Для того, чтобы улучшить свойства полимеров, в них вводят различные наполнители и целевые добавки. Полученные таким образом сплавы называют композитными материалами (или композитами). Свойства наполненного полимера в значительной степени определяются видом наполнителя. На сегодняшний день известно около 200 различных наполнителей, и это число постоянно растёт. По своим характеристикам наполнители для полимеров делятся на несколько групп.
Тканые наполнители:
Эта группа наполнителей используется для получения сверхпрочных армированных материалов. Тканые наполнители производятся на основе стеклянных, углеродных и хлопчатобумажных тканей. Композиты, содержащие тканевые наполнители, имеют хорошие термодеформационные, теплофизические, физико-механические и эксплуатационные свойства. В роли связующего компонента в этих материалах выступают ненасыщенные полиэфиры, эпоксидные олигомеры полиамиды и другие полимеры, а содержание наполнителя может доходить до 50%.
Нетканые наполнители:
К этой группе относятся различные сетки, войлочные маты, картон, бумага. Иногда для наружного слоя используется декоративная бумага, что позволяет производить декоративные пластики. Такие материалы могут использоваться для облицовки мебели. Для производства же материалов с особыми свойствами – контролируемая пористость, плотность – идеально подходят маты и сетки. Наполнители пропитываются раствором связующего полимера, сушатся и подвергаются обработке методом холодного прессования.
Волокнистые наполнители:
К ним относятся углеволокна, стекловолокна, синтетические и хлопчатобумажные волокна и отходы их производства. Также допустимо использование усов оксидов металлов и моноволокна в виде монокристаллов.
Композиционные материалы с волокнистыми наполнителями могут иметь различные свойства в зависимости от того, какой тип волокон использован при их производстве. Волокна могут быть непрерывными (в виде ровницы или войлока) и рублеными (длинно- и коротковолокнистые). Композиты, наполненные рублеными волокнами, особенно коротковолокнистыми, можно подвергать переработке методом литья под давлением или экструзии. Наиболее оптимальная концентрация волокнистого наполнителя в композите – 30-50%.
Дисперсные наполнители:
Из множества возможных наполнителей группа дисперсных наполнителей наиболее разнообразна по своим свойствам. Любой продукт органического или неорганического происхождения, поддающийся измельчению, может использоваться в качестве наполнителя для композита.
Среди наполнителей органического происхождения наиболее используемой стала древесная мука, которая получается в результате измельчения высушенной древесины. Она имеет низкую стоимость и хорошо пропитывается растворами. Этот наполнитель используется при производстве алкидных линолеумов и пресс-порошков.
К дисперсным наполнителям относятся также синтетические порошкообразные полимеры, мел, каолин, асбест, сажа, тальк, а также
Полевошпатный наполнитель:
Основой этого наполнителя является кварц-полевошпатное сырьё. Наполнитель представляет собой молочно-белый жильный кварц, микронизированный на струйной мельнице. Композиты с добавлением полевошпатного наполнителя обладают повышенной износостойкостью, стойкостью к тепловому старению, высоким показателем прочности при растяжении, высокой химической стойкостью и ещё целым рядом свойств, позволяющих широко использовать композиты на основе данного наполнителя.
Антипирены:
Большинство полимеров относится к пожароопасным материалам, а во многих областях применения пластмасс существуют повышенные требования в отношении пожаробезопасности. Структура полимеров такова, что сделать их полностью негорючими невозможно, но можно существенно снизить способность к возгоранию при помощи введения в полимер антипиренов. Антипирены – это добавки, которые затрудняют воспламенение материала и снижают скорость распространения огня.
Антипирены делятся на несколько групп по принципу их взаимодействия с полимером: интумесцентные добавки; добавки, химически взаимодействующие с полимером; добавки, смешиваемые с полимером механическим путём.
Для защиты пластмассовых изделий от воспламенения и горения используются, как правило, комбинации различных типов антипиренов.
|
