Строительные плиты из полимерных материалов

Федеральная таможенная служба

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«Российская таможенная академия»

В л а д и в о  с т о к с к и й   ф и л и а л

 

 

 

 реферат

по дисциплине «сырье и материалы непродовольственных товаров»

 

студента     Ильиной Татьяны______________________________

факультет:  таможенного дела_____________________________

группа    112_____________________________________________

на тему: «Строительные плиты из полимерных материалов»

 

Научный руководитель:

Таскаев Владимир Иванович,

                                                                                            доцент

 

 

 

 

Владивосток

2010

Оглавление

 

 

 

Введение

В современном строительстве полимерные строительные материалы (их насчитывается свыше 100 наименований) находят все более широкое применение. Они повсеместно используются для: покрытия полов (линолеум, релин, поливинилхлоридные плитки и др.), внутренней отделки стен и потолков, гидроизоляции и герметизации зданий, изготовления тепло — и звукоизоляционных материалов (поропласты, пенопласты, сотопласты), кровельных и антикоррозионных материалов и покрытий, оконных блоков и дверей, конструкционно-отделочных и ограждающих элементов зданий, лаков, красок, эмалей, клеев, мастик (на полимерном связующем) и для многих других целей.

Полимеры — высокомолекулярные соединения, важнейшая составная часть пластмасс. Исходным сырьем для получения полимеров служит природный газ, а также «попутный» газ, сопровождающий выходы нефти и каменноугольный деготь, получаемый при коксовании угля.

Широчайшее применение полимеров в строительстве, помимо таких положительных свойств, как антикоррозийность, эластичность, гибкость, технологичность, обусловлено в первую очередь возможностью создавать из них материалы с заданными разработчиками свойствами. Однако в данном реферате будут рассмотрены конкретные полимерные материалы (слоистые поластики), используемые в качестве строительных плит. Такими представителями являются: стеклотекстолит, древесные пластики и ориентирно-стружечные плиты.

 

 

 

 

 

 

 

1 Общие сведения о полимерных материалах

Полимеры - это неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества, получаемые путём многократного повторения различных групп атомов, называемых «мономерами», соединённых в длинные макромолекулы химическими или координационными связями. Полимер это высокомолекулярное соединение, вещество с большой молекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов).

По  химическому  составу  все  полимеры  подразделяются  на

• Органические;
• Элементоорганические; 
• Неорганические.

Органические  полимеры.  Образованы  с участием  органических  радикалов (CH₃,  C₆H₅,  CH₂ ). Это смолы и каучуки.

Элементоорганические  полимеры.  Они содержат  в основной  цепи  органических  радикалов неорганические  атомы ( Si,  Ti,  Al),  сочетающиеся  с органическими радикалами.  В природе их  нет.  Искусственно  полученный  представитель – кремнийорганические соединения.

Неорганические  полимеры.  Их  основу  составляют  оксиды  Si,  Al,  Mg,  Ca  и др.  Углеводородный  скелет  отсутствует.  К ним относятся керамика,  слюда,  асбест.

     Следует  отметить,  что  в  технических  материалах  часто  используют  сочетания  отдельных  групп  полимеров.  Это  композиционные  материалы (например,  стеклопластики).

По  форме  макромолекул  полимеры  делят  на 

• Линейные; 
• Разветвленные; 
• Ленточные;
• Пространственные;
• Плоские.

По  фазовому  составу  полимеры  подразделяются  на  аморфные  и кристаллические.

Аморфные  полимеры  однофазны и построены из  цепных  молекул,  собранных  в  пачки.  Пачки  могут  перемещаться  относительно  других  элементов.

Кристаллические  полимеры  образуются  тогда,  когда их  макромолекулы достаточно  гибкие  и образуют  структуру.

По  полярности  полимеры  подразделяют  на  полярные  и                            неполярные.  Полярность  определяется  наличием  в их  составе диполей – молекул с разобщенным распределением  положительных и отрицательных зарядов.  В неполярных  полимерах дипольные моменты связей  атомов  взаимно компенсируются.

По  отношению  к  нагреву  полимеры  подразделяют  на  термопластичные  и термореактивные.

Термопластичные  полимеры ( полиэтилен,  полипропилен,  полистирол )  при нагреве размягчаются,  даже  плавятся,  а при охлаждении  затвердевают.  Этот  процесс обратим.

      Термореактивные  полимеры  на  первой  стадии  образования имеют линейную  структуру и при нагреве размягчаются,  а затем,  по  причине протекания  химических  реакций,  затвердевают  (образуя  пространственную  структуру )  и в дальнейшем  остаются  твердыми.

При оценке экологической чистоты полимерных строительных материалов руководствуются следующими основными требованиями к ним:

• полимерные материалы не должны создавать в помещении стойкого специфического запаха;
• выделять в воздух летучие вещества в опасных для человека концентрациях;
• стимулировать развитие патогенной микрофлоры на своей поверхности;
• ухудшать микроклимат помещений;
• должны быть доступными влажной дезинфекции;
• напряженность поля статического электричества на поверхности полимерных материалов не должна быть больше 150 В/см (при относительной влажности воздуха в помещении 60—70%).

Многочисленные исследования показали, что практически все полимерные строительные и отделочные материалы, созданные на основе низкомолекулярных соединений, в процессе использования могут выделять (мигрировать) токсичные летучие компоненты, которые при длительном воздействии могут неблагоприятно влиять на живые организмы, в том числе и на здоровье человека.

Международное агентство по изучению рака (МАИР) обращает внимание на канцерогенную опасность полимеров, полученных из нефти и каменного угля, а Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR) констатирует, что при производстве пластмасс используются вещества, входящие в перечень двадцати наиболее опасных токсичных веществ.

Еще одна экологическая угроза, исходящая из полимерных строительных материалов — противопожарные вещества — антипирены, содержащиеся в негорючих пластиках. Установлена связь вредных веществ, выделяющихся из них, и с заболеванием населения аллергией, бронхиальной астмой и др.

Проведенные в последние годы детальные исследования показали, что полимерные строительные материалы могут оказаться источником выделения и таких вредных веществ, как бензол, толуол, ксилол, амины, акрилаты и др.

Миграция этих и других токсичных веществ из полимерных материалов происходит вследствие их химической деструкции, т. е. старения как под действием химических и физических факторов (окисления, перепадов температуры, инсоляции и др.), так и в связи с недостаточной экологической чистотой исходного сырья, нарушением технологии их производства или использованием не по назначению. Уровень выделения газообразных токсичных веществ заметно увеличивается при повышении температуры на поверхности полимерных материалов и относительной влажности воздуха в помещении.

В ниже представленных полимерных строительных и отделочных материалах, выделяют материалы, которые способны выделять токсичные субстанции.

Слоистые пластики - это полимерные материалы, в простейшем случае состоящие из основного слоя и параллельно расположенных слоев наполнителя.

В зависимости от назначения пластика, природы полимера и наполнителя слоистые пластики могут содержать дополнительно защитный, барьерный и балансирующий слои.

Физико-механические свойства пластика определяет основной слой, который изготовляют из различных пластиков:

• стеклотекстолита (стеклянные ткани);
• древесных пластиков (древесное волокно).

Стеклотекстолит

Цена от 115руб/кг. Стеклотекстолит электротехнический листовой представляет собой слоистый материал, полученный методом горячего прессования стеклотканей, пропитанных термоактивным связующим на основе совмещенных фенолформальдегидной и эпоксидной смол. Упругий, износостойкий, слоистый пластик. Применяется как поделочный материал для изготовления изделий (деталей автомобилей, корпусов приборов и др. конструкций). В декоративных целях для облицовки мебели, интерьеров судов, рекламы и т.д. Электроизоляционный материал в электро- и радиотехнике. Атмосферо-, водо-, хим-стойкий.

Из фольгированного стеклотекстолита путем химического травления изготовливают электронные платы, таблички, термостойкие подставки и т. д.

Стеклотекстолит марки СТЭФ ГОСТ-12652-74 изготавливается толщиной от 1,5 до 50 мм. Предназначен для работы на воздухе в условиях нормальной относительной влажности окружающей среды при напряжении свыше 1000 В и частоте тока 50 Гц, а также для работы на воздухе в условиях повышенной влажности окружающей среды (93+2)%, при температуре (40+2)oС при напряжении до 1000 В и частоте тока 50 Гц. Высокая механическая прочность и электрическая стабильность позволяют проводить механическую обработку материала и использовать его для конструкционных деталей электрооборудования.

   Стеклотекстолит марки СТЭФ-1 изготавливается толщиной от 0,2 до 50мм и более. Обладает теми же свойствами, что и СТЭФ, но имеет более однородную мелкую внутреннюю структуру, что позволяет изготавливать из него мелкие детали электрооборудования.

   Стеклотекстолит электротехнический листовой марки СТК (ГОСТ 12652-74) — представляет собой прессованный слоистый материал, состоящий из нескольких слоев стеклоткани пропитанной кремнийорганическим связующим. Предназначен для электроизоляционных конструкций электрических машин шахтного исполнения. Может использоваться в качестве теплозащитного и электроизоляционного материала в различных электронагревателях. Длительно допустимая рабочая температура от -65 до +155° С.     Стеклотекстолит выпускается толщиной 0,5-50,0 мм. Размер листов 1010x890 мм. Плотность 1600-1800 кг/м³. Разрушающее напряжение при растяжении, не менее 90 МПа. Разрушающее напряжение при изгибе перпендикулярно слоям, не менее 60-125 МПа. Пробивное напряжение параллельно слоям (одноминутное проверочное испытание) в условиях М/90° С / трансформаторное масло — не менее 1 * 108 кВ-эфф. Ударная вязкость по Шарпи параллельно слоям — не менее 25 кДж/м².

    Стеклотекстолит марок КАСТ и ВФТ-С — высокотемпературный материал, может длительно работать при более высоких температурах.

Древесные пластики

Древесные пластики, пластифицированные древесные материалы с улучшенными физико-механическими свойствами, получаемые комбинированной механической, термической и химической обработкой сырья. Древесные пластики делят на:

• древесину прессованную (лигностон);
• древеснослоистые пластики (лигнофоль, дельта-древесина, балинит, арктилит и др.);
• древеснопластические массы.

 

  Древесина прессованная (пластифицированная) — уплотнённая, натуральная древесина (чаще всего берёза, реже бук, граб, клён и др.), при давлении 15—30 Мн/м² (150—300 кгс/см²) и температуре до 120°С. Уплотнение проводят различными способами: вдавливанием заготовки в пресс-форму меньшего диаметра, обжатием заготовки между плитами гидравлического пресса или в съёмной пресс-форме, прессованием предварительно согнутых пластинок древесины. Для повышения влагостойкости и стабильности формы Древесные пластики заготовки древесины перед уплотнением пропитывают синтетическими смолами. Получить влагостойкую прессованную древесину можно без пропитки синтетическими смолами, усилив тепловую обработку заготовки на стадии пластификации; при этом в древесине образуются смолообразные продукты изменения лигнина и гемицеллюлоз.

  Прессованную древесину выпускают в виде досок, брусков, плит, втулок и др. Эта древесина обладает высокой ударной прочностью, пластичностью, малым коэффициентом трения и повышенной влагостойкостью. Прессованную древесину применяют для изготовления деталей машин, работающих при ударных нагрузках, а также антифрикционных деталей.

  Древеснослоистые пластики (ДСП) — материалы на основе тонкого древесного листа (шпона) лиственных пород. Для получения этих пластиков берёзовый (реже буковый или липовый) шпон пропитывают (иногда промазывают) растворами термореактивных синтетических смол, просушивают, собирают в пакеты и прессуют на этажных гидравлических прессах с обогревом при давлении 10—17,5 Мн/м² (100—175 кгс/см²) и температуре 120—150°С. Для повышения прочности и эластичности этих пластиков их армируют металлической сеткой, фольгой, прорезиненной тканью и др. Добавки графита и масла улучшают антифрикционные свойства пластиков. Заготовки из древеснослоистых пластиков перерабатывают в изделия механической обработкой (распиловкой, строганием и др.). Эти пластики обладают хорошими механическими, в том числе антифрикционными, и электроизоляционными свойствами, устойчивы к действию многих химических реагентов.

 

  Древеснослоистые пластики применяют как конструкционный материал в машино- и судостроении, как электроизоляционный и конструкционный материал для производства деталей аппаратуры высокого напряжения. Они пригодны для изготовления гибочных штампов, оправок, а при условии смазки водой и при температуре трения не выше 60°С — тяжелонагруженных подшипников.

  Древеснопластические массы — цельнопрессованные профильные изделия или плиточные материалы, изготовленные в пресс-формах горячим прессованием измельчённой древесины (опилок, стружек, волокон, обрезков шпона), пропитанной растворами синтетических смол и высушенной. В некоторых случаях древесину предварительно подвергают частичному гидролизу кислотой или пропаркой под давлением или же обработке щёлочью. Древеснопластические массы обладают высокой механической прочностью, антифрикционными и электроизоляционными свойствами. Эти материалы применяют в производстве профильных цельнопрессованных изделий (вкладышей и втулок подшипников, зубчатых колёс, кабельных муфт, электроизоляционных деталей, колпачков ректификационных колонн и др.), а также паркетных плиток и др.

Связующим для основного слоя служат феноло-формальдегидные смолы резольного типа и ненасыщенные полиэфиры. Можно применять и другие полимеры, однако, это не всегда безопасно,

Древесноволокнистые плиты или ДВП (другое название — Оргалит) — материал, получаемый горячим прессованием массы, состоящей из целлюлозных волокон, воды, синтетических полимеров и специальных добавок.