ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ (термопластичные эластомеры), полимерные материалы, обладающие в условиях эксплуатации высокоэластичными св-вами, характерными для эластомеров, а при повыш. т-рах обратимо переходящие в пластическое или вязкотекучее состояние и перерабатывающиеся подобно термопластам (см. Пластические массы); представляют собой линейные или разветвленные блоксопо-лимеры. По св-вам к Т. близки нек-рые мех. смеси двух или неск. полимеров с ограниченной совместимостью, термопластичные резины на основе композиций каучуков и термопластов с частичной или полностью вулканизованной эластомерной фазой, а также иономеры.

Св-ва Т. обусловлены особенностями их структуры-образованием двухфазной системы вследствие термодинамич. несовместимости гомополимеров, образующих жесткие блоки термопласта (напр., полистирола, полиэтилена, поли-бутилентерефталата и т.п.) и эластичные блоки (напр., полибутадиена, полиизопрена, полиоксиалкиленгликоля, сополимеров этилена с пропиленом и т. п.) в макромолекуле Т.

Способные к кристаллизации или стеклованию жесткие блоки за счет физ. взаимод. образуют домены, распределенные в матрице гибких блоков и выполняющие роль поли-функцион. узлов (аналогично поперечным связям в вулканизованном каучуке). Отсутствие хим. связей между цепями полимеров обусловливает их текучесть при повыш. т-рах и для получения изделий позволяет использовать литье под давлением, экструзию, вакуумформование, пневмоформо-вание и т.д. (см. Полимерных материалов переработка).

Получают Т. методами, используемыми для синтеза полимеров: полимеризацией (радикальной, катионной, анионной), поликонденсацией, механохим. обработкой смесей полимеров или сочетанием разл. методов. Важнейшие пром. типы Т.-диенвинилароматические, уретановые, полиэфирные и полиолефиновые (см. табл.). Получены также полиэфир-полиамидные, силоксановые, галоген- и фосфорсодержащие и другие Т.

Диенвинилароматические Т.- блоксополимеры, полученные гл. обр. анионной сополимеризацией винил-ароматич. (стирол, a-метилстирол) и диеновых (1,3-бутадиен, изопрен, реже пиперилен, метилметакрилат и др.) углеводородов в углеводородных р-рителях в присут. ли-тийорг. катализаторов по механизму образования живущих полимеров (см. Анионная полимеризация). Разветвленные Т. получают, используя для сшивания живущих двухблочных полимеров полифункцион. сшивающие агенты.

Содержание стирольных блоков в Т. (30, 40 или 50% по массе) определяет их деформационно-прочностные характеристики. С увеличением содержания жестких блоков модуль упругости и прочность возрастают, а относит. удлинение при разрыве уменьшается. Предельная т-ра эксплуатации Т. зависит от т-ры стеклования жесткого блока и составляет 70-80 °С для бутадиен-a-метилстирольного и 40-50 °С для бутадиен- или изопренстирольных Т.

Для повышения хим. стойкости, термо- и светостойкости в Т. вводят противостарители (напр., 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол), светостабилизаторы (напр., производные бен-зотриазола), антиозонанты (напр., дибутилдитиокарбамат Ni) или химически модифицируют (гидрирование, эпоксиди-рование, галогенирование, циклизация и т.д.). Многокомпонентные полимерные материалы с необходимым комплексом св-в на основе Т. получают путем введения наполнителей и пластификаторов, совмещения их с эластомерами, олигомерами и термопластами.

Диенвинилароматические Т. применяют в обувной пром-сти, стр-ве (для изготовления герметизирующих мастик и листов), медицине (упаковочные материалы, перчатки, шприцы), произ-ве РТИ (в качестве Технол. добавок, для изготовления тканей с термопластичным покрытием, шлангов, прокладок и т.д.).

Уретановые Т.-блоксополимеры с чередующимися блоками, состоящими из сегментов сложных или простых полиэфиров (эластичные) и продуктов взаимод. диизоциа-ната и диола (жесткие блоки). Получают их методом ступенчатой сополимеризации из алифатич. сложных или простых (полиоксиалкиленгликоли) полиэфиров с концевыми гидроксильными группами, диизоцианатов (4,4'-дифенил-метандиизоцианат) и низкомол. диолов (1,2-бутандиол, этиленгликоль и др.).

Осн. характеристики уретановых Т.-работоспособность при т-рах от — 40 до + 80 °С (нек-рые материалы выдерживают кратковременное повышение т-ры до 120°С), высокая износостойкость, стойкость к набуханию в маслах и неполярных р-рителях, атмосферостойкость, высокая радиац. стойкость. Уретановые Т. отличаются большой упругостью при низких т-рах, высоким сопротивлением разрыву и раз-диру, хорошими эластичными и амортизирующими св-вами. Однако для них характерны увеличение хрупкости вследствие высокого теплообразования при многократных быстро повторяющихся деформациях, выцветание под действием УФ облучения, плохая стойкость к полярным р-рителям и гидролизу при повыш. т-рах.

На основе полиуретановых Т. готовят клеи-расплавы, разл. покрытия; их применяют в автомобилестроении (прокладки, уплотнители, рукава разл. назначения, эластичные элементы для передней подвески), для дублирования тканей" получения искусственной кожи и т.д.

Полиэфирные Т.-блоксополимеры, состоящие из чередующихся эластичных блоков полигликоля (полиокситет-раметилен-, полиоксиэтилен-, полиоксипропиленгликоль) и жестких кристаллизующих блоков продуктов взаимод. короткоцепных диолов (бутандиол, этиленгликоль) и ди-метилтерефталата.

Св-ва полиэфирных Т. зависят от кол-ва жестких блоков и могут изменяться в широких пределах. Т. работоспособны при т-ре от — 50 до +150 °С, характеризуются высокими сопротивлением истиранию и многократному изгибу, влаго- и газонепроницаемостью, теплостойкостью к гидролизу, действию топливных смесей и спиртов, но разрушаются под действием горячих конц. минер. к-т и оснований.


4109-13.jpg

Из полиэфирных Т. получают пленки, листы, профили, трубки, оболочки для кабелей, детали для автомобилей и тракторов, конвейерные ленты; из тканей с покрытием из полиэфирных Т. изготовляют резервуары для хранения топлива, одежду, обувь.

Полиолефиновые Т. включают: 1) ограниченно применяемые блоксополимеры этилена и пропилена, получаемые каталитич. полимеризацией мономеров (в присут. кат. Циглера - Натты); 2) композиции этиленпропиленового каучука с полиолефинами - изотактич. полипропиленом, полиэтиленом, их смесями и блоксополимерами и т.д. Представляют собой двухфазные системы (эластомерная фаза каучука диспергирована в непрерывной термопластичной матрице) с развитым межфазным слоем.

Такие Т., наз..термопластичными резинами (ТПР), получают путем совмещения эластомера и термопласта по технологии, близкой к произ-ву резиновых смесей. Выпускают ТПР с несшитой, частично или полностью вулканизованной эластомерной фазой. Для вулканизации используют способ "динамич. вулканизации", когда сшивание эластомера осуществляется в процессе смешения компонентов. В качестве вулканизующих агентов применяют бромфенольные смолы, серу в смеси с ускорителями вулканизации.

Полиолефиновые Т. характеризуются низкой плотн. (0,85-0,93 г/см3), работоспособностью в широком интервале т-р (от - 50 до + 125°С); по физ.-мех. св-вам близки к резинам из этиленпропиленовых каучуков - обладают высокой атмосферо- и износостойкостью, высоким сопротивлением изгибу, истиранию и раздиру, стойкостью к действию воды, к-т, спиртов, низкомол. полярных соед., хорошими диэлектрич. и электроизоляц. св-вами.

Используют такие Т. для изготовления РТИ в автомобильной, тракторной пром-сти, стр-ве, а также изделий бытового назначения, обуви, оболочек кабеля и др.

Мировое потребление Т. 600 тыс. т/год (1990) при ежегодном приросте ок. 7%.


===
Исп. литература для статьи «ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ»:
Энциклопедия полимеров, т. 3, М., 1977, с. 638-41; Ношей А., Мак-Грат Дж., Блок-сополимеры, пер. с англ., М., 1980; Кресте Э., в кн.: Полимерные смеси, под ред. Д. Пола и С. Ньюмена, т. 2, М., 1981, с. 312-38; Термоэластопласты, под ред. В.В.Моисеева, М., 1985; Канаузова А. А., Юмашев М.А., Донцов А. А., Получение термопластичных резин методом "динамической вулканизации" и их свойства. Обзор, М., 1985; Handbook of thermoplastic elastomers, ed. by B.M. Walker, N.Y.-L., 1979. А. А. Канаузова.

Страница «ТЕРМОЭЛАСТОПЛАСТЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков