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.
|