Термореактивные смолы

Термореактивные смолы являются основой терморе­активных пластмасс, которые обычно содержат различные наполнители. Поэтому смолы должны обладать высокой клеящей способностью, а также теплостойкостью, хими­ческой стойкостью, простотой переработки, небольшой усадкой. Температурные коэффициенты расширения смолы и наполнителя должны быть близки по величине.

Фенолформальдегидные смолы получают в результате реакции поликонденсации между фенолом Н₅С₆-ОН и формальдегидом Н₂СО. Эти смолы называются также бакелитовыми. Поликонденсация производится при вы­сокой температуре в присутствии катализатора. При из­бытке фенола и использовании кислого катализатора получается термопластичная новолачная смола с линей­ной структурой макромолекулы. Избыток формальдеги­да и использование щелочного катализатора приводит к образованию термореактивной резольной смолы, имею­щей макромолекулу с пространственной структурой.

Резольная смола может существовать в трех модифи­кациях. Резол (бакелит А) растворим в спирте, ацетоне, щелочи. Раствор резола в спирте называют бакелитовым лаком. При нагревании до 100 °С переходит в резитол. Резитол (бакелит В) представляет собой промежуточную форму резольной смолы. В органических растворителях и щелочах он не растворяется, а только набухает. При нагревании до 150 °С переходит в резит. Резит (бакелит С) представляет собой твердый материал, неплавкий и нерастворимый. При повышении температуры до 300 °С обугливается, не размягчаясь. При получении изделий процесс горячего прессования производится в стадии резола, когда смола находится в пластическом состоянии и легко принимает любую форму, а последующая выдерж­ка при повышенной температуре переводит смолу в со­стояние резита и сообщает пластмассе необходимые свойства. Пластмассы, полученные на основе фенолформольдегидных смол, называют фенопластами.

Карбамидные (мочевино-формальдегидные) смолы по­лучают в результате реакции поликонденсации карбами­да (мочевины) и формальдегида в присутствии кислотно­го или щелочного катализатора. Пластмассы на основе этих смол называют аминопластами. Быстрое твердение карбамидных смол при нормальной температуре и хоро­шая сцепляемость с другими материалами позволяет ис­пользовать их для приготовления клеев.

Эпоксидпые смолы представляют собой вязкие низко­молекулярные жидкости, молекулы которых содержат эпоксидную группу

При добавке отвердителей происходит полимеризация эпоксидных смол, они затвердевают и приобретают про­странственное сетчатое строение. Отвержденные эпоксид-ные смолы весьма прочны, усадка при отверждении доста­точно мала — около 1 %. Эпоксидные смолы проявляют высокую адгёзию как к наполнителям, так и к различным конструкционным материалам (металлам, стеклу, керами­ке), что позволяет использовать их в качестве клеев.

Кремнийорганические смолы содержат в молекулярной цепи макромолекул чередующиеся атомы кислорода и кремния. Отверждение этих смол происходит при нагре­вании. Связь между атомами кислорода и кремния имеет большую прочность, чем между атомами углерода. Поэтому кремнийорганические полимеры имеют высо­кую теплостойкость. На основе кремнийорганических смол изготовляются многие теплозащитные пластмассы а также каучуки, лаки и смазки.

Полиэфирные смолы получают в результате реакции поликонденсации спиртов и органических кислот или их ангидридов. Наибольшее распространение из полиэфир­ных получили глифталевые смолы, получаемые поликон­денсацией глицерина и фталиевого ангидрида. Эти смо­лы отверждаются при относительно высоких температу­рах и медленно. Глифталевые смолы применяют при, производстве лаков и клеев.

Газонаполненные пластмассы представляют собой материалы на основе синтетических смол, содержащие газовые включения. В пенопластах поры, заполненные газом, не соединяются друг с другом и образуют замк­нутые объемы. Они представляют собой жесткие матери­алы, отличающиеся малой плотностью (0,02-0,2 г/см³), высокими тепло-, звуко- и электроизоляционными свойствами, очень хорошей плавучестью, водостойкостью. Недостаток пенопластов — низкая прочность. Термопластичные пенопласты (пенополистирол, пенополивинилхлорид) получают вспениванием в высокоэластичном состоянии. Они могут использоваться при температуре до 60 °С. Вспенивание термореактивных смол произво­дится на начальной стадии отверждения. Фенолформальдегидные пенопласты выдерживают температуру до 160 °С, а кремнийорганические — до 250 °С. Исполь­зуются для теплоизоляции и звукоизоляции, изготовле­ния непотопляемых плавучих средств, в качестве легко­го заполнителя различных конструкций. Мягкие виды пенопластов используются для изготовления мебели, амортизаторов и т.п.

Поропласты (губчатые материалы) — это газонапол­ненные пластмассы, поры которых сообщаются между собой. Их плотность составляет 0,02-0,5 г/см³. Они пред­ставляют собой мягкие эластичные материалы, обладающие водопоглощением. Получают поропласты путем вве­дения в состав композиций веществ, которые вымываются водой или вскипают при нагреве.