Реактопласты

Понятие реактопластов

Одним из основополагающих разделений пластмасс на типы является их деление на реактопласты и термопласты. Если термопласты являются многократно перерабатываемыми полимерами, которые легко плавятся при повышении температуры, принимают заданную форму, застывают, а потом могут быть вновь расплавлены, то реактопласты – полимеры другой природы.

Реактопласты (термореактивные полимеры или термореактопласты), обладают особыми свойствами при нагреве подобно термопластам могут переходить в вязкотекучее состояние (плавиться). Но они не способны переходить из одного фазового состояния в другое многократно. При нагревании в массе термореактивного полимера происходят химические взаимодействия между макромолекулами, которые приводят к образованию трехмерной жесткой структуры сшитого полимера. Такие реакции являются необратимыми, сшитые термореактивные полимеры при дальнейшем повышении температуры могут разрушиться (деструктировать по одному из механизмов), но неспособны к плавлению.

Полипропилен

Другим известным термопластом является полипропилен, который создаётся путём полимеризации соответствующего газа при помощи растворителей. Во время синтеза полипропилен способен образовывать сразу несколько отличающихся по структурным формулам полимеров: изотактические, атактические, а также синдиотактические. Тактичностью называют способ установки боковых групп относительно основных в молекулярных цепях полимерного материала. Чаще всего можно встретить именно изотактические полипропиленовые соединения, в которых каждая метальная группа располагается с одной стороны в макромолекуле.

Одним из главных отличий от полиэтилена является повышенная твёрдость и прочность, а также более высокая температура размягчения, достигающая 170 градусов Цельсия. Однако этот материал менее стоек к отрицательным температурам, и становится хрупким уже при 20 градусах по Цельсию ниже нуля. Плотность его практически одинакова с полиэтиленом – 930 кг/м3, а прочность при растяжении доходит до 30 МПа. Полипропилен применяется там же, где полиэтилен, но изделия из этого полимера отличаются устойчивой формой и высокой жесткостью.

Атактическим полипропиленом называют подвид этого материала, в котором каждая метальная группа расположена случайным образом с двух сторон цепи общей молекулы. Во время синтеза пропилена является неизбежной примесью, однако его легко отделить при помощи экстракции. АПП представляет собой более мягкий и менее плотный продукт, температура плавления которого находится в пределах 30-80 градусов, что позволяет расплавить его буквально в человеческой руке. Применение ему нашли в качестве модификатора битумной композиции при создании кровельного материала.

Синдиотактический полипропилен получают с использование специальных металлоценовых катализаторов. Он представляет собой полимер, в котором метальные группы, так же как и в АПП, располагаются по обеим сторонам основной цепи, однако делают это более упорядоченно. Большинство физических свойств данного полимера схожи с резиной, потому его часто применяют в качестве эластомера.

Сополимеры

Раз полимерные молекулы «сопротивляются» перемешиванию, первое, что приходит в голову, — перемешать мономеры, которые, будучи низкомолекулярными веществами, состоящими из независимых молекул малого размера, станут смесью «охотно». А уже смесь мономеров можно заполимеризовать, в результате чего образуются цепочки, содержащие химические группы различной природы. Другими словами, получится, по сути, смесь двух (или более) полимеров, соединенных в единые цепи макромолекул, которые называются статистическими сополимерами. Рисунок 3, а демонстрирует такого рода структуру. Статистический сополимер содержит в своей основной цепи различные звенья, которые обозначены черными и белыми кружками. Закономерности получения подобных материалов сейчас хорошо изучены, что позволяет в широких пределах изменять состав таких макромолекул, а следовательно, и свойства получаемых на их основе продуктов.

Существует принципиальная возможность расположить звенья в цепи полимера и другим образом. Можно в регулярном порядке соединить разнородные звенья друг с другом (белый — черный, белый — черный и т. д.), рис. 3, б. Такие сополимеры называются чередующимися. Очевидно, что расположение звеньев в основной цепи может служить своеобразным способом направленного регулирования состава, а следовательно, и свойств сополимеров.

Получение статистических и чередующихся сополимеров — далеко не единственный путь, который позволяет сочетать свойства разных полимеров благодаря образованию химически связанных групп различной природы. Можно, создав макромолекулу из групп одного вида мономеров, прикрепить (привить) к этой основной цепи боковые цепочки из групп другой химической природы (рис. 4, а). Такие продукты, привитые сополимеры, позволяют в широких пределах изменять состав (и соответственно свойства) конечного полимерного материала.

Более того, эти боковые привески (радикалы) могут быть очень длинными, и тогда образуются полимерные молекулы, известные под названием гребнеобразные. Длинные боковые радикалы в гребнеобразных полимерах могут жить своей жизнью и придавать полимеру в целом новые, например жидкокристаллические, свойства [].

И наконец, химики разработали методы получения блок-сополимеров []. Последние построены из достаточно протяженных цепочек одной химической природы (блоков), соединенных по концам с достаточно протяженными цепочками другой химической природы (рис. 4, б). Хотя эти последовательности и соединены в единые цепи, они несовместимы, и поэтому в таких системах наблюдаются процессы фазового разделения на микроуровне. Далеко удалиться друг от друга блоки не могут, так как по концам они связаны крепкими (ковалентными) химическими связями. В результате образуются материалы, в которых возникают суперрешетки, построенные из выделившихся в отдельную фазу блоков различной химической природы. Демонстрирует это явление рис. 5, где представлены электронно-микроскопические снимки тонких пленок блок-сополимера, построенного из блоков полистирола (ПС) и полибутадиена (ПБ). Изменение соотношения блоков приводит к решительной трансформации структуры материала. Естественно, что такие материалы имеют целый комплекс разных характеристик, резко отличающихся от параметров отдельных полимеров, из которых они построены.

Проиллюстрируем, каким образом состав и морфология полученных блок-сополимеров отражаются на их механическом поведении. На рис. 6 приведены кривые растяжения блок-сополимеров на основе ПС (жесткого стеклообразного компонента) и ПБ (каучукоподобного мягкого компонента) в зависимости от их состава. Хорошо видно, что при его изменении механическое поведение блок-сополимера меняется в широких пределах: от хрупкого, характерного для чистого ПС (разрушение при малых, в 1–2%, значениях деформации), до каучукоподобного, когда полимер можно деформировать без разрушения даже в 10 раз.

Материалы на основе полимеров

Пластмассы

Пластмассы — материалы на основе полимеров, которые способны под действием нагревания и давления формоваться и сохранять заданную форму после охлаждения.

Помимо высокомолекулярного вещества в состав пластмасс входят также и другие вещества, однако основным компонентом все же является полимер. Благодаря своим свойствам он связывает все компоненты в единую целую массу, в связи с чем его называют связующим.

Пластмассы в зависимости от их отношения к нагреванию делят на термопластичные полимеры (термопласты) и реактопласты.

Термопласты — вид пластмасс, способных многократно плавиться при нагревании и застывать при охлаждении, благодаря чему возможно многоразовое изменение их изначальной формы.

Реактопласты — пластмассы, молекулы которых при нагревании «сшиваются» в единую трехмерную сетчатую структуру, после чего изменить их форму уже нельзя.

Так, например, термопластами являются пластмассы на основе полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида (ПВХ) и т.д.

Реактопластами, в частности, являются пластмассы на основе фенолформальдегидных смол.

Каучуки

Каучуки — высокоэлластичные полимеры, углеродный скелет которых можно представить следующим образом:

Как мы видим, в молекулах каучуков имеются двойные C=C связи, т.е. каучуки являются непредельными соединениями.

Каучуки получают полимеризацией сопряженных диенов, т.е. соединений, у которых две двойные C=C связи, разделены друг от друга одной одинарной С-С связью.

Так например, особо зарекомендовавшими себя мономерами для получения каучуков являются:

1) бутадиен:

2) изопрен:

3) хлоропрен:

В общем виде (с демонстрацией только углеродного скелета) полимеризация таких соединений с образованием каучуков может быть выражена схемой:

Таким образом, исходя из представленной схемы, уравнение полимеризации изопрена будет выглядеть следующим образом:

Весьма интересным является тот факт, что впервые с каучуком познакомились не самые продвинутые в плане прогресса страны, а племена индейцев, у которых  промышленность и научно-технический прогресс отсутствовали как таковые. Естественно, индейцы не получали каучук искусственным путем, а пользовались тем, что давала им природа: в местности, где они проживали (Южная Америка), произрастало дерево гевея, сок которого содержит до 40-50% изопренового каучука. По этой причине изопреновый каучук называют также натуральным, однако он может быть получен и синтетическим путем.

Все остальные виды каучука (хлоропреновый, бутадиеновый) в природе не встречаются, поэтому всех их можно охарактеризовать как синтетические.

Однако каучук, не смотря на свои преимущества, имеет и ряд недостатков. Так, например, из-за того что каучук состоит из длинных, химически не связанных между собой молекул, его свойства делают его пригодным для использования только в узком интервале температур. На жаре каучук становится липким, даже немного текучим и неприятно пахнет, а при низких температурах подвержен затвердеванию и растрескиванию.

Технические характеристики каучука могут быть существенно улучшены его вулканизацией. Вулканизацией каучука называют процесс его нагревания с серой, в результате которого отдельные, изначально не связанные друг с другом, молекулы каучука «сшиваются» друг с другом цепочками из атомов серы (полисульфидными «мостиками»). Схему превращения каучуков в резину на примере синтетического бутадиенового каучука можно продемонстрировать следующим образом:

Волокна

Волокнами называют материалы на основе полимеров линейного строения, пригодные для изготовления нитей, жгутов, текстильных материалов.

Классификация волокон по их происхождению

Искусственные волокна (вискозу, ацетатное волокно) получают химической обработкой уже существующих природных волокон (хлопка и льна).

Синтетические волокна получаются преимущественно реакциями поликонденсации (лавсан, капрон, нейлон).

Выделяют три состояния аморфных полимеров, которые обуславливаются свойством гибкости молекул:

1. Стеклообразное состояние. Или проще говоря застывшее. При низких температурах пластик полностью застывает и твердеет. В данном состоянии не наблюдается абсолютно никакой сегментарной подвижности, потому как в молекуле для этого не хватает тепловой энергии. Время пребывания в застывшем состоянии у пластика практически не ограничено.

2. Высокоэластичное состояние. Данное свойство наблюдается при повышении температуры. Сегменты начинают смещаться и макромолекулы становятся способны принимать различные конформации: от полностью свернутой до выпрямленной. При деформации в высокоэластичном состоянии молекулы  полимера могут сильно удлиняться, а при застывании опять вернутся в исходное состояние.

3. Вязкотекучее состояние. Данное физическое состояние полимера возможно при значительном его нагревании. В данном случае пластик плавится и течет даже при небольшом на него воздействии. При этом состоянии активно двигаются не только сегменты, но и отдельные молекулы целиком.

При постепенном нагреве смена физического состояния полимера происходит в определенном диапазоне температурных значений, но за температуру перехода обычно берут среднюю температуру интервала. Такие переходы очень хорошо видны на термомеханических кривых (график зависимости деформации от температурных показателей).

На термомеханической кривой можно увидеть три участка кривой, которые соответствуют каждому из описанных выше состояний. Посмотреть термомеханическую кривую для аморфного пластика вы можете на иллюстрации ниже.

Как видно на графике, на первом участке с низкой температурой показатель деформации совсем маленький. Тхр – это температура хрупкости полимера. Тс – это температура стеклования, при которой пластик переходит с высокоэластичного состояния в стеклообразное и обратно. После перехода из стеклобразного в высокоэластичное состояние идет так называемое переходное состояние, когда повышение температуры приводит к определенному уровню деформации, сохраняющемуся на всем интервале температур для высокоэластичного состояния. При вязкотекучем состоянии уровень деформации повышается очень резко. Граничная температура для состояний высокоэластичности и вязкотекучести называется Тт – температура текучести. Рост деформации продолжается до достижения температуры разложения полимера.

Термомеханические кривые для различных типов полимерных масс будет отличаться, их вид зависит от степени кристалличности полимера и от молекулярной массы. К примеру, при малых значениях молекулярной массы высокоэластичная область на термомеханической кривой будет практически отсутствовать, а для частично-кристаллических полимеров температура текучести будет выше температуры плавления.

Для переработки полимеров наиболее значимым является интервал температур между текучестью и разложением, ведь от него зависит, насколько чувствительным будет процесс переработки к изменению параметров режима.

Компания Полимернагрев специализируется на изготовлении нагревательных элементов для нагрева пластика для различного промышленного оборудования. У нас вы можете купить такие типы нагревательных элементов для переработки полимеров:

• ТЭНы для нагрева пластика в экструдерах и термопластавтоматах: кольцевые миканитовые и керамические электронагреватели, сопловые латунные нагреватели экструдера, плоские металлические нагреватели.

• Инфракрасные нагреватели для термоформования пластика и вакуум-формовочного оборудования: керамические инфракрасные излучатели, кварцевые ТЭНы, формовочные столы, кварцевые ик панели.

• Нагреватели для горячеканальных систем и литьевого оборудования: патронные ТЭНы, спиральные нагреватели, гибкие ТЭНы для пресс-форм

Если у вас остались вопросы по нагреву полимеров, пишите их в форме ниже или отправляйте нам на почтовый ящик, постараемся ответить на все в самые короткие сроки.

Фенопласты

Термореактивные полимеры на основе фенолоформальдегидных смол называются фенопласты. Несколько десятилетий назад это был один из самых популярных типов полимеров из всех. Сегодня фенопласты используются в узких отраслях, там, где не нашлось еще термопласта-заменителя, либо подходящий термопласт очень дорог.

Фенопласты классифицируют по виду смолы на резольные и новолачные, а по свойствам наполнителей на армированные (природными волокнами, стеклотканью, синтетическими волокнами, углеволокном, ткаными материалами, бумагой и т.п.) и дисперсно-наполненные (древесной или минеральной мукой, асбестом, коксом, углеродным порошком, каолином, стеклянным волокном, металлической пудрой и т.д.).

Фенопласты являются типичными термореактивными пластмассами, они имеют высокие физико-механические свойства устойчивость, прочность, коррозионностойкость, отличную электроизоляционность. Электротехника остается главной отраслью применения фенопластов, кроме того, они используются в качестве конструкционных, антифрикционных материалов и в других сферах.

Рис.2. Типичное применение фенопластов в электротехнике

Если дисперсно-наполненные фенопласты перерабатывают в изделия традиционными методами, такими как прессование, то армированные материалы имеют свои особенности. Их изготавливают главным образом по технологии пропитки волокнистых наполнителей полимерным связующим. Непосредственно изделия из армированных реактопластов получают при помощи намотки, выкладки и протяжки с последующей фиксацией формы изделия при помощи отверждения смолы. Очень часто фенопласты выпускают в виде полуфабрикатов – листов, прутков, пластин и т.п. для последующей механической обработки в конечные изделия.

Армированные фенолформальдегидные пластмассы производятся под известными всем именами текстолит, волокнит, стеклотекстолит и другими. Изделия из них используют в ответственных высоконагруженных узлах, работающих, например, в условиях сильных вибраций, ударных нагрузок, нагрузках на разрыв и изгиб и т.д. Они имеют широкое применение как заместители высоковольтных стеклянных и керамических изоляторов, в изготовлении корпусов приборов и другой техники, в передаточных механизмах, например редукторах и т.д.

Последние изменения

06.03.2020

Завершено исполнительное производство
№ 20893/19/68002-ИП от 08.11.2019

08.11.2019

Новое исполнительное производство
№ 20893/19/68002-ИП от 08.11.2019, сумма требований: 46 810 руб.

15.02.2019

Удалены сведения о лицензии № 68РПО0000178 от 15.02.2018, вид деятельности: Розничная продажа алкогольной продукции, лицензируемая субъектами Российской Федерации или органами местного самоуправления в соответствии с предоставленными законом полномочиями

16.02.2018

Новая лицензия № 68РПО0000178 от 15.02.2018, вид деятельности: Розничная продажа алкогольной продукции, лицензируемая субъектами Российской Федерации или органами местного самоуправления в соответствии с предоставленными законом полномочиями. Срок действия 15.02.2019

28.12.2017

Удалены сведения о лицензии № 68РПА0001390 от 30.12.2014, вид деятельности: РОЗНИЧНАЯ ПРОДАЖА АЛКОГОЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ, ЛИЦЕНЗИРУЕМАЯ СУБЪЕКТАМИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ИЛИ ОРГАНАМИ МЕСТНОГО САМОУПРАВЛЕНИЯ В СООТВЕТСТВИИ С ПРЕДОСТАВЛЕННЫМИ ЗАКОНОМ ПОЛНОМОЧИЯМИ

11.01.2017

Новая лицензия № 68РПА0001390 от 30.12.2014, вид деятельности: РОЗНИЧНАЯ ПРОДАЖА АЛКОГОЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ, ЛИЦЕНЗИРУЕМАЯ СУБЪЕКТАМИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ИЛИ ОРГАНАМИ МЕСТНОГО САМОУПРАВЛЕНИЯ В СООТВЕТСТВИИ С ПРЕДОСТАВЛЕННЫМИ ЗАКОНОМ ПОЛНОМОЧИЯМИ. Срок действия 28.12.2017

Удалены сведения о лицензии № 68 000270 от 30.12.2014, вид деятельности: РОЗНИЧНАЯ ПРОДАЖА АЛКОГОЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ, ЛИЦЕНЗИРУЕМАЯ СУБЪЕКТАМИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ИЛИ ОРГАНАМИ МЕСТНОГО САМОУПРАВЛЕНИЯ В СООТВЕТСТВИИ С ПРЕДОСТАВЛЕННЫМИ ЗАКОНОМ ПОЛНОМОЧИЯМИ

01.08.2016

Организация включена в Реестр малого и среднего предпринимательства, категория: микропредприятие

Краткая справка

ООО «Гермес» зарегистрирована 6 марта 2013 г. регистратором ИНСПЕКЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЙ НАЛОГОВОЙ СЛУЖБЫ ПО Г. МУРМАНСКУ. Руководитель организации: директор Журигора Григорий Михайлович. Юридический адрес ООО «Гермес» — 183034, Мурманская область, город Мурманск, Домостроительная улица, 21-2, 323.

Основным видом деятельности является «Торговля оптовая рыбой, ракообразными и моллюсками, консервами и пресервами из рыбы и морепродуктов», зарегистрировано 7 дополнительных видов деятельности. Организации ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ГЕРМЕС» присвоены ИНН 2351315025, ОГРН 1878770904113, ОКПО 19968404.

Организация ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ГЕРМЕС» ликвидирована 16 октября 2017 г. Причина: Прекращение деятельности юридического лица в связи с исключением из ЕГРЮЛ на основании п.2 ст.21.1 Федерального закона от 08.08.2001 №129-ФЗ.