48.Полимерные строительные материалы. Свойства пластмасс.

Полимерные строительные материалы и изделия получают из пластических масс. Пластическими массами (пластмассами) называют материалы, основным связующим компонентом которых является полимер как синтетическое высокомолекулярное вещество. На стадии изготовления материалов пластмассы обладают способностью легко формоваться при определенной температуре и давлении.

Кроме полимера (связующего) пластмассы могут содержать наполнители, пластификаторы, красители, стабилизаторы, смазывающие вещества и другие специальные добавки. По структуре и свойствам пластмассы и изделия являются представителями искусственных строительных конгломератов (комбинированных конгломератов и микроконгломератов).

Физические и механические свойства.

 Истинная плотность пластмасс меньше, чем у каменных материалов.

Пористость пластмасс можно регулировать в процессе их производства в широких пределах. Так, полимерные пленки, линолеум, стеклопластики практически не имеют пор, а пористость пенопластов может достигать 95...98%. Поэтому средняя плотность пластмасс может быть близка к истинной плотности — у непористых пластмасс или снижается до 50...10 кг/м3 — у газонаполненных пластмасс.

 Водопоглощение пластмасс очень мало и не превышает для плотных пластмасс 3 %. Большинство пластмасс обладает значительной водостойкостью и стойкостью к водным растворам солей, кислот и щелочей.

Теплостойкость большинства пластмасс невысока (1ОО...2ОО°С), но отдельные виды пластмасс (фторопласт, кремшшорганические полимеры) выдерживают нагрев до ЗОО...5ОО°С.

 Теплопроводность (0,23...0,7 Вт/(м-°С) пластмасс низкая, а у газонаполненных пластмасс она близка к теплопроводности воздуха. Отличительной особенностью пластмасс является высокий (в 5... 10 раз выше, чем у других строительных материалов) коэффициент теплового расширения. Это обстоятельство необходимо учитывать при использовании пластмасс, особенно в сочетании с другими материалами,

 Прочность некоторых пластмасс значительна и у конструкционных пластмасс, таких, как стеклопластик, может достигать 200...300 МПа. При этом характерной особенностью пластмасс, отличающих их от каменных материалов, является то, что прочность при растяжении и изгибе у них почти такая же, как при сжатии (у каменных материалов /?р= (0,2...0,1) /?Сж). Благодаря высокой прочности и малой плотности коэффициент конструктивного качества у пластмасс намного выше, чем у большинства традиционных строительных материалов.

 Модуль упругости у пластмасс приблизительно в 10 раз ниже, чем у бетона и стали. Это наряду с характерной для полимерных материалов ползучестью предопределяет их высокую деформативность.

 Химические и физико-химические свойства.

 Большинство пластмасс обладает высокой стойкостью к действию химически агрессивных веществ — растворов кислот, щелочей и солей. Однако многие пластмассы легко растворяются или набухают в органических растворителях. Для каждой пластмассы характерна своя группа растворителей, имеющих родственную к полимеру природу.

 Старение — изменение структуры и состава полимерного компонента пластмасс под действием эксплуатационных факторов (солнечный свет, кислород воздуха, нагрев и т. п.), вызывающих, в свою очередь, ухудшение свойств самой пластмассы. При старении возможно протекание в полимере двух процессов: структурирование (т. е. сшивка молекул), приводящее к потере эластичности, появлению хрупкости и последующему растрескиванию, и деструкция-—разложение полимера на низкомолекулярные продукты. В пластифицированных пластмассах возможно также «выпотевание» и улетучивание пластификатора, что также приводит к потере эластичности.

Возмооюность выделения из пластмасс токсичных веществ не исключена. Хотя существует мнение, что пластмассы вредны для здоровья (это утверждение ни в коей мере не относится ко всем пластмассам). Чистые полимеры биологически безвредны, но в полимерах возможно присутствие остатков мономеров или низкомолекулярных продуктов деструкции полимеров, появившихся в результате нарушения технологических режимов синтеза и переработки. Кроме того, в пластмассу вводят низкомолекулярные продукты   (пластификаторы, стабилизаторы и др.), которые могут быть также источниками вредностей. Полная безвредность пластмасс может быть обеспечена при условии соблюдения технологических режимов и тщательном подборе компонентов пластмасс.

В целом, говоря о токсичности пластмасс, необходимо помнить, что в жидком виде они почти все в той или иной мере токсичны, а в затвердевшем — не все. Поэтому при использовании пластмасс, особенно для внутренней отделки помещений, для целей водоснабжения и т. п., необходима их тщательная санитарная проверка.

 Горючесть большинства пластмасс является следствием горючести полимеров. В настоящее время ведутся интенсивные работы по получению полимеров и пластмасс с пониженной горючестью. Например, синтезированы трудносгораемые галогено- и фосфорсодержащие полимеры, разработаны добавки-—антипирены для пластмасс. Однако в целом пластмассы остаются сгораемыми материалами.