Термопласти і реактопласти

Головна> Новини> Термопласти і реактопласти. ППУ (пінополіуретан) - термопласт або реактопласти?

Будь-полімер (або пластмас) можна класифікувати на 2 групи - реактопластічние (реактопласти) і термопластичні (термопласти) полімери.

Відмінність полягає в тому, як той чи інший полімер поводиться при нагріванні. Термопласти під впливом високих температур мають здатність багаторазово переходити в в'язкотекучий (пластичне) стан і знову закаліть при зниженні температури. Реактопласти ж під впливом високих температур набувають зшиту структуру макромолекул, це незворотний процес. При подальшому нагріванні реактопластічние полімери руйнуються, не переходячи в пластичне стан.

Як наслідок, способи і технології переробки реактопластічних і термопластичних полімерів сильно відрізняються. Так термопласти переробляють переважно литтям під тиском, відцентровим литтям, екструзією, видуванням, вакуумним і пневматичним формуванням, штампуванням. У той час як до реактопласти застосовні технології прямого (компресійного) пресування, литого і штранг-пресування.

Розберемося більш детально в термінології, класифікації та прикладах.

Термопластами (також звані термопластичними полімерами термопластика, термопласт-полімерами, пластмасами, thermoplast, thermoplastic), кажучи науковою мовою, називають полімери, здатні багаторазово перетворюватися при нагріванні в високоеластичне або в'язкотекучий стан і в цій фазі переробляються в кінцеві вироби. По завершенню виготовлення виробу вони мають можливість повторної переробки, що особливо важливо при утилізації полімерних відходів.

До термопластів відносять поліетилен, поліметилметакрилат, поліпропілен, поліетилентерефталат, полівінілхлорид, полікарбонат, політетрафторетилен, політріфторхлоретілен, поліізобутилен, полістирол, поліамід, полиимид і інші полімери.

Такі властивості обумовлені структурою макромолекул і їх взаємодією. Так термопластів властиві лінійні і розгалужені структури макромолекул, а також відсутність 3-вимірної зшитих структур. При цьому групи макромолекул можуть утворювати як аморфні, так і аморфно-кристалічні структури. Макромолекули пов'язані один з одним, як правило, тільки фізично, і енергія обриву таких зв'язків невисока, набагато нижче енергії обриву зв'язків на хімічному рівні в макромолекулі. Саме цим і обумовлений перехід термопластів в пластичне стан без деструкції макромолекул.

Однак існують деякі полімери з лінійною структурою макромолекул, але термопластичними не є, так як температура їх деструкції нижче температури плинності. Яскравим прикладом служить целюлоза.

Найчастіше термопласти нерозчинні в воді (малогігроскопічне), є горючими, стійкими до лужних і кислотних середах, є діелектриками. Термопластичні полімери класифікують на неполярні і полярні по тому, як вони себе ведуть при накладенні електричних полів.

Термопласти бувають наповненими або однорідними. Однорідні термопласти також називають смолами, які, в свою чергу, поділяють на природні і синтетичні. Наповнювачі ж значно змінюють експлуатаційні та технологічні властивості термопластів. Широке застосування отримали склопластики (полімери, наповнені скловолокном), вуглепластики (полімери, наповнені углеволокном), а також спеціальні пластики (полімери, наповнені різноманітними добавками - антипіренами, електропровідними і антифрикційними добавками, антистатиками, зносостійкими добавками і т.д.).

Реактопластами (також звані, реактопластікамі, термореактивними пластмасами, реактопластічнимі полімерами, дуропласт, реактопласти-полімерами, thermoset), кажучи науковою мовою, називають полімерні матеріали, які при формуванні в кінцеві вироби проходять необоротну хімічну реакцію з утворенням зшитої структурної сітки макромолекул (затвердіння), в результаті якої утворюється неплавкий і нерозчинний полімер. По завершенню затвердіння вироби більш не мають можливості вторинної переробки, а при нагріванні матеріал не стає пластичним, а лише деструктуючих або займається.

По виду застосовуваних основ реактопластічние полімери ділять на фенопласти (основа - фенолформальдегідні смоли), імідопласти (основа - олігоіміди), епоксіпласти (основа - епоксидні смоли), ефіропласти (основа - акрилові олігомери), амінопласти (основа - мочевино- і меламіно-формальдегідні смоли ) та ін.

Часто реактопластмасси у виробах не є чистими полімерами (тому що високі усадочні процеси), а наповненими (композитними). Так зазвичай вони містять такі наповнювачі як скловолокно та інші волокнисті наповнювачі, сажу, крейду, целюлозу, деревне борошно, кварцовий пісок та ін.

Термореактивні матеріали за рахунок зшитою тривимірної структури, як правило, мають більш високі показники твердості, крихкості і пружності, більш низьким коефіцієнтом теплового розширення, ніж термопластичні матеріали, мають стійкість до органічних розчинників і слабким кислотним і лужним середах. На відміну від термопластів, найчастіше, можуть експлуатуватися при більш високих температурах. Однак процеси переробки кілька більш складні і вимагають дотримання часових проміжків і температур, за межами яких можуть статися безповоротні реакції і, як наслідок, отримання шлюбу виробів.

ППУ - термопласт або реактопласти?

Відповідь на питання не таке просте, як може здатися. Строго кажучи, двокомпонентний поліуретан є реактопласти, оскільки поліефірний компонент отверждается ізоціанатні компонентом (рідше використовуються інші отвердители) з утворенням зшитих макромолекулярних структур (реакція поліприєднання). Теж саме справедливо і для газонаповнених поліуретанів (пенополиуретанов або, простіше кажучи, ППУ), отверждаємих ізоціанатні компонентом, з тією лише різницею, що в полімерну структуру укладені бульбашки газу. Залежно від функціональності компонентів, ступеня зшивання і середньої довжини макромолекул ми можемо отримувати еластичні, інтегральні або жорсткі ППУ. Такий реактопластічний ППУ при підвищених температурах обвуглюється і деструктуючих, минаючи високоеластичне стан.

Однак ще в далеких 60-х роках минулого століття американські дослідники вперше отримали термопластичний поліуретан. Пізніше вдалося зробити його і газонаповненим, тобто отримати термопластичний пінополіуретан. Основним сировинним компонентом служать прості і складні поліефіри, поліефіри вугільної кислоти, алифатический ізоцианат. Як правило, термопластичні поліуретани (ТПУ) є однокомпонентними. Залежно від використовуваного компонента змінюються і властивості кінцевих продуктів.

ТПУ поєднує в собі властивості міцності твердих пластиків і високоеластичні властивості каучуків в широкому діапазоні температур. При малій масі, ТПУ витримує високі фізично-механічні навантаження і протистоїть різноманітним видам впливів - стирання, негативних температур, жири, олії або розчинників. Не схильний до впливу мікроорганізмів. Має здатність шумо- і виброгашения, забарвлюється в різні кольори.

Завдяки вдалому поєднанню властивостей і можливості ці властивості варіювати в широкому діапазоні, термопластичний поліуретан став хорошим замінником ряду пластиків, гум і навіть металів, і сьогодні широко використовується в багатьох промислових галузях. Так даний полімер використовується для виробництва підошви взуття, ізоляція силових кабелів, шлангів високого тиску, шин, ущільнювачів, футеровочних плівок і листів, амортизаційних опор, декоративних елементів в автомобілебудуванні, роликів на скейтбордах і т.д.

ТПУ переробляються литтям під тиском і екструзією.

  • Про союзі
    • положення
    • як вступити
    • члени спілки
    • партнери союзу
  • проекти союзу
    • заходи
    • інституційні пропозиції
    • навчання
    • демонстраційні проекти
    • Технічні матеріали
    • статті
  • Матеріали і Технології
    • поліуретани
    • технології спінювання
    • Поширені запитання
  • БАЗА ДАНИХ РІШЕНЬ
  • озонове законодавство
    • Mонреальскій протокол
    • Законодавство Митного союзу
    • Законодавство Російської Федерації
    • Форми звітності по використанню ОРВ
  • Новини