Органічні в’яжучі речовини 1

Органічні в'яжучі речовини

Органічні в'яжучі речовини - це високомолекулярні природні або синтетичні речовини, здатні спонтанно або під дією різних факторів (речовин-затверджувачів, температури і ін.) Переходити з рідкого стану в тверде, і як в рідкому, так і в твердому стані мають хорошу адгезію з іншими матеріалами.

Залежно від походження, хімічної будови і властивостей органічні в'яжучі ділять на наступні групи: чорні в'язкі - бітуми і дьогті; синтетичні полімери; природні смоли і високомолекулярні речовини.

Найбільша група органічних в'яжучих - синтетичні полімери, одержувані з низькомолекулярних продуктів (мономерів) полімеризацією і поліконденсацією. Особлива група полімерів - каучуки і каучукоподобное полімери, що володіють високоеластичними властивостями, через що їх називають еластомерами.

Природні смоли й високомолекулярні речовини застосовують як в природному їхньому фінансовому стані, так і після хімічної модифікації, що додає їм необхідні властивості (модифіковані природні полімери). Залежно від ставлення до нагрівання розрізняють термопластичні і термоактивні органічні в'яжучі речовини.

Термопластичні речовини при нагріванні переходять з твердого стану в рідке (плавляться), а при охолодженні знову тверднуть, причому такі переходи можуть повторюватися багато разів. Термопластичність пояснюється лінійною будовою молекул і досить слабким міжмолекулярним взаємодією. З цієї ж причини більшість термопластів здатне розчинятися у відповідних для них розчинниках. До термопластів відносяться бітуми, багато широко поширені полімери - поліетилен, полівінілхлорид, полістирол і природні смоли - каніфоль, копав і ін.
Термореактивними називають речовини, у яких перехід з рідкого стану в тверде відбувається необоротно; при цьому у них змінюється молекулярна структура: лінійні молекули з'єднуються в просторові сітки - макромолекули. Таке необоротне твердіння відбувається не тільки під дією нагрівання (звідси пішов термін «термореактивні речовини»), а й під дією отверді- телей, радіоактивного випромінювання та інших факторів. Затверділі термореактивні полімери, як правило, більш термостійкі, ніж термопластичні. Термореактивні в'яжучі надходять на будівництво часто у вигляді в'язких рідин, званих не зовсім правильно "смолами». У хімічній технології ці продукти часткової полімеризації (з молекулярною масою менше 1000), що мають лінійну будову молекул і здатні до подальшого укрупнення, називають олигомерами. До термореактивним органічним в'яжучим відносяться, наприклад, епоксидні і поліефірні олігомери (смоли), оліфи, каучуки в суміші з вулканізатор і т. П.

Органічні в'яжучі істотно відрізняються від неорганічних (мінеральних). Органічні в'яжучі характеризуються низькою термостійкістю, що залежить від їх складу і будови і знаходиться в межах 60 ... 250 ° С; в більшості своїй це горючі речовини. Адгезія органічних в'яжучих значно вище, ніж мінеральних. Швидкість твердіння і умови тверднення органічних в'яжучих можна варіювати в широких межах; в цілому вони тверднуть значно швидше мінеральних. Міцність при стисканні, а особливо при розтягуванні і вигині у органічних в'яжучих вище, ніж у мінеральних; але в разі застосування термопластичних в'яжучих необхідно пам'ятати, що їх міцність швидко падає при підвищенні температури. Органічні в'яжучі в переважній більшості водостійкі і хімічно стійки (більшість полімерів добре протистоїть дії кислот, лугів і сольових розчинів). Вартість органічних в'яжучих значно вище, ніж мінеральних.

Зі сказаного видно, що відмінності органічних в'яжучих від мінеральних носять як позитивний, так і негативний характер. Тому кожен вид в'яжучих має свої раціональні області застосування, які обираються з урахуванням всіх його властивостей.

Органічні в'яжучі використовують в будівництві для отримання клеїв, мастик, полімерних і полімерцементних розчинів. Більша ж частина синтетичних полімерів йде на виробництво пластмас, до складу яких, крім того, як правило, входять наповнювачі, що знижують вартість і надають пластмасам спеціальні властивості, і Інші компоненти. Наповнювачі входять не тільки до складу пластмас, це обов'язковий компонент мастик і будівельних розчинів на органічних в'яжучих.

Висока вартість органічних в'яжучих (особливо полімерних) висуває на перший план при їх використанні задачу зниження полімеремкості - т. Е. Отримання необхідного результату при мінімальних витратах полімеру. Тому полімерні в'яжучі застосовують в основному для отримання тонких облицювальних виробів (плиток, плівок, погонажних виробів), фарбувальних і клеять складів, захисних хімічно стійких покриттів, а також у вигляді легких з надзвичайно малою щільністю теплоізоляційних матеріалів.