеспечивает лучшие механические свойства, необходимые в некоторых областях применения.

    Поли (винилбутираль) (ПВБ)

    Используется в качестве оптически прозрачного вибропоглощающего внутреннего слоя в звукоизолирующих окнах из многослойного стекла высшего качества.

    Поли (винилхлорид) (ПВХ)

    ПВХ — это полимер, который наиболее широко используется в строительстве. Он по-прежнему пользуется большим спросом из-за его конкурентных преимуществ в отношении огнестойкости, безопасности, фрикционных свойств и универсальности конструкции. По всей видимости, она останется лидером на мировом строительном рынке в ближайшем будущем, но, вероятно, не на неопределенный срок.

    • ПВХ используется для изготовления окон, дверей, облицовки зданий, стеновых покрытий, труб, трубопроводной арматуры, потолочной плитки, виниловых полов (например, напольных плиток), изоляции электрических проводов и кабелей, а также древесно-пластиковых композитов (в качестве заменителей древесины, которые сочетают древесные волокна или мука с полимером).
      • Жесткий (непластифицированный) ПВХ применяется для замены дерева в окнах и дверях, а также в качестве винилового сайдинга.
      • Гибкий (пластифицированный) ПВХ предпочтителен для изоляции проводов и кабелей, а также для большинства труб из ПВХ.
      • Жесткий ПВХ предпочтителен в компонентах водопровода и дренажа для тяжелых условий эксплуатации.
    • Фталаты, используемые в качестве пластификаторов во многих гибких составах ПВХ, и выделение соляной кислоты (HCl) из всех ПВХ-продуктов во время пожара вызывает экологические проблемы, так что использование ПВХ в конечном итоге может снизиться.

    Полиамиды (нейлон)

    Крышки электрических переключателей и розеток

    Поликарбонат (ПК)

    Прозрачный и прочный термопластичный полимер с превосходными механическими свойствами. Дороже, чем ПММА. Используется в купольных светильниках и других осветительных приборах в качестве кожухов, плоских или изогнутых стекол, звуковых стен и в системах горячего водоснабжения.

    Полиэфиры (включая термореактивные варианты, такие как алкидные смолы и эпоксивинилэфирные смолы, а также термопластичные полиэфиры)

    Покрытие полов; связующее для полимербетона, краски, стекловолокна и искусственного дерева; Секции моста FRP; матричные смолы для стеклопластиков; клеи; герметики; полиэфирные ткани, используемые в кровлях и системах обслуживания крыш; геотекстиль, используемый во многих областях гражданского строительства

    Полиэтилен (PE)

    Листы и другие компоненты, используемые в строительстве, древесных пластиках, трубах, электропроводках, пенопласте, покрытиях, водонепроницаемых воздухопроницаемых мембранах (например, оберточной ткани Tyvek)

    Полиизобутилен

    Герметики для остекления, гидроизоляционные мембраны

    Полимербетон

    Получается с использованием полимерной смолы (такой как эпоксидная смола, полиэфирная смола или эпоксидно-винилэфирная смола) вместо портландцемента (связующее, используемое в обычном бетоне) в качестве связующего. Используется так же, как и обычный бетон. Полимерное связующее обеспечивает большую безопасность и / или долговечность, чем обычный бетон, но при более высокой стоимости.

    Полимерная эмульсия (полимерная композиция не раскрыта в документации по продукту)

    Полимерная эмульсия

    Terra Dura — это новый агент, связывающий почву и агрегатные частицы вместе на молекулярном уровне для получения прочных и экологически безопасных новых цементов для использования в качестве альтернативы традиционным цементам.Полимер Terra Dura представляет собой жидкий концентрат, разбавленный водой и затвердевающий при испарении добавленной воды.

    Бетон с полимерной пропиткой

    Получается (1) приготовлением и упрочнением обычного бетона с использованием портландцемента в качестве связующего, (2) пропиткой системы пор затвердевшего обычного бетона форполимерами и / или мономерами и (3) предоставлением форполимерам и / или мономерам возможности полимеризуется в системе пор. Используется так же, как и обычный бетон. Пропитанный полимер улучшает прочность, долговечность, химическую стойкость и непроницаемость затвердевшего бетона. Эти усовершенствования обходятся дороже, поскольку пропитка пор затвердевшего обычного бетона полимерными предшественниками и полимеризация этих предшественников включают использование дополнительных материалов и этапов процесса.

    Полимеры, используемые в качестве клея

    Эпоксидные клеи, фенольные клеи, полиэфирные клеи и полиуретановые клеи, используемые для удовлетворения многих потребностей

    Полимеры, используемые для замены стекла или ламинатов

    ПК (заменитель стекла), ПММА (заменитель стекла) и ПВБ (внутренний слой в многослойных окнах высшего качества), используемые в приложениях, обсуждаемых для каждого из этих полимеров

    Полимеры, используемые в изоляции

    Пены из полистирола и полиуретана (обсуждаемые ниже) являются в настоящее время доминирующими строительными теплоизоляционными материалами. В настоящее время проводятся исследования по оценке текстильных отходов в качестве альтернативных теплоизоляционных материалов для строительства в качестве направления к достижению большей устойчивости.

    Полимеры, используемые в несущих элементах конструкций

    Стеклопластик

    , в котором имеется множество вариантов матричного полимера и армирующих волокон, используются во многих областях, как описано выше.

    Полимеры, используемые в трубопроводах

    АБС, полиэтилен, полипропилен, ПВХ и стеклопластик с различными применениями

    Полимеры, используемые в древесных пластиках

    Полиэтилен (PE), полипропилен (PP) и поливинилхлорид (PVC)

    Полипропилен (ПП)

    Водопроводные трубы, сточные трубы, древесные пластмассы, листы, используемые в различных строительных приложениях, звукоизоляционные материалы, геотекстиль, используемые во многих приложениях гражданского строительства

    Полистирол (ПС)

    Панели из жесткого пенопласта для теплоизоляции; формы для пенопласта для производства бетона; пенопластовые упаковочные материалы, используемые при отгрузке строительных материалов

    Полиуретан (ПУ)

    Жесткий пенополиуретан широко используется для теплоизоляции в строительстве. Он доступен в виде пенопласта, сэндвич-панелей, спреев, аэрозольных баллончиков, формованных пенопластов и формованных пенопластов. Составы полиуретана также используются в клеях, отделочных материалах и подложках для ковровых покрытий.

    Силиконы

    Герметики, герметики

    Серобетон (SC)

    В отличие от обычного бетона, в котором в качестве связующего используется портландцемент и который также включает воду в свой состав, SC использует серу в качестве связующего вещества и не включает воду в свой состав.Примешивание серы и нагревание смеси заставляет расплавленную серу склеивать камни и песок в составе. После охлаждения продукт приобретает полную силу. SC пока не используется в каких-либо крупных приложениях, хотя впервые он был разработан в 1970-х годах. Далеко идущее предложение состоит в том, чтобы использовать SC (вместо обычного бетона) в качестве строительного материала при строительстве колоний на Марсе, поскольку марсианский грунт содержит большое количество серы, а вода заморожена в лед, так что жидкая вода недоступна.

    Отходы пластиковых упаковочных материалов

    В Индии проводится оценка использования очищенных и измельченных пластиковых упаковочных материалов для битумных (асфальтовых) дорожных строительных материалов.

    Полимеры в строительстве — пожарная техника

    Статья и фото Григория Гавела

    Пластмассы являются частью класса химикатов, называемых «полимерами» — гигантских молекул, состоящих из тысяч меньших молекул химикатов, называемых «мономерами», которые нестабильны и способны реагировать сами с собой с образованием гораздо более крупных молекул полимера.

    Мономеры и полимеры — это углеводороды, тип органического химического вещества. Полимеры могут быть как естественными
    возникают, как целлюлоза, из которой состоит дерево, хлопок, бумага и картон, или искусственные синтетические материалы, такие как винил, стирол и акрил. Большинство искусственных полимеров начинают свою жизнь как химические вещества на нефтяной основе, называемые «мономерами».

    Во время транспортировки мономеров реакция полимеризации предотвращается путем регулирования температуры и давления в резервуаре и
    добавление химических ингибиторов.Во время реакции полимеризации реакция мономера с самим собой тщательно контролируется температурой, давлением, ограничением количества в реакторе и использованием химических ингибиторов для замедления химической реакции. Если реакция полимеризации становится неконтролируемой или «неуправляемой», она может вызвать быстрое выделение огромного количества тепла, значительное повышение давления и взрыв кипящей жидкости с расширяющимся паром (BLEVE) контейнера или химического реактора.

    Некоторые синтетические мономеры, их номера ООН от
    Экстренное реагирование
    Справочник и их наиболее распространенные полимерные формы
    следить:

    • Акрилонитрил (UN 1093) + бутадиен (UN 1010) + стирол (UN 2055): акрилонитрилбутадиенстирол (ABS)
    • Метилметакрилат (ООН 1247): акрил
    • Акрилонитрил (ООН 1093) (винилцианид): полиакрилонитрил (PAN)
    • Бисфенол-а и фосген (№ ООН 1076): поликарбонат
    • Оксид этилена (UN 1040): полиэтилен (PE)
    • Оксид пропилена (UN 1280) (пропен): полипропилен (ПП)
    • Мономер стирола (UN 2055): полистирол (ПС)
    • (реакция диизоцианатов с полиспиртами и катализатором): полиуретан (ПУ)
    • Винилхлорид (UN1086): поливинилхлорид (ПВХ)
    • Перфторэтилен: политетрафторэтилен (PTFE; (DuPont Teflon ® ))

    Эти полимеры и пластмассы широко используются в строительных материалах для жилых и коммерческих зданий:

    1. Утеплитель: пенопласт, вспененный на месте

    2. Утеплитель: полистирол, полиизоцианурат, полиэтилен, др.

    3. Домашняя пленка

    4. Пароизоляция

    5. Крепеж для домашнего обертывания: Пластиковые шайбы на гвозди (фото 1).

    6. Пластиковые анкеры для бетона, кирпичной кладки.

    7. Наружная облицовка: виниловый сайдинг, отделка и другие материалы.

    8. Материалы перил крыльца и террасы (фото 2).

    9.Воздуховоды, в том числе спирально-проволочный пластиковый с изоляцией и пластиковой облицовкой

    10. Отопление, вентиляция и воздух.
    -подача воздуха в систему кондиционирования (фото 3) и вентиляционная труба

    11. Изоляция электропроводки и жилы.

    12. Сантехника: ванны, душевые, умывальники, раковины, боксы для стиральных машин (фото 4).

    13. Дренажная плитка, бетонные формы, оставленные на месте, сливной и вентиляционный трубопровод, водопровод (фото 4), тепловые трубки.

    14.Электропроводка, коробки (фото 4), приборы и приспособления

    15. Компоненты системы пожарной сигнализации: сирены, тяговые посты, детекторы дыма.

    16. Утеплитель форточки чердачного карниза.

    17. Панели софита и фасада.

    18. Желоба и водостоки.

    19. Кровельные материалы и световые панели.

    20. Трубки и каналы центральной вакуумной системы.

    21. Вентиляционная труба осушителя.

    22. Трубопровод топливного газа

    23.Вытяжные и приточные вентиляторы

    24. Безопасное остекление: акрил, поликарбонат, прочее.

    25. Напольные покрытия: виниловая композиционная плитка, листовые изделия, ковролин, плинтус, имитация керамической плитки.

    26. Дверная фурнитура.

    27. Виброизоляторы и компенсаторы (канал и труба).

    28. Спринклерный пожарный трубопровод жилой: ХПВХ.

    29. Лакокрасочные материалы и отделка дерева: акрил, поликарбонат, полиуретан, латекс.

    30.В столярных изделиях, отделке, коробчатых балках и карнизах используются экструдированные и вспененные пластмассы.

    31. Столешницы: пластик, ламинат и твердые материалы.

    32. Оконная створка: массивный пластик, дерево, облицованное пластиком.

    33. Наружная изоляционная пенная система (EIFS).

    34. Наружная дверь / рама в сборе, включая подъемно-поворотные двери.

    35. Опоры и изоляторы для труб и кабелей в конструкции со стальными шпильками.

    36. Электроизоляторы.

    37.Шпатлевка и герметик: полиуретан, акрил, силикон, другое

    38. Клеи.

    39. Деформационные швы.

    40. Облицовка стен: винил, другие пластмассы, синтетические или натуральные ткани.

    41. Плитка подвесного потолка: стеклопластик, облицованный пленкой.

    42. Подшипники и ролики дверцы и ящика: нейлон или другие пластмассы.

    43. Санитарная обшивка: пластик, армированный стекловолокном (FRP).

    44. Армирование бетона: стекловолокно или пластиковое волокно; арматура с эпоксидным покрытием, пластиковая арматура

    45.Имитация керамической плитки на стену

    46. ​​Деревянный каркас (целлюлоза, природный полимер).

    47. В будущем будет больше использовать ткацкий станок.

    Общие особенности и опасности полимеров и пластиков, используемых в строительстве, следующие:

    • Они могут быть изготовлены из других материалов, в том числе из дерева и металла.
    • Они часто дешевле материалов, которым они имитируют.
    • Их можно купить в любом строительном или хозяйственном магазине.
    • Все они на углеводородной основе, включая целлюлозу, и все они будут гореть, хотя некоторые из них будут самозатухать при удалении источника возгорания (термореактивные полимеры).
    • Синтетические полимеры горят сильнее и быстрее, чем материалы на основе целлюлозы, и производят больше видов токсичных продуктов сгорания.
    • Некоторые типы синтетических полимеров могут плавиться, стекать, стекать и гореть как легковоспламеняющиеся жидкости, а также гореть на месте, как твердое горючее вещество.

    Большинство этих пластиков широко используется более 10 лет, а многие из них — более 50 лет.Даже если использовать пластик во всех будущих постройках
    были запрещены сегодня, эти особенности и опасности по-прежнему будут присутствовать для пожарных

    Грегори Гавел — сотрудник пожарной службы города Берлингтон (Висконсин); в отставке с должности заместителя начальника и сотрудника по обучению; ветеран пожарной службы с 30-летним стажем. Он является сертифицированным инструктором по пожарной безопасности II и II, инструктором по пожарной безопасности в Висконсинском техническом колледже и директором по безопасности Scherrer Construction Co., Inc. Гавел имеет степень бакалавра колледжа Св. Норберта; имеет более чем 30-летний опыт управления объектами и строительством; и представил классы в FDIC.

    Темы: Строительство здания пожарных

    Строительные материалы на основе полимеров для гражданского строительства

    В течение нескольких десятилетий проводились многочисленные исследования по разработке строительных материалов на основе полимеров для гражданского строительства.В последние годы материалы на основе полимеров в основном подразделяются на три группы: (1) синтетические армированные волокном (цемент) композиты (FRC), (2) армированный волокном полимер (FRP) и (3) полимербетон. FRC включает несколько типов прерывистых волокон из полипропилена, полиэтилена, поливинилового спирта, полиэстера и так далее. Его можно эффективно применять в гражданских конструкциях и зданиях для улучшения характеристик растяжения после растрескивания, сопротивления растрескиванию при пластической усадке, огнестойкости (предотвращения растрескивания) и долговечности бетона.Кроме того, несколько типов FRP, то есть арматурный стержень FRP, лист FRP и напыленный FRP, были изучены для армирования и усиления гражданских конструкций. Несмотря на их многочисленные преимущества, такие как отсутствие коррозии, высокая удельная прочность и электромагнитная нейтральность, из-за некоторых недостатков FRP, таких как высокая хрупкость, плохая огнестойкость, слабые характеристики сцепления и чрезмерная ползучесть, их более широкое практическое применение не имеет произошел. Наконец, полимербетон недавно привлек внимание инженеров к достижению отличных механических свойств и долговечности.

    Этот специальный выпуск направлен на предоставление всестороннего обзора синтетических FRC, FRP и полимербетона, включая аспекты, связанные с механическими свойствами, долговечностью, поведением сцепления, огнестойкостью, численным моделированием и структурными последствиями при различных условиях нагружения, таких как квази -статические, сейсмические, ударные и взрывные. Ожидаются обзорные статьи и оригинальные исследовательские статьи, описывающие недавние открытия в области синтетических FRC, FRP и полимербетона для применения в гражданском строительстве.