Под термином «полимеры» обычно понимают разновидности пластика. В зависимости от структуры и назначения, уникальные материалы обладают разными физическими свойствами: эластичностью, или, наоборот, твердостью. Достаточно вспомнить тянущуюся резину, мягкие рулонные упаковочные пленки, твердый полипропилен, тягучий жидкий клей и др.
Особенность молекулы полимера в том, что ее звенья повторяются многократно. В составе всего четыре составляющих (азот, кислород, углерод, водород), которые образуют разные комбинации.
Для производства искусственных полимеров нефтехимические предприятия используют синтетические методы:
- полимеризацию. Суть технологии состоит в том, что к активному центру роста макромолекулы примыкают повторяющиеся звенья мономера. В процессе синтеза возникают новые центры полимеризации, происходит интенсивный рост молекул;
- поликонденсацию. Способ получения полимерных материалов также заключается в стимуляции процесса синтеза, но при этом происходит перегруппировка атомов выделения побочных продуктов (например, воды).
Отметим, что производство полимеров в промышленных масштабах началось уже в первые годы двадцатого века.
Биологические полимерные соединения (древесину, мел, известь и др.) создает природа: они образуются естественным путем во время жизнедеятельности животных, растительных организмов.
Группы полимерных материалов
Высокомолекулярные химические соединения разделяют на виды по нескольким параметрам. Например, по происхождению различают искусственные и природные вещества, а по строению макромолекул – линейные, развернутые, лестничные, трехмерно сшитые.
Т.к. многие полимерные материалы имеют схожие свойства, их объединяют в обширные группы:
- реактопласты. Эти твердые пластмассы нельзя растворить или размягчить. Примером реактопластов является полиуретан или эпоксидная смола. Из них производят износостойкие изделия;
- термопласты. Самые известные представители группы – ПВХ и полиэтилен. Полимеры в нормальных температурных условиях имеют твердое состояние, а при повышении температуры становятся эластичными. Область применения – вторичная переработка;
- эластомеры. Для представителей этой категории характерна вязкость, высокая эластичность.Каучук, бутилкаучук могут растягиваться больше, чем их изначальная длина, и возвращаться в исходное состояние после снятия нагрузки;
- огнеупорные. Этот тип синтетических полимеров был разработан специально для сочетания с огнем. Вещества, которые не горят, выглядят, как легкий и твердый пластик. Они не теряют изначальную форму при нагревании.
Примером негорючих материалов является полипропилен в модификациях PPs и ПП-FR-1, которые часто используют в качестве изоляционных прокладок в электротехнической промышленности.
Применение полимерных материалов в строительстве
Невозможно представить современную экономику без разных полимеров, т.к. эти вещества используются во всех областях производства. На их основе создают лекарственные препараты, мебель, украшения, игрушки, упаковочные обертки, инструменты для стоматологии… Особенно востребованы полимеры в архитектуре и строительной сфере: здесь они постепенно вытесняют другие традиционные материалы (бетон, стекло, металл и др). Потребители ценят синтетические вещества за их легкость, дешевизну, долговечность, устойчивость к коррозии, простоту обработки и технического обслуживания.
Вот примеры использования полимеров в строительстве:
- клеи, монтажные пены;
- инженерные коммуникации (пластиковые/металлопластиковые трубопроводы, канализация, воздуховоды);
- гидро- и теплоизоляторы;
- несущие, ограждающие конструкции (балки, арматура и др);
- декоративно-отделочные элементы для ремонта (например, облицовочные полистирольные плитки массово применяют для обустройства стен санузлов, торговых помещений);
- кровельные перекрытия;
- напольные покрытия (полимерные бесшовные наливные полы для ТРК, производственных зданий, медицинских учреждений. Самое популярное полимерное покрытие для пола – линолеум. Благодаря своим эксплуатационным характеристикам, низкой цене он составляет достойную конкуренцию кафельной плитке, ламинату).
Использование полимеров для гидроизоляции и кровли
Т.к. высокомолекулярные соединения имеют повышенные изоляционные свойства, их часто применяют в составе разных водозащитных систем.
Распространенные виды полимерной гидроизоляции:
- мембраны ПВХ, ТПО для гидроизоляции кровли. Непроницаемые композитные материалы удобны и надежны в эксплуатации, пригодны к ремонту. Они пожаробезопасны, устойчивы к давлению, резким перепадам температур и одновременно обладают эластичностью. С помощью усиленных армированных мембран создают покрывной слой кровельного пирога;
- проникающие составы обеспечивают гидроизоляционную защиту железобетонных установок. Применение полимерного материала выгодно тем, что он дополнительно усиливает прочность существующих строений из бетона;
- полимерно-битумные композиты для обмазки вертикальных и горизонтальных бетонных поверхностей (в т.ч. заглубленных). Обмазочный слой защищает бетон от влияния агрессивных подводных вод.
Очевидно, что применение современных полимерных материалов выгодно во многих сферах промышленности и в быту. С каждым годом полимерам доверяют все более ответственные задачи, а объем их потребления стремительно растет.
Компания НПО-Урал работает с материалом «Аркаим».