Пластмаси (пластики) - матеріали, обов'язковим компонентом яких є полімери. В період формування виробів полімер знаходиться в вязкотекучем або високоеластичном стані, а в готових матеріалах і виробах - в отвержденном стані. Основ-ні види полімерів, що використовуються в будівельних пластмасах, описані в гл. 10. Крім полімерів до складу більшості пластмас входять наповнювачі, пластифікатори, барвники і спеціальні до-надбавки.
Пластмаси - відносно новий вид матеріалів. Перші пла-стмасси гума і ебоніт (еластичний і твердий продукти вулканизующего-ції природного каучуку) з'явилися в середині XIX в. коли був відкритий процес вулканізації. У 1872 р був отриманий пластмаса на основі модифікованої целюлози, а в 1887 р.- Галалу - пластмаса на основі казеїну, білкової складової мо-лока. Перший синтетичний полімер - • фенол-формальдегідні смола і пластмаси на її основі - з'явилися на початку XX ст. В середині XX ст. почалося виробництво пластмас на основі полівінілхлориду, полістиролу та інших синтетичних полімерів. У 50-60-х роках активно почало розвиватися виробництво пластмас на базі поліетилен-лена, епоксидних і поліуретанових смол.
У наш час пластмаси зайняли помітне місце у всіх галузях господарства, в тому числі і в будівництві. Незважаючи на значно вищу вартість, вони виявилися конкурентоспроможними по відношенню до традиційних будівельних матеріалів. Основна причина цього пояснюється високою технологічністю пла-стмасс. Вони легко переробляються в самі різні матеріали і вироби, з яких, в свою чергу, надзвичайно просто отримувати готові конструкції. Яскравий приклад цьому - лінолеум, настилання якого зводиться до розкочування рулону матеріалу по поверхні підлоги і закріпленню його клеєм. Таким чином виходить декоратив-ве, гігієнічне і зносостійке покриття підлоги з необхідними тепло - і звукоізоляційні властивості.
Властивості пластмас. У пластмас досить незвичайний для будів-них матеріалів набір властивостей (як позитивних, так і негативні-вих):
• висока міцність при малій щільності (р " <1500 кг/м3, а у газо-наполненных пластмасс уникально низкая плотность — 50. 10 кг/м3);
• нижчий, ніж у традиційних матеріалів, модуль пружності і відповідно висока деформативність; помітна повзучість (раз-витие деформацій при тривалій дії навантажень);
• висока зносостійкість при малій поверхневій твердості;
»Водостійкість, водонепроникність і універсальна химиче-ська стійкість (до кислот, лугів, розчинів солей);
• невисока теплостійкість (в основному 100. 200 ° С; для Незнач-яких пластмас 300. 350 ° С) і залежність механічних властивостей від температури;
• декоративність - здатність забарвлюватися в яскраві тони і приймати потрібну текстуру поверхні;
• хороші електроізоляційні властивості і схильність до накап-Лівані статичної електрики;
• схильність до старіння (особливо під дією УФ-випромінювання і кисню повітря);
• горючість, що збільшується токсичністю продуктів горіння;
• екологічна проблемність пластмас.
Застосування пластмас в будівництві доцільно і економі-но виправдано в таких випадках, коли при невеликій витраті полімеру на одиницю продукції (м2 або м3) досягається певний техніко-економічний ефект. Це, наприклад, декоративні і гід-роізоляціонние полімерні плівки, листові лицювальні мате-ріали, покриття підлог, лаки, фарби, клеї і мастики, труби та інші погонажні вироби, санітарно-технічні вироби, а також ультра-легкі теплоізоляційні газонаповнені пластмаси (піно - і поропласти).
Склад пластмас. Основні компоненти пластмас: полімер, наповнювач, пластифікатор, барвник і спеціальні добавки.
Полімер виконує роль сполучної і визначає основні свій-ства пластмаси.
Наповнювач зменшує витрату полімеру і надає пластмасі певні властивості. По виду і структурі наповнювачі можуть бути порошкоподібні (крейда, тальк, деревне борошно), Грубодисперсні (стружка, пісок, щебінь), волокнисті (скловолокно, целюлозні волокна і т. П.), Листові (папір, деревне шпон і т. П. ). Волокна-стие і листові наповнювачі є армирующими наповнювачами, 'істотно підвищують міцність і модуль пружності пластмас. Так, склопластики, вуглепластики, паперошаруватий пластики дуже міцні і легкі конструкційні матеріали. су г ,.
Пластмаси можуть бути наповнені (до 90. 95% за обсягом) повіт-хом. Такі матеріали, звані пінопластами, мають дуже високими теплоізоляційними властивостями.
Пластифікатори - речовини, що підвищують еластичність пласт-мас. Наприклад, жорсткий полівінілхлорид в лінолеумі пластіфіці-ється слаболетучімі грузлими рідинами (ліоктіл фталати, трикрезилфосфат і ін.). Вони, проникаючи між молекулами полімерних-ра, підвищують їх рухливість. Це робить матеріал пластичним. Пластифікатори також полегшують переробку пластмас, знижуючи температуру переходу в в'язкопластичний стан.
Пігменти, що застосовуються в пластмасах, можуть бути як мінеральні-ні, так і органічні. Щоб пластмаса довго зберігала кольору, від пігментів потрібно в основному світлостійкість, так як полімери, будучи самі хімічно інертними, захищають пігменти від інших агресивних впливів.
гих пластмас, так як полімери під дією сонячного світла і кисню повітря старіють (відбувається деструкція полімеру і окис-лительного полімеризація), що призводить до втрати експлуатаційних властивостей і руйнування пластмас.
Смоли і вулканізатори використовуються в тих випадках, коли необхідно провести затвердіння рідких олігомерів (наприклад, затвердіння епоксидної смоли амінними отвердителями) або пошивши-ку макромолекул термореактивного полімеру (наприклад, вулканизующего-ція каучуку сіркою, затвердіння фенолформальдегідних смол уротропіном). У будь-якому випадку відбувається укрупнення молекул результат-них продуктів з утворенням просторових сіток за допомогою низькомолекулярних речовин. У ряді випадків отвердителями можуть служити кисень або волога, що містяться в повітрі.
Пластмаси та екологія. Широке використання в нашому житті пластмас породило нову екологічну проблему. Більшість полімерів і відповідно пластмас - біологічно інертні (нешкідливі для людини) матеріали, тому може здатися, що пластмаси - екологічно чисті матеріали. Насправді це далеко не так. Виробництво синтетичних полімерів пов'язано зі складними і енергоємними хімічними процесами з шкідливими для людини мономерами, що супроводжуються шкідливими викидами в атмосферу.
Готові полімери та матеріали на їх основі (за умови пра-вильно проведеного синтезу і переробки) в більшості своїй нешкідливі. Однак відслужили свій вік пластмасові вироби не вписуються в природний цикл: вони не гниють і не розкладаються під дією природних агентів, тому їх кількість постійно збільшується. При спалюванні полімери розкладаються з виділенням токсичних низькомолекулярних продуктів. Пластмаси на основі тер-
мопластічних полімерів можуть використовуватися вдруге, але це не вирішує повністю проблеми утилізації пластмас. Один з варіантів вирішення цієї проблеми - отримання біологічно розкладаються по-Лімер, розробці яких в даний час приділяється серйозна увага.