Лако-красочные материалы — производство

Полимеры можно классифицировать по их реагированию на тепловое воздействие, воздействие нагрузки и скорость ее приложения. Полимеры могут быть либо тер­мопластичными, либо термореактивними. Термопластичные материалы (термо­пласты) плавятся при нагреве и возвращаются к своему исходному химическому состоянию после охлаждения. Термореактинпые материалы (реактопласти) при на­греве становятся неплавкими и нерастворимыми и после воздействия повышенной температуры при охлаждении нс возвращаются к исходному химическому состоя­нию. Как правило, термореактивные полимеры при длительном нагреве химически разрушаются.

Термопластические материалы можно разделить на аморфные и частично кри — спишические. У аморфных термопластов отсутствует дальний порядок на надмо­лекулярном уровне. Для частично кристаллических термопластов характерно со­стояние дальнего порядка для некоторой части их объема (и поверхности). Если исследовать аморфный термопласт с помощью кристаллографии, то в результате дифракционного эксперимента можно увидеть только амо|х}жыс ореолы. В случае частично кристаллических полимеров очевидні.» как аморфный ореол, так и отчет­ливые кристаллические структуры. Степень кристалличности в частично кристал­лическом полимере* в значительной степени определяется сію физическими свой­ствами. Реактонласты моїуг быть аморфными или частично кристаллическими. Как правило, термореактивные материалы, используемые в качестве клеев, находятся в состоянии мономера или олигомера. Олигомер является продуктом полимеризации мономера с низкой молекулярной массой.

Полимеры также классифицируют по типу мономеров, использованных для их синтеза. Если для получения полимера используют какой-то отдельный мономер, то в результате получают гомопо. шчер. Если для синтеза какого-либо полимера используют несколько мономеров, получают cono. rn. uep. Способ получения сопо­лимера также имеет нажиос значение. Если мономеры реагируют друг с другом абсолютно случайным образом, получают статистический сополимер. Если моно­меры обозначить как А и В, а мономер В может реагировать только с мономером А и наоборот, то в результате получают чередующийся сополимер. И наконец, если есть два мономера С и I) и и процессе полимеризации мономер С реагирует только с мономером С. в результате чего образуется концевая группа, которая реагирует с мономером D. при последующей полимеризации I) в этом случае получаем блок — сопо. шчер, структуру которого можно описать формулой -[C’j, [Dt~, где. г и у количество мономеров, отреагировавших в каждом блоке.

Можно также классифицировать полимеры, рассматривая их отклик на воздей­ствие напряжения. 11а рис. 5.1 приведены кривые напряжение деформация при рас­тяжении для трех различных типов полимеров. При анализе этих кривых необходи­мо принимать во внимание два момента. Во-первых, необходимо оценить, насколько велика деформация материала вблизи недельного напряжения. Во вторых, нужно проанализировать кривые относительно плотности анергии деформации материа­лов. Кривая 1 относится к полимеру, имеющему высокий модуль Юнга (жесткости) н малое относительное удлинение при разрыве, что характеризует сравнительно не­большую плотность энергии деформации при разрыве. Такой тип полимера полу­чил название хрупкого. Как показано в предыдущей главе, термин хрупкий означает неспособность поглощать механическую энергию. Кривая 3 относится к полимеру, для которого характерны низкое значение модуля Юнга и очень высокая дефор­мация при разрыве. Данный тип полимеров относят к эластомерам. Необходимо отметить, что для этого типа полимера характерно сравнительно высокое значение энерши деформации при разрыве. Кривші 2 относится к вязкому или кожеподоб­ному полимеру. Обратите внимание, что жесткость такого полимера является срав­нительно высокой, а величина деформации при разрыве занимает промежуточное положение между двумя другими типами полимеров. Для вязкого материала харак­терна высокая плотность энергии упругой деформации Соединяющие материалы должны обладать высокой плотностью энергии деформации, так как этот параметр

показывает, что материал может поглощать много энергии перед разрушением. В последующих главах будут рассмотрены химические особенности материалов, ко­торые дают возможность специалисту создавать клеи, обеспечивающие высокую плотность энергии деформации.

Одной из уникальных особенностей полимерных материалов является то, что для индивидуального высокомолекулярного полимера могут быть характерны все три кривые напряжение де<{юрмацня, подставленные на рис. 5.1. Однако такой по­лимер не обладает всеми этими характеристиками при какой-нибудь определенной температуре или при какой-то определенной скорости растяжения. Не относящий­ся к классу термореактивних высокомолекулярный полимер является эластомером при высоких температурах, хрупким материалом при низких температурах и может демонстрировать вязкие или аналогичные коже свойства при промежуточных тем­пературах. Кроме того, при какой-то определенной температуре и при высоких ско­ростях де<}к>рми[№вания поведение полимеров становится похожим на нх поведение при низких температурах, т. е. они ведут себя как хрупкие материалы. При какой-то определенной температуре и малых скоростях деформирования высокомолекуляр­ный полимер ведет себя так. как если бы он находился при высокой температуре, т. с. проявляет эластомерные свойства. Это уникальное свойство полимеров известно как температурно-временная эквивалентность, и этот параметр положен в основу большинства рассматриваемых в настоящей и последующих главах вопросов.