Состав красочных композиций. Роль составляющих. Связующие для красочных составов

27. Почему нельзя сделать краску на растительном масле?

28. Краски для оштукатуренных поверхностей. Что является связующим? Нужен ли наполнитель?

29. На каком связующем делают краски для горячих поверхностей?

30. Чем пропитывают древесину, предназначенную для работы в бактерицидной среде?

31. Какие конструкции можно делать из полимерных материалов?

32. Можно ли повысить температуростойкость полимерных материалов?

33. Какие конструкции называют комбинированными?

34. Какие свойства полимеров привлекательны для изготовления конструкций?

1. Полимеры – органические вяжущие вещества. Их получают полимеризацией и поликонденсацией нефтепродуктов, нефтяных газов и продуктов коксования углей, а также модификацией природных высокомолекулярных веществ и перегонкой органических веществ.

2. К неорганическим полимерам относятся силикатные стекла, керамика, слюды, асбест, графит. Основу их составляют окислы Si, Al, Mg, Ca и др. Их отличает более высокая плотность, ковалентные связи соединяют до 14 атомов между собой, цепи имеют ионные связи. Они более устойчивы к высокой температуре, более хрупки, плохо переносят динамические нагрузки. Короткие цепи не обеспечивают эластичности этим полимерам.

3. Элементоорганических природных полимеров нет, это искусственные вещества, сочетающие в своем составе органические и неорганические элементы. Они более термостойки, так как содержат минеральные атомы Si, Al, Ti и др., эластичны, так как эти свойства обеспечивают органические радикалы, соединяющиеся в длинные цепи.

4. Полимеры имеют как кристаллическую (полиэтилен), так и аморфную структуру (каучук). Кристаллы в полимерах не имеют какой-либо преимущественной ориентации, их расположение случайно, они очень мелки и рас-полагаются в разупорядоченной структуре.

Стекла выделяются среди других полимеров своей прозрачностью и хрупкостью. Прозрачность свидетельствует об их некристалличности, расположение молекул беспорядочно, структура аморфна. Такие вещества называют смолами.

5. Термопластичные полимеры имеют линейное строение молекулы. При повышении температуры они размягчаются, снижая прочность (полиэтилен, полистирол и др. полимеризационные полимеры). Пространственные поли-меры относятся к термореактивным, они не могут обратимо изменять свои свойства и при нагревании превращаются в твердые нерасплавляемые фор-мы, даже могут обуглиться, сгореть, но не размягчаются. Такие полимеры называют реактопластами. Их применяют для конструкционных пластмасс. Это, в основном, поликонденсационные полимеры – фенолоальдегидные, мочевиноформальдегидные, полиэфиры, эпоксидные и др.

6. Резина представляет собой вулканизированный каучук, содержит в качестве наполнителя сажу. Чтобы сделать каучук (резину) более жестким и теплостойким, его вулканизируют. Вулканизация – процесс взаимодействия каучука с серой с образованием новых связей между цепями полимера. Цепи «сшиваются», состав становится твердым, жестким, теплостойким.

7. Чистые полимеры используют в качестве лаков, клеев, пленок и связующих в пластмассах. Способы формования пластических масс разнообразны. Это вальцевание, каландрирование, экструзия, прессование, литье, промазывание, пропитка, полив, напыление, сварка, склеивание и др.

8. Смесь для изготовления пластмассы состоит из связующего, наполнителя, стабилизатора, пластификатора, пигмента и других технологических добавок. Смешение компонентов может быть непрерывным и периодическим до полной однородности состава. Связующее скрепляет все компоненты. Для повышения прочности, твердости и снижения удлинения полимера в состав вводится до 35-90% наполнителя. Введение стабилизатора способствует со-хранению структуры и долговечности полимера, введение пластификатора дает уменьшение хрупкости, улучшение формовочных свойств. Пигмент – окрашивает пластмассу в тот или иной цвет.

9. В качестве наполнителя используют неорганические и органические порошки и волокна, а также листовые материалы – бумагу, ткани, древесный шпон, фольгу и др. Наполнитель удешевляет материал, повышает теплостойкость, сопротивление растяжению и изгибу.

10. Стабилизаторы – вещества, способствующие длительному сохранению первоначальных свойств, замедляющие «старение» пластмассы. Различают термо- и светостабилизаторы. К первым относятся оксиданты – тонкодисперсные металлы, оксиды металлов, связывающие летучие. Вторые – производные фенолов, газовая сажа, оксид цинка, способные поглощать и преобразовывать ультрафиолетовое излучение в тепловую энергию. Стабилизаторы вводят от 2-3 до 50% в формируемую смесь.

11. К конструкционным относятся полимербетоны, в которых в качестве связующего используют полиэфирные, эпоксидные, фурановые и др. полимеры. Они отличаются не только химической стойкостью, но и высокой прочностью при растяжении, изгибе и сжатии. Стеклопластики – композиционные листовые материалы, армированные стекловолокном. Выпускают на основе ориентированных волокон, рубленых и на основе тканей. Стеклопластики с ориентированными волокнами обладают прочностью до 1000 МПа, что в сочетании с химической стойкостью делает их эффективным конструкционным материалом. Стеклопластики с рубленым волокном на полиэфирном связующем обладают светопрозрачностью. Используются для устройства кровель, ограждений балконов, лоджий и др. Стеклотекстолиты – на основе стеклоткани – идут на изготовление слоистых стеновых панелей, оболочек, оконных и дверных блоков.

12. Классифицируют пластмассу для строительства по назначению:

1 – материалы для покрытия пола;

2 – отделочные и конструкционно-отделочные;

3 – мастики и клеи, герметизирующие материалы;

4 – теплоизоляционные, кровельные материалы;

5 – лакокрасочные;

6 – трубы, фасонные части к ним и сантехническое оборудование;

7 – элементы зданий (панели, светопрозрачные фонари, окна, двери, купола и т.д.).

13. Полимербетонные растворы для пола составляют из связующего – полимера: феноло-формальдегидные, фурановые, эпоксидные или полиэфирные смолы с модификаторами, пластификаторами, стабилизаторами и порошкообразным наполнителем, а также заполнителем мелкого и крупного (фр.<10 мм). Полимербетонную смесь укладывают толщиной 20-50 мм на подготовленное основание, уплотняют и заглаживают поверхность. Такой пол водостоек, химически стоек и выдерживает тяжелые нагрузки.

14. Пластмассовую плитку для пола делают из полимеров не только химически стойких, но и гасящих вибрацию. Это полимеризационные полимеры: поливинилхлорид, инденокумарон, резина. Более износостойкие полы делают из поликонденсационных полимеров с наполнителем: фенолоформальдегидных, полиэфирных, эпоксидных и др.

15. Из поливинилхлорида, полиэтилена. Горячую воду можно транспортировать по трубам из полипропилена. Но наиболее надежны стеклопластиковые трубы, которые изготавливают из полиэфирных полимеров, стекложгута или стеклоткани центробежным методом.

16. Модифицированные полимерами материалы можно отнести к композиционным. Это полимерцементный бетон, бетонополимеры, бетоны с полимерным заполнителем и полимерным покрытием. Модифицируют битумные составы. Полимербитумные связующие используют при изготовлении мастик, герметиков, рулонных материалов и даже асфальтобетонного покрытия. Модифицируют мягкую древесину, при этом улучшаются ее свойства, продлевается срок службы, прочность повышается в 2 раза.

17. Бетонополимеры – это обычный бетон на цементном вяжущем и заполнителе, но с большим В/Ц и меньшим количеством цемента. После затвердевания его пропитывают жидким мономером или полимером: метилметакрилатом или стиролом, эпоксидной или полиэфирной смолой. Прочность их увеличивается в 2-10 раз, увеличивается химическая стойкость и морозостойкость. Бетоны с полимерным заполнителем (фибробетоны) – структура, армированная полимерным волокном длиной до 100 мм. Волокно из полипропилена не смачивается, имеет механическое зацепление. Бетон приобретает повышенную прочность на изгиб и растяжение, малую деформативность, повышенную трещиностойкость, ударную прочность, огнестойкость.

18. Древесину модифицируют феноло-альдегидными, мочевино-формальдегидными, фурановыми, кремнийорганическими и др. полимерами путем пропитки. Это повышает прочность, твердость, сроки службы. Снижается водопоглощение древесины. Мягкая древесина улучшает свои качества: паркетная клепка не уступает по свойствам паркету из ценных пород дерева.

19. Применение полимерных материалов в строительстве расширило возможности создания новых индустриальных конструкций: пневматических, пневмокаркасных, полимербетонных, трехслойных, оболочек. Пневматиче-ские конструкции изготавливают из армированных и неармированных пленок или тканеполимеров (пропитанные полимерами ткани).

20. Полимербетоны имеют высокую химическую стойкость, высокие прочностные показатели, газо- и водонепроницаемость. Поэтому их используют в не-сущих конструкциях химических, промышленных предприятий. Из них изготавливают колонны для эстакад, этажерки, фундаменты под колонны и технологическое оборудование, балки покрытий, плиты для пола и др. Их изготавливают на основе органического вяжущего – полимера, более стой-кого материала чем цементный раствор. Полимер обеспечивает первичную защиту и прочность.

21. Слоистые конструкции применяют для ограждения: стены, перекрытия, покрытия. Как правило, это композиционные материалы, сочетающие прочностные и теплоизолирующие или звукоизолирующие свойства, недостающие у каждого материала в отдельности. Теплоизолирующий слой, как правило, размещается внутри прочных оболочек – это трехслойная конструкция. Если двухслойная, то утеплитель может размещаться с той или иной стороны. Эффективный утеплитель, как правило – мягкий материал, нуждающийся во внешней защите более прочным материалом. Поэтому оболочки делают из тяжелого или легкого бетонов, стеклопластика, полимербетона, металла, кирпича, блоков, асбестоцемента и др.

22. Можно. Теплоизоляционные пластмассы изготавливают 3 способами: физико-механическим (под давлением воздуха или инертного газа), химическим (с помощью химических газообразователей) и воздушно-механическим (с помощью пены или ПАВ). Пенопласты могут быть из полистирола, полиуретана, фенольные, карбамидные, причем, последние относятся к трудносгораемым и трудновоспламеняемым, самым легким и дешевым, но менее жестким. Представителем карбамидного поропласта является мипора, плотность ее 10-20 кг/м3.

23. Пенополиуретан – пористый полиуретан, получают с помощью сжатого газа, делающим его жестким и эластичным. Отличается низкой теплопроводностью (λ<0,019Вт/м°С) за счет закрытых ячеек, наполненных газом. Отличется химической и биологической стойкостью, теплостойкость 110°С. Жест-кий используют в виде плит, скорлуп, утепляющего слоя на камне, металле, фольге, пленке. Эластичный пенополиуретан служит для герметизации стыков панелей, вспененый в качестве утеплителя при изготовлении слоистой конструкции.

24. Теплоизоляционные пластмассы получают из термопластичных и термореактивных полимеров химическим и физическим способами.

1. При высокой температуре происходит выделение газов из химических веществ – порофоров (NaHCO3, (NH 4)2CO3 и др.) или при взаимодействии компонентов.

2. При физическом способе поризации полимеров происходит расширение растворенных в полимере газов при повышении температуры или снижении давления (например, выпуск жидкого полимера из баллончика), а также при механическом перемешивании с технической пеной или ПАВ. Например, пенополистирол получают прессовым и беспрессовым методами. После смешения полистирола с газообразователем его прессуют при давлении 12-20 МПа, получая бисер. Когда требуется, вспенивают в камерах при температуре 100-105°С, где происходит выход газа, который был растворен в полимере при температуре 120-180°С. Выходя, газ вспенивает полимер. Бес-прессовый метод заключается в воздействии на полимер растворенного в нем газа образующегося при выходе из него в горячей воде или водяном па-ре. Затем вспученные гранулы пенополистирола спекают в формах. Прессовым методом получают поропласты из термопластичных полимеров. Бес-прессовым – из термоактивных или их смесей с термопластичными. Физико-механические свойства ячеистых пластмасс улучшаются с увеличением содержания закрытых ячеек. Плотность ячеистых пластмасс зависит от плотности полимера и содержания газообразователя, она может быть от 10 до 200 кг/м3.

25. Это: 1) порошковые краски, где в качестве основного сырья применяют термопластичные полимеры (полиэтилен, поливинилхлорид, полиамиды), а также термореактивные полимеры (эпоксидные, полиэфирные, полиурета-новые), представляющие собой мелкодисперсную сухую смесь из твердых полимеров, наполнителя, пигмента и др. добавок. Смесь расплавляют при температуре 170-250°С (пистолетом) и в капельно-жидком состоянии наносят на поверхность, где расплав охлаждается с отверждением и образованием химически стойкого покрытия.

2) Пастовые составы на основе синтетических смол и водных дисперсий полимеров. Так готовят полимерцементные, полимергипсовые, полимергипсо-цементные пасты с добавкой тонкомолотого песка. Такие покрытия используют для окраски зданий, получая красочный состав одновременно со свойствами штукатурного покрытия.

3) Вододисперсионные краски: поливинилацетатная, акрилатная, бутадиен-стирольная – эмульсия полимера в воде с эмульгатором, пигментом и специальными добавками. При нанесении на окрашиваемую поверхность вода отсасывается основанием, капельки полимера сливаются, образуя гладкую поверхность. После отверждения покрытие приобретает водостойкость, но остается воздухопроницаемым.

4) Полимерные краски – это суспензия пигмента в растворе полимера: пер-хлорвиниловая, кремнийорганическая, эпоксидно-полиамидная композиция (для фасадов). Каучуковая краска – дисперсия хлоркаучука в летучем растворителе (для защиты от коррозии металла).

5) Лаки – дисперсии синтетической смолы в летучем растворителе. Используют для покрытия дерева, металла, стекла, паркета, пола и др.

6) Эмаль – суспензия пигмента в лаке. Пленкообразующее вещество – лак (синтетические смолы, эфиры, целлюлоза, глифталевые, перхлорвиниловые и др. полимеры) покрывает поверхность тонкой пленкой, содержащей красящий пигмент. Используется для внутренних отделочных работ.

26. Связующее – пленкообразующее покрытие, наполнитель, растворитель, пластификатор и пигмент. В качестве связующего берут олифу, полимер, клей, воду и неорганические вяжущие. Они скрепляют все компоненты в единое целое. Наполнители – тонкоизмельченные порошки, чаще всего мел и известняки или молотые полимеры. Наполнители удешевляют состав, повышают защитные и декоративные качества. Растворители и пластификаторы уменьшают вязкость красочных составов. Пигменты – красящие вещества. Это тонкие цветные порошки, нерастворимые в связующем и растворителе. Кроме обеспечения цвета, способствуют долговечности, уменьшают усадочные деформации пленки связующего.

27. Для масляных красок применяют олифу в качестве связующего. Её получают при переработке растительных масел, которые должны пройти процесс окисления. Ускоряют окисление воздействием высокой температуры (150°С) с добавлением солей жирных кислот – сиккативов, которые ускоряют процесс полимеризации олифы. Олифы после такой обработки быстро отвердевают, образуя тонкую пленку, растительное масло не полимеризуется.

28. Чаще всего применяют известковые, цементные, силикатные краски. Связующими являются: гашеная известь, белый или цветной цементы. Для повышения водоудерживающей способности составов в них вводят известь – пушонку и хлористый кальций. Их применяют для наружных работ и внутренней окраски влажных помещений по бетону и штукатурке. Силикатные краски – суспензии пигментов с наполнителями в водном растворе силиката калия. Этими красками окрашивают фасады зданий, они водостойки, а также деревянные конструкции (для защиты от возгорания). Наполнителями служит известь-пушонка, а в силикатных красках – тонкомолотые диатомиты и трепелы. В пастовых красках, также применяемых для окрашивания оштукатуренных поверхностей, наполнителями являются неорганические вяжущие, полимер-связующие.

29. Для горячих поверхностей используют силикатные краски.

30. Антисептиками. Чаще всего пропитывают масляными антисептиками: антраценовым, каменноугольным, сланцевым маслом, а иногда и сырым дегтем. Пропитывают шпалы, части мостов, сваи, рудничные стойки, подводные сооружения и др. Усиливают токсичность масляных антисептиков органорастворимые препараты типа ПЛ (р-р пентахлорфенола) или НМЛ (р-р нафтената меди в нефтепродуктах), хорошо проникающие в древесину.

31. Это тонкостенные криволинейные конструкции с растягивающими нагрузками, пространственные оболочки, отделочные материалы.

32. Повышают, вводя минеральные наполнители в пластмассу. Зная строение полимера, можно объяснить низкую температуростойкость слабой энергетической связью между цепями молекул (всего 2-50 кДж), тогда как связь между молекулами намного выше – около 700 кДж. Кроме этого, разрабатываются способы легирования и импрегнирования полимеров и пластмасс, повышающие температуростойкость.

33. Это двух- трех и более слойные конструкции ограждений, труб, оболочек, плит и др. Когда каждый слой выполняет свои функции, например: теплозащиту и несущие функции или прочностные и защиту от агрессивного реагента, т.е. гидроизоляцию и теплозащиту.

34. Способность переходить в вязко-текучее состояние при не очень высокой температуре, возможность пропитывать ими пористую структуру другого материала, возможность создания любой геометрическом конструкции, гофрирования тонкостенных изделий и получения нужной жесткости, хорошей прочности при растяжении, с малым прогибом и способностью совместно работать с другими материалами, образуя ориентированные в направлении силового поля молекулы, укрепляющие композицию, а так же со способностью образовывать пространственные сетки, затвердевая в структуре другого материала