Похожие презентации:
Связующие. Активные химические группы
1.
СвязующиеМалышева Галина Владленовна
доктор технических наук, профессор
МГТУ им. Н.Э. Баумана
2.
АКТИВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ГРУППЫУретановая
C
C
Фенольная
Эпоксидная
Эфирная
O
Гидроксильная
Карбоксильная
Винильная
-Si-Si-Si-Si-O-Si-O-Si-O-
Аминная
Силаны
Силоксаны
Ангидридная
3.
Компоненты связующегоОсновные компоненты
Олигомер (или смесь
олигомеров)
Вспомогательные компоненты
Ингибитор или стабилизаторы
(деструкции, коррозии,
биоразложения и др.)
Антипирен
Катализатор
(ускоритель)
Отвердитель
Тиксотропные
добавки
Растворитель (или
смесь растворителей)
Фотостабилизатор
Пластификатор
ПАВ
Вещества для
увеличения липкости
4.
ЭПОКСИДНЫЕ СВЯЗУЮЩИЕCH3
CH3
H2C CH CH2 [OC6H4 C C6H4 O CH 2 CH CH2 ]nO C6H4 C C6H4 O CH2 CH CH 2
O
CH3
O
CH3
OH
Преимущества
1. Возможность получать смолы в жидком и
твердом состоянии;
2.
Способность отверждаться в широком
диапазоне температур;
3. Хорошие конфикционные свойства;
4. Высокие адгезионные свойства;
5. Хорошие механические и диэлектрические
свойства;
6. Значительная химическая стойкость к
действию воды, кислот и щелочей.
Недостатки
1. Высокая хрупкость;
2. Высокий коэффициент линейного
расширения (65 10-6 1/град);
3. В процессе отверждения, как
правило, имеет место
экзотермическая реакция,
сопровождающая сильным
разогревом;
4. Низкая теплостойкость (как
правило, не более 200ºС).
5.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ОТВЕРДИТЕЛЯM0
g
Э
Мэ
Количество отвердителя g устанавливается расчетным путем, исходя
из молекулярных весов отвердителя М0 и молекулярного веса
эпоксидной группы Мэ (он равен 43) и количества эпоксидных групп Э.
Величина g получила название стехиометрический коэффициент или
эквимолекулярное отношение и именно его значения приводятся в
технической документации на отвердители для эпоксидных смол.
Количество отвердителя на 100 мас.ч. эпоксидной смолы =
стехиометрический коэффициент количество эпоксидных
групп
Количество отвердителя = 0,5 (стехиометрический коэффициент для аминного
отвердителя) 20 (количество эпоксидных групп в смоле ЭД-20) = 10 мас.ч.
6.
ВЛИЯНИЕ КОЛИЧЕСТВА ОТВЕРДИТЕЛЯТриэтилентетраамин (ТЭТА)
Зависимость разрушающего
напряжения при растяжении (1) и
времени гелеобразования (2) от
содержания отвердителя
7.
СМОЛА (ОЛИГОМЕР) ЭД-20эпоксигруппа (оксирановая) или α окисный цикл
C
C
O
ЭПОКСИДИАНОВЫЕ СМОЛЫ
CH3
O
C
O CH2 CH CH2
CH3
OH
n
Наиболее распространенная технология получения эпоксидных смол состоит в
поликонденсации эпихлоргидрина глицерина и дифенолпропана в щелочной среде. За
рубежом дифенолпропан называется – бисфенол-А, в России он называется – дианом
(по фамилии русского ученого Дианина, который впервые его синтезировал в 1891 г.). А
эпоксидные смолы, синтезированные из этих материалов получили название
эпоксидиановые и носят маркировку ЭД.
8.
МАРКИ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛСмола ЭД-20
O
H
C
H
C
H
C
O
2
2
C
H
3
O
H
C
H
3
C
O
C
H
C
H
C
H
O
2
2
C
C
H
3
n
O
O
C
H
C
H
C
H
2
2
C
H
3
Обычно n изменяется в пределах от 1 (для низкомолекулярных эпоксидных смол) до 8
(для высокомолекулярных).
9.
ОТВЕРДИТЕЛИ ДЛЯ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛОтвердители, требующие нагрева
связующего
Отвердители не требующие нагрева
связующего
Ангидриды
(малеиновый,
метилтеррагидрофталевый МТГФА,)
Низкомолекулярные полиамидные смолы;
Амиды (дициандиамид,
Смеси аминов
Амины (триэтаноламин,
триэтаноламинтитанат ТЭАТ,
диаминодифенилсульфон )
O
C
H
H
C
H
2 C
2
N
O
C
H
H
C
H
2C
2
C
H
2
C
H
H
C
H
2 C
2
O
N
- ангидридные (малеиновый, фталевый,
C
H
C
H
C
H
2
2
диметилтетрагидрофталевый);
O
Тетраглицидилметилдианилин
O
H2N
S
Отвердители подразделяются на:
NH2
O
Диаминодифенилсульфон (ДАДФС):
- аминные (полиэтиленполиамид,
дициандиамид, диэтилентриамин,
гексаметилендиамин), т.е. азотсодержащие
соединения (комнатная температура);
- амидные (низкомолекулярные полиамидные
смолы, Л-20).
10.
Отверждение аминамиамины (первичные, вторичные)
CH
CH
CH2
H N H
O
CH
R
CH2
O
поликонденсация
CH2
O
OH
CH
H N H
CH2
CH
O
амины (третичные)
R3N: + H2C CH
O
CH
OH
CH2 N
R
CH2 N
CH2 CH
OH
CH2 CH
OH
полимеризация
+
R3N CH2 CH
O
+
R3N CH2 CH
O
CH2 CH
O
+ H2C CH
O
Отвердители образуют
поперечные сшивки между
макромолекулами смолы
11.
КРИТЕРИИ ВЫБОРА ОТВЕРДИТЕЛЯПри выборе отвердителя следует учитывать:
1. Технологические возможности предприятия (оборудование и
помещения) для проведения процесса отверждения (температура,
время, давление);
2. Процесс отверждения не должен сопровождаться значительным
экзотермическим перегревом, относительно температуры
отверждения;
3. Температура отверждения должна обеспечивать требуемую
усадку: малую – для связующих и клеев; большую – для
герметиков);
4. Температура отверждения должна позволять обеспечивать
отверждения в максимально короткие сроки;
5. Длительность процесса отверждения должна обеспечивать
получения максимальных механических характеристик.
12.
СВОЙСТВА ЭПОКСИДНЫХ СВЯЗУЮЩИХ НАОСНОВЕ СМОЛЫ ЭД-20 И РАЗЛИЧНЫХ
ОТВЕРДИТЕЛЕЙ
Свойства
Типы отвердителей
Алифатические
амины
Ароматические
амин
Ангидриды
Фенольные
смолы
Теплостойкость по
Мартенсену, С
75…95
120…175
140…190
120…170
Относительное
удлинение, %
2…4
2…5
0,5…1
0,5…2,5
2350
3900
2700
3200
2150
3800
2500
2700
40
60…90
80…90
50…70
, МПа
120…230
130…170
120
150…220
èçã
90…100
100…160
140
60…110
E1 , МПа
E1 , МПа
, МПа
Изгиба, МПа
13.
АКТИВНЫЕ РАСТВОРИТЕЛИАктивные разбавители выполняют в связующем две функции:
• являются растворителем, поскольку хорошо совмещаются с эпоксидными
смолами и уменьшают ее вязкость;
• являются отвердителями, поскольку непосредственно участвуют в
процессе его отверждения.
Наиболее распространенные активные разбавители:
1) Глицидиловые эфиры алифатических гликолей (например, диэтиленгликоль ДЭГ);
2) Эфиры поликарбоновых кислот ;
3) Моноглицидиловые эфиры
(Лапроксиды).
Диглицидиловый эфир
Моноглицидиловый эфир
14.
КРИТЕРИЙ РАСТВОРИМОСТИКритерий (или параметр) растворимости .
По величине судят о возможности или невозможности растворения связующего, т.е
образования истинного (термодинамически устойчивого) раствора.
Чем меньше разница в параметрах растворимости компонентов , тем больше
вероятность образования устойчивого раствора. В идеале 1 = 2
Растворители и полимеры
10-3 , (Дж/м 3)0,5
Ацетон
20,2
Вода
46,4
Октан
15,1
Эпоксидная смола
21,8
Полиэтилен
15,9
15.
Зависимость разрушающего напряжения при изгибе (1) итемпературы стеклования (2) от содержания триэтиленгликоля
16.
ПластификаторыПластификаторы − вещества изменяющие вязкость, увеличивающие
подвижность надмолекулярных структур.
Преимущества от введения
пластификатора
Недостатки от введения
пластификатора
1. Увеличение эластичности
(уменьшение хрупкости);
1. Снижение термостойкости;
2. Увеличение жизнеспособности;
3. Снижение электрической
прочности и повышение
диэлектрических потерь;
3. Повышение морозостойкости;
4. Снижение исходной вязкости.
2. Снижение прочности;
4. Увеличение влагопроницаемости.
Основные пластификаторы для эпоксидных смол: дибутилфталат; полиэфиры (МГФ-9);
растительные масла; жирные кислоты; низкомолекулярные смолы; каучуки. В качестве
пластификаторов используют высококипящие малолетучие жидкости. Для любого
пластификатора и олигомера существует предел совместимости (< 30%).
17.
Пластификация полимеровПластификация – это способ модификации полимеров, связанный с введением с
них низкомолекулярных веществ.
Способы введения
пластификаторов
В мономер
В олигомер
Задачи пластификации:
- Облегчение условий переработки
путем регулирования температуры
текучести;
- Повышение эластичности и
соответственно ударной прочности
связующего.
В полимер
Пластификатор работает как смазка,
облегчая подвижность структурных
надмолекулярных образований. В этом
случае сила трения уменьшается с
увеличением вязкости
пластификатора.
Пластификатор не
совместим с полимером
18.
Пластификация полимеровМеханизмы пластификации
Молекулярная пластификация
(система изменяется на
молекулярном уровне)
Пластификатор совместим с
полимером и в результате
ослабляются силы
взаимодействия между
молекулами. Эти
пластификаторы получили
название – активные
разбавители (глицидиловые
эфиры, например ДЭГ-1)
Структурная пластификация
(система изменяется на уровне
надмолекулярной структуры)
Пластификатор не совместим
с полимером. Эффект
пластификации связан с его
распределением между
надмолекулярными
структурами, что облегчает
перемещение сегментов
макромолекул. Используются
каучуки и термопласты.
19.
КатализаторыКатализаторами называют вещества, проводящие к ускорению химической
реакции. В отличие от отвердителей, катализаторы непосредственно в
химическую реакцию не вступают.
Одними из наиболее известных катализаторов применяемых при производстве
полимеров являются катализаторы Циглера-Натта TiCl3 + AlRnCl3-n
За эти катализаторы Циглер и Натт были удостоены Нобелевской премии (1935 г.).
Для эпоксидных олигомеров катализаторы используются редко. Как
правило их вводят в уже готовые составы в тех случаях, если требуется
существенно ускорить процесс отверждения.
Трис(диметиламинометил)фенол – ускоритель отверждения эпоксидных
олигомеров.
20.
АнтипиреныАнтипирены вводят в связующие для придания им негорючести или
способности к самозатуханию.
В России нормами летной годности самолетов (НЛГС) и новыми
Авиационными правилами (АП), которые соответствуют правилам США FAR26, установлены следующие параметры пожаробезопасности:
- горючесть (определяют путем воздействия пламени горелки и
определении времени тления ПКМ после удаления источника зажигания 840º
С. Также определяются потери массы, максимальные размеры обугленного
участка, время необходимое для воспламенения, скорость распространения
пламени по образцу);
- дымообразование (определяют интенсивность светового потока через
задымленное пространство в герметичной камере);
- тепловыделение при горении (образец подвергают воздействию теплового
потока и помещают в камеру через которую с заданным расходом
продувают воздух (около 40% людей в случае аварийной посадки гибнет от
термических травм).
21.
Пути снижения горючести ПКМУменьшение прихода тепла на ПКМ достигается за счет:
- увеличения теплопотерь;
- уменьшения теплоты горения;
- понижения температуры пламени путем разбавления его негорючими
продуктами термодеструкции (должно имеет место образование
карбонизированного, т.е. трудногорючего коксового остатка).
Требования к антипиренам:
1. Разложение антипирена под действием пламени должно происходит с
поглощением тепла (т.е. должна иметь место эндотермическая дегидротация,
которая происходит за счет выделения воды. Для Al(OH)3 количество воды
составляет 34,6%);
2. Разложение антипирены должно происходить с выделением негорючих газов;
3. На поверхности ПКМ должно иметь место образование теплозащитного слоя
пенококса.
22.
Тиксотропные добавкиТиксотропные добавки вводят в олигомеры, если требуется придать им
способность удерживаться на вертикальной поверхности и не стекать с нее.
Самые распространенные тиксотропные добавки: аэросил (коллоидная SiO2),
бентонит (тонко измельченный оксид алюминия), силикат алюминия.
Тиксотропные добавки, такие как аэросил, снижают эластичность и ухудшают
теплостойкость.
В США используют жидкие тиксотропные добавки, которые представляют собой
соединения цинка или кальция под общим торговым названием Ircogel. В отличие
от аэросила, их введение не приводит к увеличению вязкости.
23.
Поверхностно-активные вещества (ПАВ)ПАВ вводят в состав связующего только в том случае, если требуется повысить
его смачивающую способность и текучесть. Если ПАВ вступают в химическую
реакцию с олигомером, их называют реакционноспособными.
Их основное преимущество – уменьшать остаточные напряжения.
Их основной недостаток – уменьшать адгезионную прочность.
ПАВ (один или несколько разных типов), как правило, входят в состав аппрета.
ПАВ всегда входят в состав клеевых материалов, которые используются для
склеивания под водой (ремонт судов). Именно благодаря ПАВ такие клеевые
материалы способны проникать через слой коррозии и ее при склеивании
можно не удалять.
24.
Вещества, повышающие липкостьЛипкость – это способность связующего мгновенно образовывать
контакт с твердой поверхностью. Их добавляют в связующее только в
том случае, если требуется обеспечить прочность при отслаивании или
расслаивании. Для препрегов существует специальный метод
испытания – определения их липкости.
При производстве шин – это требование одно из самых важных.
Для резинокортных изделий в качестве веществ, повышающих липкость
используют натуральные каучуки. Для клеев применяют полиэфирные
смолы. Для резиновых клеев, например, 88, также используют канифоль.
Клеи, чувствительные к давлению – это обычные липкие клеи. Чаще всего их
изготавливают на основе сополимеров бутилметакрилата с метакриловой
кислотой.
25.
МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ЭПОКСИДНЫЕСВЯЗУЮЩИЕ
Среди модифицированных смол наибольшее применение нашли:
- эпоксидно-кремнийорганические, поскольку у них увеличена тепло- и
термостойкость и увеличена стойкость к радиационному облучению;
- эпокси-полиэфирные, поскольку они имеют самые высокие сроки хранения
от 6 мес до 1 года и имеют высокую стойкость к атмосферному старению;
- эпокси-фенольные, поскольку они имеют высокую термо- и
теплостойкость.
Эпокси-полиэфирные краски
(архитектурные)
Эпокси-фенольные лаки для защиты
холоднокатанной листовой стали (жесть)
Эпокси-фенолные покрытия
для гелькоутов
26.
ЭПОКСИ-ПОЛИСУЛЬФОНОВОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ(РАСПЛАВНОГО ТИПА) ДЛЯ КЛЕЕВЫХ
ПРЕПРЕГОВ КМКС и КМКУ
Динамическая вязкость,
Па*с
Влияние полисульфонов
различного строения
на вязкость эпоксидного
связующего
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
50
100
Температура, 0С
ПСФФС-50
ПСК-1
150
ПСФФ-70
ПСФФ-40
Физико-механические свойства клеевых связующих марок ВСК-14
Наименование
показателя
Марки связующих
ВСК-14-1
ВСК-14-2
ВСК-14-2м
ВСК-14-3
ВСК-14-4,
ВСК-14-4м
ВСК-14-5м
ВСК-14-6
Прочность при сдвиге,
МПа, при температуре,
°С:
20
80
150
175
32,0
29,0
-
34,4
21,6
-
38,0
32,0
-
23,0
17,0
-
22,6
19,0
29,0
26,0
-
32,0
28,0
-
27.
МИКРОСТРУКТУРЫ ЭПОКСИПОЛИСУЛЬФОНОВОЙМАТРИЦЫ
5 мас.% полисульфона (ПС)
10 мас. % ПС
20 мас. % ПС
15 мас. % ПС
27
28.
Свойства стеклопластиковНоволачный олигомер DEN водился в смолу ЭД-20 в количествах от 0 до 70%.
29.
Свойства стеклопластиков и углепластиков на основеэпоксидных (ВЭС) и цианэфирных (ВСТ) связующих
30.
Свойства углепластиков, изготовленных на связующемЭДТ-69Н(М)
Пористость ПКМ оказывает влияние на весь комплекс их физико-механических свойств. При
пористости углепластиков 3-4% их прочность при межслоевом сдвиге снижается в 2 раза.
Стандартами США изделия авиационного назначения с пористостью >2% должны быть
забракованы.
31.
Пористость рефлектора из углепластика на основеэпоксидного связующего
32.
Влияние остаточных напряжений на погрешность формыдеталей из ПКМ на основе эпоксидной матрицы
33.
ФЕНОЛЬНЫЕ СВЯЗУЮЩИЕЛео Хендрик
Бакеланд
7 декабря 1909
года
34.
ФЕНОЛОФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ (ФФ) СМОЛЫOH
новолак
OH
CH2
H
(новолачные олигомеры)
n=4-8
n
OH
CH2
CH2
OH
CH2
HO
CH2
резол
CH2
OH
( резольные олигомеры)
CH2
CH2
OH
35.
ФЕНОЛОФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ (ФФ) СМОЛЫФФ смолы
ФФ смолы образуются в результате химической реакции между
фенолом и формальдегидом и в зависимости от их соотношения
подразделяются на
Резолы
(образуются при избытке
формальдегида)
Новолаки
(образуются при избытке
фенола)
Процесс отверждения
происходит при температуре
150…170 С без отвердителей
Процесс отверждения
происходит с использованием
отвердителей (чаще всего
уротропина при температуре
160 С.
36.
ФЕНОЛОФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫПреимущества фенолоформальдегидных смол:
1) Относительная высокая обратимая деформация (до 8%);
2) Высокая теплостойкость (до + 250 С);
3) Большой сухой остаток (кокс) до 40%.
4) Отсутствие конфикционной липкости после высыхания;
5) Высокая когезионная прочность.
Недостатки фенолоформальдегидных смол:
1) Низкая адгезионная прочность;
2) Высокая усадка;
3) Отверждение идет по реакции поликонденсации с выделением воды;
4) Отверждение идет по экзотермической реакции (т..е. с выделением тепла).
Области
применения:
1) Для модификации эпоксидных смол при производстве
теплостойких связующих;
2) В качестве связующего при производстве изделий из ДСП.
37.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯН
порошкообразный
А
минеральные вещества:
графит, слюда, асбест
природные материалы:
речной песок
органические вещества:
древесная мука
производство
профильных изделий, ширпотреба,
электротехнических изделий
П
О
Ф
Л
Ф
Н
С
И
Т
листовой
волокнистый
Е
бумага
ткани
древесный шпон
целлюлоза
стеклянное волокно
базальтовое волокно
асбест (длинноволокнистый)
производство мебели, конструкционные и
электроизоляционные материалы
производство
изделий повышенной прочности при
истирании, кручении, статическом изгибе;
химической аппаратуры;
конструкционных изделий
Л
Ь
газ (порофоры)
•твердые вещества + к-та
•низкокипящие углеводороды
•органические вещества
производство тепло- и звукоизоляции,
заполнитель в изделиях, подвергающихся
вибрации
38.
Свойства стеклопластиков (ткань Т-64) на основефенольного связующего ВСФ-16М
39.
ПОЛИЭФИРНЫЕ СВЯЗУЮЩИЕ• 1894 г.
Форлендер – получил первые ненасыщенные
полиэфиры полиэтиленмалеинат и полифумарат
• 1937 г.
Бредлей нашел, что ненасыщенные полиэфиры
способны переходить в отвержденное состояние за счет
наличия в них двойных связей
• 40 г.
XX века
полиэфиров
мономерами
свойств
открытие способности ненасыщенных
сополимеризоваться
с
виниловыми
с получением ценных конструкционных
Процесс отверждение происходит:
по радикальному механизму в присутствии перекисей, Т=80÷150oC
или
в присутствии соединений, склонных к кето-енольной таутомерии,
например, фенилацетальдегида, дезоксибензоина и др.
или
в присутствии ионных катализаторов, например, TiCl4, SnCl2, BF3
40.
СОСТАВ ПОЛИЭФИРНОГО СВЯЗУЮЩЕГОНаименование
Функция
Ненасыщенный
Основное полимеризующееся вещество
полиэфирный
олигомер
Растворитель- Снижает вязкость и сополимеризуется с
основным веществом
мономер
Инициатор
Ускоритель
Обеспечивает процесс полимеризации
смолы
(перекиси бензоила, метилэтилкетона и
циклогексила, гидроперекись изопропилбензола)
Обеспечивает высокую скорость
полимеризации и возможность вести
процесс при комнатной температуре
Типичное содержание в
смоле
65-70%
25-30%
1,5-8%
1,5-6%
(соли кобальта: нафтенат и октоат кобальта)
Ингибитор
Не позволяет полимеризоваться смоле в
процессе хранения
(гидрохинон)
0,05%
41.
ОТВЕРЖДЕНИЕ ПОЛИЭФИРНЫХ СВЯЗУЮЩИХотверждаются
1. при комнатной температуре (холодное отверждение) или
при 50-150 oC (горячее отверждение)
2. без приложения давления
3. без выделения летучих и др. побочных продуктов
4. с небольшой усадкой
• ММ= 300-5000
• легко окрашиваемые в любые цвета
• вязкие жидкости
• обладают высокой прочностью
• твердостью
• износостойкостью
• отличными диэлектрическими
свойствами
• высокой химической стойкостью
• имеют низкую стоимость
• горючи
• светло-желтого до темнокоричневого цвета
• в основном аморфны
• теплостойки
Отечественные товарные НПЭС
НПЭС марок ПН - растворы в стироле
НПЭС марок ПН-609-21М и др. – растворы в диметакриловом эфире триэтиленгликоля
(ТГМ-3)
42.
КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ СВЯЗУЮЩИЕ1930-е годы
Андрианов – синтез полиорганосилоксанов
Неорганические главные цепи
Полиорганосиланы
-Si-Si-Si-
Полиорганосилазаны
-Si-N-Si-N-Si-
Полиорганосилтианы
-Si-S-Si-S-Si-
Полиорганосилоксаны
-Si-O-Si-O-Si-O-
Полиэлементоорганосилоксаны
-О-Si-O-Э-O-Si-O-
Органо-неорганические главные цепи
Полиорганоалкиленсиланы
-Si-(CH2)n-Si-
Полиорганоалкиленсилоксаны
-Si-(CH2)n-Si-O-SiSi
Si
Si
Si O Si
Полиорганофениленсиланы
Полиорганоариленсилоксаны
Органические главные цепи
Полиалкенилсиланы
-CH2-CH(SiH3)-CH2-CH(OSiR3)-
43.
КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ СВЯЗУЮЩИЕдругие названия: кремний-органические, силиконовые каучуки, силиконы
СВОЙСТВА
• прозрачную бесцветную легко растекающуюся желеподобную массу без запаха и вкуса, ММ =
(3÷8)·105 , Мw/Мn= 3-5
• химическая инертность,
• высокая эластичность до 800 % (даже после 20 лет службы),
• стойкость к ультрафиолетовому излучению,
• широкий диапазон рабочих температур –60°С до +300°С,
• прекрасная адгезия ко всем строительным материалам,
• широкая цветовая палитра
44.
СВОЙСТВА• химически инертный нетоксичный продукт без запаха и вкуса
• в полностью довулканизованной резине не растут грибы, плесень, бактерии, микроорганизмы
• основное свойство – термостойкость (обычная температура, при которой они
эксплуатируются, равна 180°С)
• упруги при низких температурах (приблизительно до –60°С)
• устойчивы к старению под влиянием атмосферных факторов
• устойчивы к ультрафиолету, озону и радиации
• устойчивы к водным растворам солей, 3%-ному раствору перекиси водорода, разбавленным
неорганическим кислотам и основаниям, растительным маслам, аммиаку и влажному хлору
• быстро разрушаются под действием концентрированной серной, плавиковой кислоты и
сернистого газа
• поглощают при нормальной температуре приблизительно 1% воды
• воздухопроницаемость при 25°С составляет (8÷20)·10-7 см3/см2·с·атм
• теплоизоляционные свойства достаточно высокие,
• обладают хорошей огнестойкостью и самозатуханием, в течение нескольких минут выдерживая
действие температур до 500°С
• гемосовместимы, легко стерилизуются и не раздражают окружающие ткани
• имеют высокую гибкостью полимерных цепей; плотность, близкую к плотности мягких тканей
человека, плохую адгезию практически к любой поверхности
45.
Лестничные полимеры с теплостойкостью до 450 СЭто полимеры со сдвоенной
целью, имеющие регулярную
структуру. По термической,
химической и радиационной
устойчивости они превосходят
линейные полимеры
аналогичного состава. Это
обусловлено тем, что для
разрушения основной цепи
макромолекулы линейного
полимера достаточно разорвать
одну химическую связь, в то
время как для разрушения цепи
лестничного полимера
необходим разрыв двух или
более связей.
46.
Цианэфирные связующие47.
Цианэфирные связующие48.
Цианэфирное связующее марки ВСТ-1208Это связующее обеспечивает
наиболее высокую
долговечность при высокой
влажности.
Температура стеклования до
250 С
49.
ДендримерыТрадиционные полимеры имеют линейное строение, поскольку длина их цепи существенно
превосходит диаметр. В последнее десятилетие были синтезированы полимеры принципиально иного
строения, которое напоминает строение дерева. Такие полимеры называются сверхразветвленными или
каскадными. Те из них, в которых ветвление имеет регулярный характер, называются дендримерами (от
греч. dendron - дерево).
Поскольку рост ветвей макромолекулы во всех направлениях равновероятен, то они уже после 3-4
генераций ветвлений принимают сферической форму.
Образующиеся полимеры являются практически монодисперсными, то есть содержат макромолекулы
одинаковой ММ и размера. Для них характерно жидкокристаллическое состояние.
Высокая степень функциональности создает неограниченные возможности для конструирования новых
наноразмерных структур, модификации поверхности макромолекул с целью придания им ярко выраженных
лиофобных или лиофильных свойств.
50.
ДендримерыСферическая структура дендримера
Цилиндрическая структура дендримера
Линейная структура дендримера
Молекулярный пропеллер – автор Петр Крал, Чикаго
(наноразмерное устройство, способное совершать
вращательные движения).
Если лопасти гидрофобны, то молекулы воды будут от
них отталкиваться и пропеллер будет эффективным
насосом для данной жидкости. Если лопасти являются
гидрофильными, то молекулы воды наоборот будут
притягиваться к концам лопастей. Это может
значительно уменьшить прохождение других молекул
вокруг пропеллера и приостановить перекачку воды.
51.
Реакция Дильса-Альдера (Нобелевская премия по химии 1950г)Реакция Дильса — Альдера
(диеновый синтез) — реакция
циклоприсоединения с
образованием цикла
52.
Основные классы термопластичных материалов, используемых припроизводстве дисперсно наполненных полимеров
Назначение
Материалы
Максимальное
значение рабочих
температур , С
Пластмассы
общетехнического назначения
Полиэтилен
Полистирол
Полиакрилат
+80
Пластмассы инженернотехнического назначения
Полиамид
Поликарбонат
Полиацеталь
+150
Конструкционные пластики
Полиимид
Полисульфон
Полиарилат
Фторполимер
+200
53.
Свойства термопластичных связующихНазначение
Пластмассы
общетехнического
назначения
Материалы и их
теплостойкость
Полиэтилен
+80 С
Свойства
Плотность, кг/м3 900-970
Разрушающее напряжение при растяжении,
МПа 10-20;
Разрушающее напряжение при изгибе, МПа
15-40;
Относительное удлинение, % 70-700
Полистирол
+80 С
Плотность, кг/м3 1000-1100
Разрушающее напряжение при растяжении,
МПа 30-60;
Разрушающее напряжение при изгибе, МПа
50-100;
Относительное удлинение, % 1-3.
Полиметилметакрилат
+80 С
Плотность, кг/м3 1100-1300
Разрушающее напряжение при растяжении,
МПа 10-50;
Разрушающее напряжение при изгибе, МПа
100-120;
Относительное удлинение, % 50-250.
54.
Свойства термопластичных связующихСвойства
Назначение
Пластмассы инженернотехнического назначения
Материалы
Полиамиды
+150 С
Плотность, кг/м3 1000-1200
Разрушающее напряжение при растяжении,
МПа 50-120;
Разрушающее напряжение при изгибе,
МПа 60-120;
Относительное удлинение, % 80-280
Поликарбонат
+150 С
Плотность, кг/м3 1200-1400
Разрушающее напряжение при растяжении,
МПа 50-70;
Разрушающее напряжение при изгибе,
МПа 80-120;
Относительное удлинение, % 5-120.
Полиформальдегид
Плотность, кг/м3 1400-1450
Разрушающее напряжение при растяжении,
МПа 70-80;
Разрушающее напряжение при изгибе,
МПа 100-120;
Относительное удлинение, % 15-50.
55.
Свойства супер конструкционныхтермопластичных связующих
ПФС – полифенилсульфид; ЖКП – жидко-кристаллические полимеры; ПЭЭК – полиэфирэфиркетоны;
ПЭИ – полиэфиримид; ПСФ – полисульфон; ПЭС - полиэфирсульфид
56.
Химическая структура супер конструкционныхтермопластичных связующих
Полиарилат