Под полимерным материалом принято понимать материал, получаемый с применением полимеров — высокомолекулярных органических соединений. В строительстве в основном применяются искусственные (синтетические) полимеры, получаемые полимеризацией или поликонденсацией. Полимерный строительный материал может содержать или только полимер, или полимер с наполнителем, пластификатором, красителем и стабилизатором. В качестве наполнителей используют древесину в размельченном виде, пробку, целлюлозу, асбест, ткань, бумагу, стеклянные ткани и нити, трепел и т. д.
Полимерные материалы можно разделить на следующие группы:
- пластмассы (пластики и эластики) — материалы со значительной твердостью, не обладающие при обычных температурах и напряжениях пластическими свойствами;
- волокна (получают из полимеров, обладающих строго линейными молекулами);
- лаки и краски — раствор полимера в органическом растворителе (лаки) с минеральными и органическими пигментами (краски и эмали);
- клеи и мастики.
По реакции на нагревание полимерные материалы делятся: на термопласты, свойства которых меняются обратимо при нагревании и охлаждении, и реактопласты (термоактивные), которые при нагревании не обратимо переходят в неплавкое и нерастворимое состояние (поликонденсационные смолы).
Полимерные материалы характеризуются следующими основными строительными свойствами: сравнительная легкость, высокая стойкость к агрессивным средам, хорошие диэлектрические свойства, малая теплопроводность и хорошие оптические свойства некоторых пластмасс, возможность создания материалов, окрашенных в разные цвета, простота изготовления.
Полимерные материалы представляют большую группу материалов с широким диапазоном физико-технических свойств от резиноподобных до высокопрочных. Полимерные материалы находят применение при изготовлении почти всех видов строительных изделий.
В настоящее время в основном определилась область применения строительных материалов и изделий на основе полимеров.
Полиэтилен — трубы для химических производств, электротехнических проводок, санитарно-технические трубы; пленки гидро-, паро-, газоизоляционные и декоративные.
Поливинилхлорид — линолеум на тканевой, войлочной и губчатой основах и безосновный; плитки для полов; линкруст; декоративные и гидроизоляционные пленки; поропласт для тепло- и звукоизоляции; погонажные изделия для внутренней отделки и профили для заделки швов и стыков.
Перхлорвинил — краски для наружной отделки фасадов и эмали по дереву и бетону.
Полиизобутилен — гидроизоляционные и декоративные пленки.
Полистирол — облицовочные плитки, фурнитура для мебели, детали для электроприборов, латексные краски и эмали СТЭМ для внутренней отделки, поропласт для тепло- и звукоизоляции.
Дивинилстирольный каучук — латекс для красочных составов, мастичных полов, каучук-цементных полов и для изоляционных покрытий; каучук для релина, губчатая резина, изол.
Поливинилацетат — эмульсия для мастичных полов, эмульсионных красок, моющихся обоев, полимербетонов (бетоны, в которых вяжущее состоит из цемента или гипса и полимера).
Полиметилметакрилат — органическое стекло, моющиеся обои эмульсионные краски, дверные и оконные приборы и т, д.Физико-механические характеристики некоторых полимерных материалов
1. Термопласты_
Показатель | Полимер | ||||||
Поливинилхлорид | Полистирол | Полиэтилен | |||||
винипласт 1УМХ11 3893-53 | пенопласт ПХВ-1 ПХВ-2 | блочный ТУ 241-54 | пенопласт Г1С-1 ПС-4 | высокого давления | низкого давления | ||
Объемный удельный вес в г/см3 Теплостойкость по Мартенсу в град. | (1,4) | 0,09-0,15 60 | 1,05 80 | 0,06-0,22 60-70 | (0,92) 80 | (0,95) t разлож. 125 | |
Предел прочности при растяжении в кг/см2 | 400 | 40 | 300-500 | 20 | 120-160 | 220-400 | |
Предел прочности при сжатии вкг/с м2 | более 800 | 6-1.3 | 1000 | 3-30 | 125 | ||
Предел прочности при изгибе в кг/см2 | более 000 | — | 800 — 850 | — | 120-170 | 200 — 380 | |
Удельная ударная вязкость вкг*см/см2 | 120-180 | 1,9 | 12-18 | 1,1 | — | — | |
Твердость по Бринелю Hв в кг/мм2 | более 13 | 0,2-0,3 | 15-20 | — | — | — | |
Модуль упругости при растяжении Ex 10-3 кг/см2 . | 30 | 51 | 12—32 | 0,82 | 1,5-2,5 | 5-8 | |
Коэффициент теплопроводности ? 104 к кал/см сек град | 3 | 0,05 | 1,9-3,8 | 0,033 | 7 | 9,6 | |
Метод переработки | Горячая штамповка сварка, меха- нич. обработка | Механическая обработка и склеивание | Прессование, литье пол давлением, экструзия | Механ. обработка и склеивание | Прессование, литье под давлением, экструзия, напыление, вальцевание, механическая обработка | ||
Показатель | Фенольно-формальдегидные | Мочевино-формальдегидные | |||||
гетинакс, наполнитель (бумага) | волокиит, наполнитель целлюлоза) | текстолит с наполнителем из ткани | без наполнителя мипора | с сульфитной целлюлозой, амино ласт | |||
хлопчатобумажной | стеклянной | ||||||
Объемный вес в г/см3 . | 1,3-1,4 | 1,35-1,4 | 1,3-1,4 | 1,6-1,8 | не более 0,02 | 1,45-1.55 | |
Теплостойкость по Мартенсу в град. | 150 | 110-150 | 120-125 | 170-185 | — | 110-115 | |
Предел прочности при растяжении в кг/см2 | 700—1000 | 300 | 650—1000 | 800—1100 | 0,5 | 370-500 | |
Предел прочности при сжатии в кг/см2 | 1500-2500 | 1200-1600 | 1200—2500 | 1000-3100 | 4,2-4,8 | 1100 | |
Предел прочности при изгибе в кг/см2 | 800-1400 | 500-800 | 1200—1600 | 1100- 2300 | 1,5 | 600-800 | |
кг — смУдельная ударная вязкость в см3 | 13-40 | 9 | 25-35 | 55-125 | 0,08-0,22 | 5-6 | |
Твердость по Бринелю Нв в кг/мм2 | 25-40 | более 25 | 25-35 | 24-55 | 35-55 | ||
Модуль упругости при растяжении Ex 10-3 кг/см2 | 70—100 | 150- 250 | 40-100 | 160—200 | 75-100 | ||
Коэффициент теплопроводности ? 104 к кал/см сек град | 5-8 | 5-5,5 | 5-8 | 5-8 | 0,026 | 3-7,5 | |
Meтод переработки | Прессование пропитанного наполнителя M механическая обработка готовых плит | Прессование | Прессование пропитанного наполнителя и механическая обработка готовых плит и листов | Прессование |
Кумароновая смола — плитки и мастики для иолов, мастики для приклейки светлых отделочных материалов.
Фенольно-формальдегидные смолы —клеи для деревянных и других конструкций, твердые древесно волокнистые плиты для чистых полов, отделки стен кухонь и санузлов, древесно-стружечные плиты для мебели, внутренней отделки помещений и для тепло- и звукоизоляции; водостойкая фанера, древесно- и бумажно-слоистые пластики, бумажно-смоляные пленки для отделочного покрытия на фанере и не древесно-волокнистых плитах; стеклопласт для изготовления несущих и ограждающих конструкций, сотопласт на бумажной и тканевой основе; пресс-изделия из фенопласта (вентиляционные решетки, фурнитура); тепло- и звукоизоляционные изделия (пенопласт, мпнераловатные и стекловатные маты на фенольной связке); спиртовые лаки для мебели.
Карбамидные смолы (мочевино-формальдегидпая, меламино-формальдегидная и т. д.) — древесно-стружечные плиты и бумажнослоистые пластики, бумажно-смоляные пленки для отделочных покрытий, пресс-изделия из аминопласта для оборудования зданий, пенопласт «мипора», высокопрочный лак для паркетных полов.
Полиэфиры — стеклопласт для полупрозрачных ограждений и светопроницаемой кровли, материал для несущих конструкций и отлелочных работ, линолеум и линкруст глифталевые, лавсан (ткань различного назначения), поропласт, лаки и эмали.
Эпоксидные смолы — стеклопласт и высококачественные клеи.
Полиамиды — санитарио-технические приборы, гидроизоляционные пленки и декоративные и обивочные ткани.
Полиуретаны— пенопласт для тепло- и звукоизоляции, мягкой мебели и основа для рулонных звукопоглощающих материалов.
Силиконы — кремие-органнческие полимеры — стеклопласт, электроизоляционные лаки, гидрофобизирующие краски.
Нитроцеллюлоза — безосновный линолеум и плитки для полов, универсальные клеи, мастика, нитроэмали, нитроглифталевые эмали, политури для окраски металлических и деревянных изделий
Ацетат целлюлоза — клей для стекла, декоративно изоляционные пленки и ткани, эмали для дерева, сантехническое оборудование.