Термореактивні пластмаси

Реактопласти під час нагріван­ня спочатку розм'якають, а згодом при певній температурі тве­рднуть внаслідок утворення міцних ковалентних поперечних зв'язків між макромолекулами. Деякі термореактивні поліме­ри (наприклад епоксидні смоли) тверднуть під дією затверджува­ча навіть при кімнатній температурі. Затверділі реактопласти неможливо перевести, повторно нагріваючи, у рідкотекучий стан. Реактопласти відрізняються від термопластів вищою теплостійкістю, нерозчинністю і стабільністю властивостей в робочому інтервалі температур. Найпоширені­шими синтетичними полімерами для термореактивних пласт­мас є карбанідоформальдегідні, меламіноформальдегідні та епок­сидні смоли.

Карбамідоформальдегідні смоли — продукти поліконден­сації карбаміду з формальдегідом. Каталізаторами затвердіння є органічні кислоти (соляна, фосфорна) та деякі солі. Карбамідоформальдегідні смоли світ­лостійкі, добре забарвлюються і зберігаються. На їх основі ви­робляють полімерні композитні матеріали з порошкоподібни­ми, волоконними й шаруватими зміцнювачами, а також клеї, лаки, фарби та емалі. Основним споживачем карбамідоформальде-гідних смол є деревообробна промисловість.

Меламіноформальдегідні смоли — продукти поліконден­сації білого кристалічного порошку — меламіну а формальдегі­дом. Ці смоли тверднуть і при кімнатній температурі, і під час нагрівання. З них виготовляють полімерні композитні матеріа­ли, клеї, лаки та емалі.

Фенолоформальдегідні смоли отримують поліконденсаці­єю фенолу з формальдегідом. З фенолоформальдегідних смол виго­товляють композитні полімерні матеріали, а також клеї, лаки, електротехнічні деталі й шліфувальні круги.

Епоксидні смоли — продукти поліконденсації епіхлоргідрину з дифенілпропіленом. Вони термопластичні, але після до­давання до їх складу затверджуваній стають термореактивними. Ці смоли мають добрі адгезійні, механічні й діелектричні властивості, тверднуть в холодному і нагрітому стані. З них виготовляють клеї, лаки, шаруваті пластмаси.

Композиційні матеріали.

Композитними називають штучно створювані матеріали, щоскладаються з двох або більше хімічно різних компонентів, істотно відмінних за властивостями й розділених добре вираже­ною міжкомпонентною границею. Будь-який композитний ма­теріал (КМ) складається з неперервної в усьому його об'ємі мат­риці та зміцнювального компонента (арматури), розміщеного в ній за заданою закономірністю.

Матриця — це порівняно пластичний матеріал, вона надій­но з'єднана зі зміцнювальним компонентом, надає готовому виробу потрібної форми, міцності та жорсткості й захищає зміц­нювальний компонент від можливих пошкоджень.

Матеріал матриці визначає загальну назву КМ, з огляду на що розрізняють композитні матеріали з металевою матрицею або металеві композитні матеріали (МКМ), з полімерною ма­трицею — полімерні композитні матеріали (ПКМ) та з керамі­чною матрицею — керамічні композитні матеріали (ККМ).

Зміцнювальний компонент повинен мати високу міцність і жорсткість, малу густину, добру хімічну тривкість й темпера­турну стійкість, а також, максимально досяжну технологічність. Для армування композитних матеріалів застосовують порош­кові компоненти,волоконні та шаруваті компоненти.

Порошкові зміцнювальні компоненти — це зазвичай тверді важкоплавкі дрібні частинки карбідів, оксидів, нітридів, що не розчиняються у матриці в усьому інтервалі температур експлуатації КМ. Зі зменшенням їх розмірів і відстаней між ними підвищується міцність композитного матеріалу.

До волоконних компонентів належать непе­рервні та короткі волокна неорганічного й органічного поход­ження, металевий дріт і сітки на їх основі. Волокна в МКМ гальмують поширення тріщини в напрямку, перпендикуляр-но­му до них, і практично виключають раптове руйнування кон­струкції. Міцність волокноподібних кристалів залежить від глад­кості їх поверхні та площі поперечного перерізу. Чим рівніша поверхня волокна, тим менше мікродефектів на його поверхні і воно міцні­ше.

Як пластинчастий (шаруватий) зміцнювальний компонент використову­ють, наприклад, тканину, шпон, папір.