До атегорія: Вибір будматеріалів
Каучуки і каучукоподобное полімери
Каучуками і каучукоподобное полімерами називають еластичні матеріали. При додатку сили, що розтягує вони можуть подовжуватися в 2 ... 10 разів, а при припиненні дії цієї сили відновлюють свої первинні розміри. Це властивість пояснюється особливістю будови каучуків: по-перше, їх молекули не витягнуть в лінію, а як би згорнуті в спіраль; по-друге, взаємодія між молекулами істотно нижче, ніж внутрішньо-молекулярні зв'язки і, по-третє, молекули з'єднані ( «зшиті») між собою в невеликій кількості місць.
Більшість каучуків через великі розмірів молекул досить погано розчиняються, але сильно набухають в органічних розчинниках. Поліпшити розчинність каучуку можна за допомогою термомеханічної деструкції їх молекул, інтенсивно перемішуючи або перетираючи матеріал на валках при підвищеній температурі.
При зшивці молекул каучуку, званої вулканизацией, число зв'язків між молекулами збільшується. У утворився продукту - гуми - в порівнянні з каучуком дещо знижується еластичність і зовсім пропадає здатність розчинятися. При дуже великій кількості зшивок утворюється твердий міцний матеріал - ебоніт.
Слово «каучук» походить від індіанських слів «кау» - дерево і «вчу» - текти, плакати, і першим каучуком, з яким познайомилися люди, був натуральний каучук, отриманий із соку південноамериканського дерева - гевеї. Цінні властивості каучуку і швидко розширюються сфери його застосування поставили задачу синтезу штучного каучуку. На початку нашого століття завдяки зусиллям хіміків (великий внесок в це внесли українські радянські хіміки - С. В. Лебедєв і його школа) почався випуск різних видів синтетичних каучуків (СК). Сучасна хімічна промисловість випускає велику кількість синтетичних каучуків з найрізноманітнішими властивостями, в ряді випадків перевершують за властивостями натуральний.
Каучуки випускають у вигляді твердого еластичного продукту, в'язкої рідини (рідкі каучуки) або у вигляді водних дисперсій - каучукових латексів.
Латекси містять 30 ... 60% каучуку у вигляді найдрібніших частинок середнім діаметром 0,1 ... 0,5 мкм, взвешанной в воді. Злиття частинок перешкоджає знаходиться на їх поверхні найтонша оболонка з поверхнево-активних речовин - стабілізаторів. З точки зору будівельника латекси мають переваги перед іншими формами СК: вони відносно легко поєднуються з іншими матеріалами (цементом, наповнювачами), легко розподіляються на поверхні тонкою плівкою, абсолютно не горючі і в них відсутні дорогі і токсичні органічні розчинники.
У будівництві каучук і каучукоподобное полімери використовують головним чином для виготовлення еластичних клеїв і мастик, для модифікації бітумних і полімерних матеріалів, виготовлення матеріалів для підлог і герметі- ков, а також для модифікації бетонів (в останньому випадку застосовують латекси каучуку).
Найчастіше в будівництві застосовують бутадієн-стірольний, поліхлоропреновий, тіоколової і бутилкаучук; крім того, використовують каучукоподобное полімери - поліізобутилен і Хлорсульфірованний поліетилен.
Більше Есего Еипускают каучуку марки СКС-30. Він добре розчиняється в бензині, бензолі і хлорованих углеЕодородах. Клеюча здатність каучуку СКС невисока. Для її підвищення в каучуки додають каніфоль, кумароноінденовую смолу або природний каучук. Бутадієн-стирольні каучуки досить морозостійкі і атмо- сферостойкі.
На основі латексу СКС-65 отримують мастики, що клеять (наприклад, клей «Бустилат»), латексно-цементні фарби, СОСТЕЕИ для наливних підлог. Латексом модифікують будівельні розчини (див. § 37).
Поліхлоропреновий каучук (наїріт) - синтетичний каучук, одержуваний сополимеризацией хлоропрену з добавкою 5 ... 30% інших мономерів. Випускають тверді високомолекулярні каучуки молекулярної масою 100 000 ... 500 000, рідкі олігомерні каучуки, використовувані для пластифікації і антикорозійного покриття, і латекси. Щільність твердого каучуку 1230 кг / м3. Він добре розчиняється в арсматіческіх і хлорованих вуглеводнях, частково в кетенгх і гфірах. Неопрен володіє хорешкмі клеять, тому його використовують в клеять мастиках (наприклад, кумарононаірітових КН). Вулканізовані каучуки мають ЕИСОКОЙ масло, бензо-, сЕето- і теплостійкість.
Бутилкаучук - продукт кополімеризації изобутилена з невеликою кількістю (1 ... 5%) ізопрену. Бутілкау- чук - один з найцінніших видів каучуків. Він має високу морозостійкість, еластичністю, стійкістю до дії кисню і озону і виключно високою газонепроницаемостью. Бутилкаучук розчиняється в бензині, ароматичних вуглеводнях і складних ефірах. До позитивних якостей бутилкаучуку відноситься і його хороша клейкість.
Вулканізований бутилкаучук відрізняється високою термостійкістю, температура деструкції 160 ... 165 ° С. Він хімічно інертний (не розчиняється, а лише набухає в вуглеводневих розчинниках; тваринні і рослинні масла не надають на нього ніякого впливу).
Бутилкаучук широко застосовують в народному господарстві: в автомобільній промисловості (автомобільні камери), для отримання прогумовану тканину, гумування хімічної апаратури, в харчовій промисловості і для багатьох інших цілей. У будівництві бутилкаучук використовують для отримання мастик, що клеять і герметизуючих матеріалів, а також для модифікації бітумних і полімерних матеріалів.
Тіоколові (полісульфідні) каучуки - синтетичні каучуки, в молекулах яких в основному ланцюзі містяться атоми сірки (40 ... 80% по масі). Особливість тіоко- лових каучуків - висока стійкість до атмосферного старіння і дії розчинників. Випускають тверді і рідкі каучуки і латекси каучуку. У будівництві їх застосовують для ізоляційних покриттів, стійких до сонячного світла і розчинників, для герметизації стиків великопанельних будинків і як пластифицирующего компонента в хімічно стійких мастиках і компаундах.
Полиизобутилен - термопластичний каучукоподібний полімер в залежності від молекулярної маси, що представляє собою в'язкі клейкі рідини (молекулярна маса нижче 50 000) або еластичний каучукоподібний матеріал (молекулярна маса 100 000. 200 000). Полиизобутилен добре розчиняється в аліфатичних ароматичних і хлорованих вуглеводнях і добре змішується з різними наповнювачами. Це один з найлегших полімерів; його щільність 910 ... 930 кг / м3. Полиизобутилен щелоче- і кіслотостоек. По хімічній стійкості і діелектричними властивостями він поступається тільки поліетилену і фторопласту. Еластичність поліізобутилен зберігає до температури -50 ° С. Тому його застосовують для модифікації полімерних і бітумних матеріалів з метою поліпшення їх властивостей при низьких температурах.
Низькомолекулярний поліізобутилен і розчини високомолекулярних поліізобутилену мають дуже високими адгезійними властивостями до більшості будівельних матеріалів (дерева, бетону, штукатурці та т. П.). З низкомолекулярного поліізобутилену виготовляють висихають клеї і мастики для приклеювання полімерних оздоблювальних матеріалів з полівінілхлориду, поліетилену та інших полімерів з поганою адгезією. На основі поліізобутилену отримують також нетвердеющіе мастики для герметизації стиків в збірному будівництві.
З високомолекулярного поліізобутилену формують листи для захисту хімічної апаратури від корозії, для гідроізоляційних і електроізоляційних цілей, а також його використовують як пластифікатор в пластмасах.
Хлорсульфірованний поліетилен - каучукоподібний продукт, одержуваний при взаємодії поліетилену з хлором і сірчистим ангідридом S02. Оброблений таким чином поліетилен проявляє здатність до вулканізації.
Хлорсульфірованний поліетилен добре розчинний в ароматичних розчинниках (толуолі, ксилолі) і хлорованих вуглеводнях, гірше в ацетоні і зовсім не розчинний в аліфатичних вуглеводнях. Відмітна риса хлорсульфированного поліетилену - висока ат мосферостойкость і хімічна стійкість; він добре протистоїть дії кислот, лугів і сильних отвердителей, руйнівно діють на нього лише оцтова кислота і ароматичні і хлоровані вуглеводні.
Вулканізований Хлорсульфірованний поліетилен характеризується високою термостійкістю. Вироби з нього здатні довго працювати при температурі від -60 до + 180 ° С. Хлорсульфірованний поліетилен добре поєднується з каучуками, підвищуючи їх зносо-, тепло- і маслостійкість. Застосовують Хлорсульфірованний поліетилен і гуми на його основі для отримання зносо- і корро- зіонностойкіх покриттів підлог. На його основі отримують атмосферо і корозійно-стійкі лаки і фарби для захисту металу, бетону та інших матеріалів від атмосферних і хімічно агресивних впливів. Хлорсульфірованний поліетилен застосовують також для отримання клеїв і герметиків і для модифікації інших полімерів.