Полимерные строительные и отделочные материалы

К полимерным строительным материалам (пластмассам) принадлежат, как правило, многокомпонентные системы, в которые в качестве связующих входят полимеры. Кроме полимеров, в состав пластмасс могут входить наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители и другие добавки.

Полимерные строительные материалы и изделия классифицируют по различным признакам: по назначению (для покрытия полов, отделки стен, строительных конструкций и т. п.); по основному полимеру, входящему в их состав (поливинилхлоридные, полиэтиленовые, поливинилацетатные, полиэфирные, эпоксидные и т. п.); по способу изготовления (прессованные, каландрированные, экструзионные, литые и др.); по структуре (плотные, ячеистые, крупнопористые, волокнистые, слоистые, без подосновы, на подоснове и т. п.); по жесткости (жесткие, полужесткие, мягкие, гибкие); по внешнему виду (рулонные, листовые, плиточные, погонажные, мастичные); по фактуре лицевой поверхности (гладкие, рифленые, тисненые и др.); по цвету (одно- и многоцветные).

Жесткие пластмассы — твердые, упругие материалы с модулем упругости свыше 1 ГПа; они имеют малое относи-тельное удлинение при разрыве, для них характерны хрупкость, мгновенно обратимые деформации. Примерами жестких пластмасс являются фенопласты, аминопласты, глифталевые полимерные материалы.

Полужесткие пластмассы имеют модуль упругости свыше 0,4 ГПа. Остаточные деформации обратимы и полностью исчезают при нагревании. К полужестким пластмассам относятся полипропилен, полиамиды.

Мягкие пластмассы — это материалы с низким модулем упругости (0,02...0,1 ГПа), большим относительным удлинением при разрыве. Остаточные деформации обратимы и медленно исчезают при нормальной температуре. К мягким пластмассам относятся поливинилацетат, полиэтилен.

Эластичные пластмассы — мягкие, гибкие материалы, модуль упругости которых меньше 0,02 ГПа, с большими обратимыми деформациями при растягивании. К этим материалам относятся каучуки, полиизобутилен.

По способу получения синтетические полимеры подразделяют на полимеризационные и поликонденсационные.

Полимеры, способные размягчаться и приобретать пластичность при нагревании, называют термопластичными. Термопластичные полимеры имеют линейное или разветвленное строение и изготовляются преимущественно с помощью реакции полимеризации (полиэтилен, поливинил-хлорид, полиамиды и т. п.).

Полимеры с пространственным строением макромолекулы после отверждения при нагревании не становятся пластичными. Они называются термореактивными (реактопластами). К ним относится большинство поликонденсатов (фенолформальдегидные, полиэфиры, эпоксидные и т. д.). Чем больше поперечных связей в макромолекулах таких полимеров (более густая «сетка»), тем они более прочные, менее текучие, более упругие и т. п.

По химическому строению цепей макромолекул полимеры обычно подразделяют на карбоцепные и гетероцепные. В цепи первых входят только атомы углерода, а вторых — также другие атомы.

Разновидностью гетероцепных являются элементоорганические полимеры, которые наряду с элементами, входящими в обычные органические соединения, то есть углеродом, водородом, азотом и кислородом, содержат и другие неорганические элементы — кремний, фосфор, алюминий, титан, олово и т. п. Представителями группы элементоорганических являются кремнийорганические полимеры. Кремний- органические и прочие элементоорганические полимеры благодаря особенностям химического строения объединяют в себе ряд положительных качеств материалов как органического, так и неорганического происхождения (теплостойкость, гидрофобность, эластичность и др.).

К специфическим свойствам полимерных материалов, которые определяют их применение в строительстве, относятся низкая плотность в сочетании с высокой прочностью, стойкость в воде к разнообразным химическим реагентам, высокие износостойкость, технологичность, способность легко окрашиваться, низкая теплопроводность. Общими недостатками полимерных материалов являются сравнительно низкая теплостойкость, значительное линейное расширение, ползучесть, склонность к старению, то есть к ухудшению физико-механических свойств под действием факторов окружающей природной среды. В зависимости от характерных технических свойств пластмассы классифицируют на группы:

Эксплуатационно-технические требования к полимерным строительным материалам и изделиям и соответствующие этим требованиям физические, механические и химические свойства пластмасс определяются их назначением. Для отделочных пластмасс определяющими свойствами являются декоративность, гигиеничность, теплозвукоизолирующая способность, стойкость к действию разных агрессивных факторов, стойкость цвета; для конструкционно-отделочных материалов — механическая прочность. К материалам для покрытия полов важнейшими требованиями являются износостойкость, стабильность линейных размеров, незначительная деформативность под нагрузкой. Отдельного разговора заслуживают полимерные наливные полы.

Кроме отделочных материалов, полимеры входят в состав мастик и клеев, успешно применяемых для крепления облицовки из дерева, керамики и пластика.