Полимерные материалы применяемые для полов стен и потолков

Обновлено: 11.05.2024

Строительные материалы на основе полимеров можно классифицировать на три группы: рулонные, плиточные и для бесшовных полов.

Рулонные материалы. К рулонным материалам для покрытия полов относят различного рода линолеумы. Они изготовляются на основе полимеров и наполнителей. Кроме того, в состав сырьевой смеси вводят пластификаторы, пигменты и другие добавки.

В зависимости от вида применяемого полимера рулонные материалы для полов классифицируют на алкидные, поливинилхлоридные, резиновые и др.

По структуре их подразделяют на бесподосновные с упрочняющей или тепло- и звукоизолирующей подосновой, однослойные, многослойные и ковровые покрытия с гладкой, рифленой и ворсистой поверхностью, одно- и многоцветные.

Линолеум полиэфирный (глифталевый) изготовляют на основе модифицированного глифталевого полимера с введением в него пробковой или древесной муки в качестве наполнителя, пигментов и других добавок. Выпускают в рулонах длиной 20 м, шириной 1,8 . 2 м при различной толщине. Применяют для покрытия полов жилых и гражданских зданий.

Поливинилхлоридный линолеум изготовляют из поливинилхлорида, наполнителей, пластификаторов, пигментов и других добавок. Выпускают его на тканевой основе и 6езосновным. В качестве основы применяют кордельную, полукордельную, джутовую и джуто-кенафную ткань. Поливинилхлоридный линолеум прочен, долговечен, биостоек, имеет малую теплопроводность и гигиеничен. Применяется при устройстве чистых полов.

Резиновый линолеум (релин) изготовляют на основе синтетических каучуков. Выпускают в виде рулонов длиной до 12 м, шириной 1000, 1200, 1600 мм, толщиной 3 мм. Наиболее распространенным в промышленности является двухслойный релин с лицевым слоем из цветной смеси синтетического каучука с наполнителем и нижним (подкладочным) слоем, для изготовления которого используется старая дробленая резина. Иногда выпускается трехслойный релин со средним слоем из пористой резины. Релин прочен, эластичен, обладает малой тепло- и звукопроводностью, водостоек. Применяется для покрытия полов в жилых, общественных и промышленных зданиях, преимущественно в помещениях с повышенной интенсивностью движения и влажным режимом эксплуатации.

Плиточные материалы. Их изготавливают на основе полимеров, пластификаторов, наполнителей и пигментов. Применяют при устройстве полов в зданиях различного назначения. Наибольшее распространение получили поливинилхлоридные, кумаронополивинилхлоридные, фенолитовые и резиновые плитки. Выпускают их в основном размером 300х300 мм при различной толщине. Полы из этих плиток обладают малой истираемостью, долговечны и химически стойки. При устройстве полов плитки наклеивают на хорошо выровненную поверхность специальными мастиками или клеями.

Полимерные материалы для устройства бесшовных полов. Эти материалы делят на поливинилацетатные, полимерцементные и пластобетонные. Такие полы устраивают в зданиях различного назначения. Бесшовные полы на основе полимеров прочны, гигиеничны, эстетичны и достаточно индустриальны.

Материалы для отделки стен. В настоящее время полимерные материалы широко применяют также для внутренней отделки стен. Они делятся на рулонные, листовые, панельные и плиточные. Из рулонных полимерных материалов наиболее распространены линкруст и дерматин, а из панельных и плиточных - полистирольные, поливинилхлоридные и фенолитовые облицовочные панели (в том числе вагонка) и плитки.

Отделочные материалы на основе полимеров по своим декоративным качествам, разнообразию расцветок и рисунков, яркости красок, а также долговечности и гигиеничности превосходят все другие отделочные материалы.

Отделочные материалы на основе полимеров применяют для внутренней отделки стен и потолков и для наружной облицовки. Они бывают листовыми, пленочными и окрасочными.

Полимерные материалы для внутренней отделки стен.

Декоративные листы, плиты, панели, плитки. К ним относятся бумажно-слоистый пластик, листы из непластифицированного поливинилхлорида (винипласт), листы и плитки из ударопрочного полистирола, поливинилхлоридные панели и проч.

Бумажно-слоистый декоративный пластик получают горячим прессованием специальных видов бумаги, пропитанной термореактивными полимерами. Применяют пластик для облицовки стен жилых, общественных и производственных зданий, транспортных средств, дверных полотен и т.д.

Пластик выпускают в виде листов размерами до 3000х1600 мм при толщине 1…3 мм. Лицевая поверхность может быть любого цвета, однотонной или с рисунком (под дерево, ткань и т.п.), глянцевой или матовой. Нелицевая поверхность пластика должна быть шероховатой. Плотность бумажно-слоистого пластика — не менее 1,4 г/см3; предел прочности при растяжении вдоль листа — не менее 90 МПа, а поперек листа — 70 МПа.

Пластик хорошо подвергается механической обработке (сверлится, режется); обладает высокой для пластмасс поверхностной твердостью, износо- и теплостойкостью (выдерживает нагревание до 130°С), не портится от действия различных моющих средств, растворов кислот и щелочей, органических растворителей и минеральных масел.

Листы из непластифицированного поливинилхлорида (листовой винипласт) изготавливают из поливинилхлоридной композиции путем прессования пленок или экструзией. Листовой винипласт применяют для облицовки внутренних стен промышленных зданий, на которые воздействуют различные кислоты и щелочи. Температурный режим эксплуатации листов винипласта — от -50 до +60°С. Длина листов — 800 и 1300 мм, ширина — 500 и 720 мм, толщина — 1…20 мм. Плотность винипласта — 1,38 г/см3. Листовой винипласт к облицовываемым поверхностям приклеивают мастиками.

На основе поливинилхлорида выпускаются также декоративные панели «Полидекор». Панели служат для внутренней облицовки стен административных зданий и культурно-бытовых учреждений. Габаритные размеры панелей «Полидекор»: 1 800х920 и 920х920 мм при толщине 7 мм. Теплостойкость панелей — не менее 60°С.

Листы из ударопрочного полистирола получают сополимеризацией стирола совместно с растворимым в стироле бутадиенстирольным или полибутадиеновым каучуком. Цвет листов: светло-голубой, белый, слоновой кости. Лицевая сторона может быть матовой или глянцевой. Длина листов — 700…1500 мм, ширина — от 700 до 1450 мм, толщина — от 1,4 до 6 мм. Листы имеют предел прочности при растяжении вдоль направления экструзии 20…40 МПа, относительное удлинение при разрыве 10…35%.

Также из ударопрочного полистирола методом литья изготавливают декоративные плиты «Полиформ». Плиты предназначены для отделки внутренних стен и потолков в административных, общественных и культурно-бытовых зданиях, кроме коридоров, холлов и других помещений, служащих путями эвакуации. Размеры плит «Полиформ»: 500х500 и 250х500 мм при толщине 10 мм. Не допускается отделывать плитами поверхности со скрытыми нагревательными приборами и возможным постоянным увлажнением.

Представленные на российском рынке импортные панели на основе поливинилхлорида изготавливаются из твердого поливинилхлорида с минимальным количеством пластификатора. Материал панели состоит из множества изолированных ячеек, благодаря чему панели обладают высокими звукоизоляционными свойствами. Панели влагостойки, водонепроницаемы, но в то же время проницаемы для воздуха и пара, т.е. стена может «дышать». Панели предназначены для бытовых помещений, туалетов, ванных комнат, кухонь, душевых кабин.

Зеркальные пластиковые панели изготавливаются из полистирола с защитной полиэтиленовой пленкой на поверхности. Они могут быть просто зеркальными и тонированными, на самоклеящейся основе или без нее. Поверхность панелей может быть сплошной (гладкой) или составной (из квадратиков, полосок и т.д.), что достигается путем надрезов поверхности. Панели достаточно гибкие; их можно использовать для облицовки колонн, пилонов и других конструкций со скругленными поверхностями.




Декоративные рулонные пленочные материалы. Поливинилхлоридная декоративная отделочная пленка - один из наиболее перспективных рулонных материалов для внутренней отделки. Различают пленки безосновные и с основой (бумажной, тканевой, флизелиновой). Безосновные пленочные материалы — тонкие поливинилхлоридные пленки, окрашенные по всей толщине и имеющие с лицевой стороны рисунок или тиснение, имитирующие древесину, ткань, керамическую плитку и т.п. Кроме полимера сырьевая смесь содержит пластификатор, стабилизатор, пигмент. Пленку поставляют в рулонах различной длины, шириной до 1600 мм.

Декоративная ПВХ пленка выпускается двух типов: с клеевым слоем на тыльной стороне (слой из так называемого "неумирающего" клея), защищенным специальной бумагой, и без клеевого слоя. Безосновные пленки применяются для отделки древесины, древесноволокнистых плит, асбестоцементных листов и др. Длина пленки в рулоне от 8 до 15 м.

Пленки на основе - рулонный материал, в котором цветная поливинилхлоридная пленка сдублирована с основой.

Поливинилхлоридная пленка на бумажной основе «Изоплен» изготавливается промазным способом и бывает одноцветной, многоцветной с печатным рисунком, одноцветной и многоцветной вспененной и др. «Изоплен» поставляют в рулонах длиной от 6 до 52 м, шириной 450…1600 мм и толщиной 0,45…4 мм.

Другие виды поливинилхлоридных пленок: на бумажной основе - «Пеноплен» (вспененная пленка), на тканевой основе - «Тексоплен» (на изнаночной стороне ткани имеется слой «неумирающего клея», защищенного антиадгезионной бумагой), на основе стеклохолста и проч.

Линкруст (от лат. linum — лен, crusta — кора) — рулонный стеновой отделочный материал с рельефным рисунком, изготовленный путем нанесения на бумажную подоснову полимерного слоя из алкидных смол со специальными наполнителями. В качестве наполнителей используется древесная мука, канифоль, хлопок, пробка, т.е. натуральные материалы. Линкруст относят к обоям особого вида. Натуральный цвет линкруста — слоновая кость, но, как правило, его покрывают декоративными красками и эмалями различных цветов. Поверхность пригодна для нанесения различных фактурных рисунков и узоров.

Линкруст выпускается в рулонах длиной 12 м и шириной от 500 до 900 мм. Масса 1 м2 материала — более 2 кг. После поклейки, покраски и высыхания линкруст приобретает высокую прочность, твердость, водостойкость, стойкость к ударным воздействиям.

Полимерные материалы для отделки потолков. Для устройства клеевых потолков применяются панели и плиты из полистирола, например декоративные плиты «Полиформ». Плиты и панели просто наклеиваются на базовый потолок, предварительно очищенный от побелки и загрунтованный. Размеры плит 500х500х10 мм. Для приклеивания используется клей для полистирола или специальный клей для потолочных покрытий.

Натяжные пленочные потолки представляют собой тонкую поливинилхлоридную пленку, натягиваемую на пластиковый каркас (багет), который бывает видимым и скрытым. Поверхность пленки может быть глянцевой или матовой, с имитацией замши или мрамора, разных расцветок. Толщина пленки — 0,17 мм, масса 1 м2 — 230 г, предел прочности при разрыве: по длине пленки — не менее 17 МПа, по ширине — 13 МПа.

Натяжные потолки можно устанавливать в помещениях любой конфигурации, под любым наклоном или даже в разных плоскостях. В случае протечек они выдерживают до 300 кг воды на 1 м2, после удаления которой (например, через отверстия для светильников) потолок восстанавливает свое натяжение.

Подвесные потолки состоят из потолочных панелей и подвесной несущей системы. Подвесные потолки могут быть плоскостные и криволинейные. Для устройства подвесных потолков могут использоваться зеркальные декоративные панели из полистирола.

Для потолков с искусственным освещением в качестве освещаемых поверхностей используются опалоакриловые плиты, пропускающие 47% света. Опалоакриловые плиты покрыты защитной пленкой, которая снимается при монтаже. Габаритные размеры плит — от 1200х1200 до 3000х4800 мм.

Материалы для наружной отделки. Сайдинг (в буквальном переводе слово «siding» означает «внешняя обшивка») — облицовочные листы и рейки, имитирующие традиционные виды облицовки зданий (древесину, кирпич, природный камень). Наибольшее распространение приобрели материалы, имитирующие облицовочную доску «вагонку». Они имеют текстуру древесины и могут быть окрашены в любые цвета. Получают изделия экструзией из поливинилхлоридных или акриловых композиций.

Сайдинг сохраняет свои свойства в диапазоне температур от -50 до +60°С, устойчив к биокоррозии (грибки, плесень). Специальные добавки уменьшают дымообразование и токсичность продуктов сгорания. Минимальный срок эксплуатации поливинилхлоридного сайдинга 50 лет. Акриловый сайдинг отличается большей долговечностью. Размеры листов сайдинга: длина 3,66 м, ширина 200 —230 мм, толщина 1,1 мм.

Разновидностью сайдинга является так называемый «цокольный сайдинг» — фасадные панели на основе полипропилена, изготавливаемые методом литья. Толщина панелей — 3 мм, что придает им повышенную ударную прочность. Размеры панелей: длина 1,1 —1,2 м, ширина 450 —470 мм. Сайдинг выпускают в комплекте с монтажными и отделочными элементами: наличниками, наружными и внутренними углами, финишными планками и т.д.

Полимерные материалы, иначе пластмассы, композиты, пластики — это композиции определенного состава, полученные на основе полимеров природного или искусственного происхождения.

Известные технологические способы производства позволяют получать полимерные материалы в удобном для производства отделочных и облицовочных работ виде:

— в виде тонких пленок и полотен различной толщины;

— в виде изделий: плит, плиток, всевозможных профилей (в т.ч. профильно-погонажных изделий и фигурных деталей, имитирующих отдельные фрагменты лепки);

— в виде жидко-вязких составов, которые применяются для устройства монолитных покрытий (преимущественно — наливных полов).

При этом следует отметить, что материалы разных видов, но одного назначения, взаимозаменяемы.

Повышенная декоративность достигается за счет использования всех известных выразительных средств: рисунка, рельефа, фактуры, цвета лицевой поверхности. Возможно выполнение каймовой отделки, а также всевозможных сочетаний материалов и изделий различной цветовой гаммы, рисунка, формы и фактуры. Если дать волю воображению, можно изобрести сотни вариантов поверхности отделочных материалов и изделий, с помощью которых легко преображается интерьер любого помещения.

Художественная выразительность усиливается фактурой — характером, своеобразным строением или отделкой лицевой поверхности. Фактурная обработка выполняется в процессе изготовления материалов и изделий. Фактура может быть: — гладкой — ровной, без выступов, впадин и шероховатостей; —рифленой — шероховатой, с правильными рядами углублений и выступов; —тисненой — подвергнутой художественной обработке выдавливанием на поверхности полотна рельефных изображений и узоров; —ворсовой — с ворсом различной формы и высоты. Ворсовая фактура бывает: разрезной, петлевой, беспетлевой, войлочной. Причем, каждый из этих видов ворса может иметь несколько разновидностей, что порождает бесконечное количество вариантов дизайна покрытий.

Число фактурно-цветовых решений не ограничено. Для окраски можно использовать различные пигменты, окрасочные составы и способы их нанесения. Большего эффекта можно достичь при введении в окрасочные составы специальных наполнителей, придающих поверхности различную фактуру (бархатистую; имитирующую жемчужно-матовый блеск или металлическое мерцание). Используются краски, дающие матовую, слегка шершавую на ощупь структуру; мозаичные краски (образующие гладкую поверхность с застывшими разноцветными частицами краски на одноцветном фоне — они могут воспроизводить эффект крупной текстуры гранитной поверхности, мелкозернистой поверхности натурального камня; создающие эффект золотой или жемчужной дымки, струящейся по поверхности) и т.д.

Подчеркнуть декоративные особенности отделочных материалов и облицовочных изделий, а также одновременно защитить их поверхность можно, применяя специальные средства для ухода — мастики, лаки.

Основные полимерные строительные отделочные материалы и облицовочные изделия по назначению подразделяют на группы:

— материалы и изделия для покрытия полов;

— материалы и изделия для внутренней отделки и облицовки стен и потолков;

Полимерными называют материалы, основными компонентами которых являются полимеры. Другое их название — пластмассы (пластические массы). Это название они получили благодаря способности в процессе переработки принимать требуемую форму и сохранять ее после снятия действующих усилий.

Полимеры (от греч. poli — много, meros — доля, часть) высокомолекулярные соединения, молекулы которых (макромолекулы) состоят из многократно повторяющихся звеньев — одинаковых групп атомов. К высокомолекулярным соединениям относят вещества с молекулярной массой выше 5000. Молекулярная масса низкомолекулярных соединений обычно не превышает 500. Вещества, имеющие промежуточное значение молекулярной массы, называют олигомерами. Большинство полимеров имеют молекулярную массу от 8000…10000 до нескольких миллионов.

По происхождению полимеры подразделяются на природные и искусственные (синтетические). Природные высокомолекулярные соединения: целлюлоза, белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, натуральный каучук, крахмал, янтарь и др.

Для производства строительных материалов применяют синтетические полимеры. Сырьем для их производства являются природные газы, попутные нефтяные газы, газы нефтепереработки, продукты углепереработки, а также продукты переработки других видов твердого топлива (торфа, древесных и растительных материалов и их отходов).

Исходные низкомолекулярные вещества, из которых синтезируют полимеры, называют мономерами. Например, мономером для получения полиэтилена является газ этилен СН2=СН2. Структурной единицей (повторяющимся элементарным звеном) полиэтилена служит бирадикал (двойной радикал) —СН2—СН2—.

Формула полиэтилена имеет вид [—СН2—СН2—]n,

где n — степень полимеризации (может достигать 70 тыс. и более).

Полимеры могут иметь линейное, разветвленное и пространственное (сетчатое) строение. Если каждое элементарное звено обозначить А, то макромолекула линейного строения будет иметь следующий вид:

Макромолекулы разветвленных полимеров имеют боковые сравнительно короткие ответвления. В полимерах пространственного (трехмерного) строения длинные линейные цепи связаны друг с другом в единую сетку более короткими поперечными цепями.

Полимеры, имеющие линейное или разветвленное строение молекул (полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол и др.), обладают способностью многократно при нагревании размягчаться, а при охлаждении отвердевать при сохранении основных свойств. Это термопластичные полимеры (термопласты).

Пространственные полимеры (фенолоформальдегидные, карбамидные, полиэфирные и др.) не могут обратимо изменять свои свойства и, будучи отвержденными, при последующем нагревании превращаются в неплавкие и нерастворимые продукты, не способные к повторному формованию. Это связано с разрывом связей между цепями и внутри цепей. Такие полимеры называются термореактивными (реактопласты). Можно сказать, что при нагревании до высоких температур они ведут себя подобно древесине, претерпевают деструкцию (разрушение) и загораются.

Синтетические полимеры получают посредством реакций полимеризации и поликонденсации. Полимеризации подвергаются мономеры, в молекулах которых содержатся кратные двойные связи (или циклические группировки). За счет раскрытия этих связей (или за счет раскрытия цикла) у молекул исходного вещества образуются свободные валентности, которыми они соединяются между собой в макромолекулы. При этом не выделяется побочных продуктов и химический состав полимера и мономера одинаков. Полимеризацией получают полимеры линейного и разветвленного строения.

При поликонденсации макромолекулы образуются в результате химического взаимодействия между функциональными группами, находящимися в молекулах исходных веществ. Это взаимодействие сопровождается выделением побочных продуктов: воды, хлористого водорода, аммиака и других низкомолекулярных веществ. В связи с этим химический состав полимера отличается от состава исходных компонентов. Поликонденсацией получают полимеры пространственного строения.

Полимеры в пластмассах выполняют роль связующего вещества.

Связующие вещества




Выбор связующего вещества в значительной мере определяет технические свойства изделий из пластмасс: их теплостойкость, способность сопротивляться воздействию растворов кислот, щелочей и других агрессивных веществ, а также характеристики прочности и деформативности. Связующее вещество — это обычно самый дорогой компонент пластмассы.

Термопластичные полимеры. Свойства термопластичных (полимеризационных) полимеров обусловлены линейным строением их молекул. При нагревании ослабевает взаимодействие между молекулами и полимер размягчается, вплоть до состояния вязкой жидкости. На этом основано формование изделий из этих полимеров, а также их сварка.

Способность термопластичных полимеров набухать и растворяться в некоторых растворителях также объясняется линейным строением молекул. Растворы полимеров даже малой концентрации (2…5%) отличаются высокой вязкостью, что связано с большими размерами макромолекул полимеров по сравнению с молекулами низкомолекулярных веществ. После испарения растворителя полимер вновь отвердевает. На этом основано применение растворов термопластов в качестве клеев и вяжущих в мастиках и строительных растворах.

Полиэтилен — один из наиболее распространенных полимеров, представляющий собой прозрачное роговидное вещество, жирное на ощупь. Плотность его колеблется в пределах от 910 до 970 кг/м3. При нагревании до температуры 85…90°С он размягчается, а при температуре 105…130°С — плавится. При поджигании полиэтилен горит с характерным запахом парафина; практически нерастворим ни в одном из растворителей при комнатной температуре; стоек по отношению к кислотам, щелочам, солям; водостоек; прочность при растяжении — 20…40 МПа; эластичность сохраняется до температуры -70°С.

К недостаткам полиэтилена относятся низкие теплостойкость и твердость, горючесть, слабая адгезия к минеральным материалам, клеям, склонность к старению под действием солнечного света, поражаемость грызунами.

Полипропилен [—СН2—СН(СН3)—]n по свойствам близок к полиэтилену, но превосходит его по теплостойкости (температура перехода в жидкое состояние 170°С) и механическим свойствам.

Полиэтилен и полипропилен применяют для изготовления труб, пленок, листов, пенопластов, погонажных, санитарно-технических и других изделий. Изделия из этих полимеров хорошо свариваются и подвергаются механической обработке.

Полистирол [—СН2—СН(С6Н5)]n — прозрачный жесткий полимер, при комнатной температуре хрупкий. Плотность его 1050…1080 кг/м3, температура размягчения — 80…100°С. Полистирол растворяется в органических растворителях (бензоле, толуоле, сложных эфирах и т.д.). Он хорошо окрашивается и легко перерабатывается в изделия. Полистирол и его растворы горят, давая яркое коптящее пламя и выделяя сладковатый, цветочный запах мономера. Используют его для изготовления пенопластов, облицовочных плиток и других изделий. Раствор полистирола используется в качестве клея.

Поливинилхлорид [—СН2—СНСl—]n — один из самых распространенных полимеров, используемых в строительстве. Он прозрачный, жесткий и прочный. Переходит в вязкотекучее состояние при температуре 180…200°С. Горит, но при удалении из пламени гаснет. При разложении поливинилхлорида выделяется хлористый водород. Пластические массы на основе поливинилхлорида выпускают в виде жестких материалов, не содержащих пластификатора (винипласт), и мягких, содержащих пластификаторы (пластикат); хорошо перерабатывается в различные изделия (линолеум, пленки, трубы, облицовочные материалы). Поливинилхлорид применяется также для получения кровельных материалов, оконных и дверных блоков.

Продукт на основе поливинилхлорида с содержанием хлора до 60…80% называется перхлорвинил. Он легко растворяется в органических растворителях и применяется для изготовления красок.

Поливинилацетат [—СН2—СН(СН3СОО)—]n — прозрачный, бесцветный, при комнатной температуре жесткий полимер. Плотность его 1 190 кг/м3; при нагревании до температуры 130…150°С разлагается с выделением уксусной кислоты; растворяется в некоторых органических растворителях, набухает в воде; не устойчив к действию кислот и щелочей; горюч. Положительное свойство поливинилацетата — высокая адгезия к камню, древесине, стеклу. Поливинилацетат широко применяется в производстве лаков, красок, клеев. В виде водной дисперсии его применяют также для полимерцементных бетонов и растворов, в производстве влагостойких обоев.

Поливинилацетатная дисперсия (ПВАД) — сметанообразная масса белого или светло-кремового цвета, хорошо смешивающаяся с водой. Для стабилизации этой дисперсии (мельчайшие частицы поливинилацетата в воде) служит поливиниловый спирт. Основной вид ПВАД, применяемый в строительстве, — дисперсия поливинилацетатная гомополимерная грубодисперсная. Содержание полимера в ней — около 50%; размер частиц дисперсии — 3 мкм. ПВАД выпускается средней (С), низкой (Н) и высокой (В) вязкости в непластифицированном и пластифицированном (индекс Ф) виде. В качестве пластификатора применяется дибутилфталат. ПВАД разбавляется водой в любом соотношении и хорошо совмещается с цементом и гипсом.

Полиакрилаты — полимеры производных акриловой и метакриловой кислот. В строительстве наибольшее применение находит полимер метакриловой кислоты.

Полиметилметакрилат [—СН2—С(СН3)—СООСН3—]n — известен под названием «органическое стекло». Это прозрачный полимер аморфной структуры, пропускающий свыше 99% солнечного света, в том числе ультрафиолетовые лучи, что выгодно отличает его от обычного силикатного стекла. Другими его преимуществами перед обычным стеклом являются меньшая хрупкость и хорошая обрабатываемость. Плотность его 1180 кг/м3, предел прочности при изгибе — 80…140 МПа. Применяется для остекления зданий, особенно теплиц, оранжерей, плавательных бассейнов, для устройства светопрозрачных ограждений, изготовления труб, в производстве моющихся обоев и в виде эмульсий для красок, лаков, грунтовок.

Полиизобутилен [—СН2—С(СН3)2—]n — мягкий, эластичный, каучукоподобный полимер, но в отличие от каучуков не способен вулканизироваться (превращаться в резину). По химической стойкости и прочности уступает полиэтилену и полипропилену, но превосходит их по эластичности и степени адгезии к бетону и другим материалам. Из полиизобутилена изготовляют герметизирующие мастики, клеи, пленки.

Термореактивные полимеры. Термореактивные (поликонденсационные) полимерные связующие обычно представляют собой вязкие жидкости или высококонцентрированные водные растворы. Не совсем верно их называют смолами. Как правило, это олигомеры, которые в процессе отверждения переходят в высокомолекулярное состояние. В отвержденном виде они превосходят термопластичные полимеры по прочности и теплостойкости.

Фенолоальдегидные полимеры получают путем ступенчатой поликонденсации фенолов с альдегидами. Наиболее распространены фенолоформальдегидные смолы. Формальдегид (СН2О) является простейшим представителем альдегидов. Фенол (С6Н5ОН) — простейший представитель ароматических углеводородов, в молекуле которых имеются гидроксильные группы, связанные с ароматическим кольцом. В зависимости от соотношения фенола и формальдегида получают либо термопластичные (новолачные), либо термореактивные (резольные) полимеры. Для производства строительных материалов более широко применяются резольные олигомеры и полимеры, выпускаемые как в жидком, так и в твердом состоянии. Применяют их в качестве связующего для производства слоистых пластиков, клеев, газонаполненных пластмасс, минераловатных изделий, древесно-стружечных плит, в полимерных бетонах и растворах и т.д.

Аминоальдегидные полимеры получают путем поликонденсации аминов с альдегидами. Амины — производные аммиака NH3, образованные замещением одного или нескольких водородных атомов углеводородными радикалами. Для производства строительных материалов применяют в основном карбамидо- и меламиноформальдегидные полимеры. Их изготавливают в виде водных растворов или эмульсий. Область применения аминоальдегидных полимеров примерно такая же, как у фенолоформальдегидных.

Карбамидоформальдегидные (карбамидные) смолы — олигомерные продукты конденсации мочевины (карбамида) с формальдегидом (другое название — мочевиноформальдегидные). Это наиболее дешевый и доступный вид синтетических смол. Они обладают невысокой прочностью и водостойкостью; содержат 30…40% свободной воды, связывание которой является необходимым условием получения прочного материала. Связывание воды осуществляется введением дополнительных вяжущих — гипса, фосфогипса и других веществ, химически связывающих воду, или цеолитов, впитывающих ее.

Эпоксидные смолы — олигомерные продукты различного состава, содержащие эпоксидные группы. Это вязкие жидкости или твердообразные вещества, растворимые в органических растворителях (реже - в воде) и плавящиеся при нагревании. Они прозрачны, цвет — от светло-желтого до коричневого. Перевод их в нерастворимое и неплавкое состояние достигается с помощью отвердителей при нормальной и повышенной температуре. Плотность эпоксидных смол — 1 100…1 200 кг/м3, температурный предел применения — до 120°С. Отвержденный полимер имеет высокую водостойкость, хорошую адгезию к металлу, дереву, каменным материалам, химическую стойкость. Применяются эпоксидные смолы в качестве универсальных клеев, связующих в стеклопластиках, полимербетонах, для получения лаков и красок.

Полиэфирные смолы — обширная группа полимеров, получаемых поликонденсацией многоатомных спиртов и органических кислот. Различают насыщенные (термопластичные) полиэфиры и ненасыщенные полиэфиры (термореактивные). Ненасыщенные полиэфирные полимеры применяют для изготовления различного рода стеклопластиков и изделий из них (плоских и волнистых листов, санитарно-технических изделий), лаков, красок, клеев, литых изделий, полимербетонов и т.д.

Алкидные полимеры — разновидность полиэфирных полимеров; один из старейших типов полимеров, получивших широкое распространение в лаковой промышленности, в меньшей степени — для производства линолеума. В промышленности строительных материалов из алкидных полимеров применяют глифталевые и пентафталевые полимеры и их модификации. Названия этих полимеров образуются от вида применяемого сырья: глифталевые получают на основе глицерина и фталевого ангидрида, пентафталевые — на основе пентаэритрита и фталевого ангидрида. Модифицированные глифтали и пентафталевые полимеры в основном применяют для изготовления лаков и эмалей холодной и горячей сушки, грунтовок и шпатлевок для внутренней отделки помещений.

Полиуретановые смолы — химически активные олигомеры, легко отверждающиеся водой, гликолями (двухатомные спирты). Обладают высокой прочностью и эластичностью, химической стойкостью, износостойкостью. Их используют для получения искусственных кож, поролона, эффективных теплоизоляционных материалов, лакокрасочных материалов, клеев.

Фурановые полимеры получают из фурфурола, фурилового спирта и ацетона. Они обладают высокой теплостойкостью и применяются для получения полимерных бетонов, защитных лаков, клеев и мастик. Из пресс-материалов изготавливают трубы, арматуру, различные детали.

Кремнийорганические полимеры — представители элементоорганических высокомолекулярных соединений. Мономерами для кремнийорганических полимеров служат соединения, получаемые взаимодействием кремния с хлористым метилом и этилом. Кремнийорганические полимеры характеризуются высокой теплостойкостью (более 400°С), водостойкостью, морозостойкостью, эластичностью, устойчивостью к окислению, гидрофобизующей способностью.

В строительстве широко используют низкомолекулярные кремнийорганические полимеры в виде жидкостей для придания гидрофобных свойств поверхностям различных строительных материалов (бетона, кирпича, асбестоцемента, штукатурки и др.). Гидрофобизирующие кремнийорганические жидкости (ГКЖ) нетоксичны и удобны в обращении. Кремнийорганические полимеры применяют для изготовления пенопластов, пропиточных составов, лаков, эмалей, красок, а также для изготовления слоистых пластиков, стеклопластиков и др.

Полиамиды — содержат в основной цепи макромолекулы повторяющиеся амидные группы —СОNH—. Из полиамидов изготавливают пленки, трубы, различную строительную арматуру. Применяют их также для изготовления лаков и клеев, обладающих хорошей адгезией к бетону, керамике, металлам, пластмассам и др.

Каучукоподобные полимеры и синтетические каучуки. Отдельную группу полимеров, получаемых полимеризацией различных углеводородов, составляют синтетические каучуки. Главная особенность их заключается в том, что они состоят из гибких, как бы свернутых в спираль, макромолекул и обладают эластичностью. При приложении растягивающей силы они могут удлиняться в 2—10 раз, а при прекращении действия силы восстанавливают свои первоначальные размеры.

При обработке серой в условиях повышенного давления и температуры (140…150°С) из смесей каучуков с наполнителями (мел, сажа, каолин) и некоторыми регулирующими добавками получают вулканизированный каучук и резину. При вулканизации (превращении каучука в резину) макромолекулы каучука связываются поперечными связями («мостиками» из серы), что повышает механическую прочность, эластичность и теплостойкость материала. В отличие от каучуков резины не имеют пластических деформаций и не растворяются в органических растворителях.

Каучук и каучукоподобные полимеры используются в строительстве для изготовления эластичных клеев, красок, мастик, для модификации полимерных и битумных материалов, изготовления герметиков, материалов для полов, модификации строительных растворов и бетонов и т.д.

Модифицированные природные полимеры. Для получения связующих веществ, применяемых в отделочных работах, природные полимеры модифицируют в целях улучшения их свойств.

Целлюлоза (от лат. сellula — клетка) — самый распространенный природный полимер. Для производства модифицированных полимеров целлюлозы используют древесину или хлопок. Из древесины получают так называемую древесную целлюлозу, из хлопка — целлюлозу высшего качества.

Нитроцеллюлозу (НЦ) (азотнокислый эфир целлюлозы) с содержанием азота 10,7…12% называют коллоксилином, а с более высоким содержанием азота — пироксилином. По внешнему виду коллоксилин представляет собой рыхлую волокнистую массу белого цвета, напоминающую исходную целлюлозу. Серьезным недостатком нитроцеллюлозы является легкая воспламеняемость. Применяют нитроцеллюлозу для изготовления шпатлевок, мастик, красок, лаков.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) — порошкообразный или волокнистый продукт белого цвета, хорошо растворяющийся в воде. Образующийся вязкий раствор обладает клеящими свойствами. Карбоксиметилцеллюлозный клей используется для приклеивания обоев, изготовления мастик, шпатлевок, штукатурных смесей. Он не токсичен, биостоек, стоек к действию органических растворителей, жиров, масел. В производстве лаков и красок применяется также метилцеллюлоза (МЦ), этилцеллюлоза (ЭЦ), бензилцеллюлоза (БЦ), оксиэтилцеллюлоза.

Олифы (от греч. a’leipha — мазь, масло) — пленкообразующие вещества на основе растительных масел или алкидных смол. Применяются олифы для приготовления и разбавления масляных красок, для пропитки древесины перед окрашиванием, как вяжущее и пластификатор в мастиках и замазках при облицовочных работах.

Л егкость. достаточная прочность, малая теплопровод­ность, гигроскопичность и водопоглощение заметно выделяют полимерные теплоизоляционные материалы среди остальных теплоизоляционных материалов. Их применение в строительных конструкциях позволяет повысить степень индустриализации, значительно умень­шить вес зданий, улучшить качество работ и снизить стоимость зданий и сооружений. Полимерные теплоизо­ляционные материалы представляют значительный ин­терес не только для строителей, но и для архитекторов. Их применение в строительных конструкциях позволяет придать сооружениям новые, современные формы, зна­чительно улучшить общий вид зданий. Некоторые архи­текторы даже заявляют, что применение пенопластов влияет на архитектуру выполняемого здания [4].

Виды строительных конструкций с применением по­лимерных теплоизоляционных материалов весьма разно­образны. В одних конструкциях они применяются в ка­честве тепло - и звукоизоляционного материала, в дру­гих, кроме того, выполняют роль конструкционного или декоративного материала [7, 18, 32, 33, 36, 44, 70].

Стеновые панели, наружные и внутренние стены. По­лимерные теплоизоляционные материалы широко при­меняются для изготовления наружных стеновых панелей. Но не меньшее значение имеют панели, несущие элемен­ты которых выполнены из традиционных строительных материалов — железобетона, кирпича, армоцемента и т. д., а пенопласты выполняют лишь роль тепло - и зву­коизоляции (рис. 77).

В конструкциях несущих, самопссущпх и навесных панелей пенопластовый утеплитель применяют обычно с наружной (холодной) стороны панелей. При изготов­лении железобетонных и других панелей пенопласты ис­пользуются в виде отдельных плит или монолитного слоя.

Монолитный слой способствует улучшению теплоизо­ляционных качеств конструкций, так как в стыках между отдельными плитами пенопласта ликвидируются мости­ки холода, что соответственно упрощает технологию из­готовления панелей. Монолитный слой пенопласта полу­чают при вспенивании или формовании непосредственно в полости конструкции. Для этого применяют гранулы пенополистирола, пенополиуретан, пенопласты па основе мочешиш - п феиоло-формальдегпдиых полимеров и др. Прн изготовлении панелей с использованием готовых пз - попластовых плит последние крепят в конструкциях, об­жимая между лицевыми слоями или обрамлением, а также приклеивая клеевыми композициями по всей пло­щади панели.

При выполнении наружных стен из кирпича или бло­ков дополнительную теплоизоляцию из пенопластов ус­траивают внутри или снаружи. Внутреннюю теплоизоля­цию можно выполнять закладывая листы пенопласта или заливая вспенивающиеся композиции (на основе пенополиуретанов, феноло - и мочевино-формальдегид - ных пенопластов). Наружную теплоизоляцию, которая выполняет также роль готовой. внешней облицовки, по­лучают путем приклейки листов пенопласта или напы­лением.

Использование полимерных теплоизоляционных ма­териалов для изготовления перегородок позволяет сни­жать их вес (рис. 78), а следовательно, облегчать конст­рукции перекрытия, упрощать технологию их сборки и т. д. Перегородки изготовляют в основном из листов сото- или пенопластов методом склеивания (рис. 79).

Кровли, купола, своды. В зависимости от типа и наз­начения здания или сооружения конструкция его кров­ли может быть различной. Во всех случаях конструкция кровли должна обеспечивать надежную теплоизоляцию. Кровля может выполняться из плит покрытий (рис. 80), которые изготовляют способами, аналогичными спосо­бам изготовления стеновых панелей.

У обычных покатых крыш наклонные поверхности выполняют лишь функцию защиты от осадков. Теило-

Рис. 77. Сечение стеновых панелей

А — для жилых домов серии К-7-3; б — для жилых домов се­рии 1605А, о —для жилых домов серии П-32; / — железобетон; 2 — керамическая плитка; 3—цементный фибролит; 4 — пено­пласт ПСБ; 5 — цементный раствор; 6 — паронзоляция нз слоя пергамина; 7 — керамзитобетон; 8 — кирпич

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ

Рис. 78. Всс перегородок рлгпичных типов

Изоляцию из пенопластов устраивают обычно по чердач­ному покрытию (рис. 81).

В настоящее время все большее распространение по­лучают плоские кровли. На рис. 82 показаны наиболее распространенные конструкции плоской кровли—«теп­лая» крыша. Теплоизоляция выполняется из плит пено­пластов. Эта крыша может быть выполнена со слоем во­ды на ней. При строительстве промышленных зданий ча­сто применяют крыши холодного типа двухслойные с теплоизоляционным слоем нз листов пенопласта (рис 83).

Полимерные теплоизоляционные материалы исполь­зуют и для изготовления пространственных конструкций ограждения: куполов, сводов, оболочек и т. п. Эти коп струкцпп выполняются из трехслойных плит, имеющих кривизну или пяти - или шестиугольную форму. Напри­мер, купола диаметром 18—20 м для укрытия радарных установок изготовляют нз пяти - или шестиугольных трех­слойных панелей со средним слоем из сотопластов или пенопластов и наружными слоями из стеклопластика. Своды также изготовляют, заливая бетоном слои пено­пласта, находящегося па опалубке с последующим подъ­емом полученной конструкции на место [234].

При устройстве полов, потолков и внутренней обли­цовки полимерные теплоизоляционные материалы ис­пользуют главным образом для звукоизоляции. Раз­личные по конструкции полы могут быть выполнены с использованием сото - и пенопластов. Трехслойные пли­ты со средним слоем из сотопласта применяются в ос­новном для устройства «плавающих» полов, но могут быть использованы и в полах монолитной конструкции и на лагах.

При устройстве полов над неотапливаемыми подваль­ными помещениями, где требования звукоизоляции не­велики, применяют жесткие пенопласты в виде плит толщиной 2—4 см Звукоизолирующие свойства полов по междуэтажным перекрытиям будут зависеть от упру­гости звукоизолирующего слоя, т. с. слоя пенопласта Поэтому для звукоизоляции применяют эластичные (сдублированные с линолеумом, ковром и т. д), полу - эластичпые или «обжатые» жесткие пенопласты.

В последние годы п строительстве все большее рас­пространение получают «плавающие» полы, названные так потому, что бесшовный слон располагается на цено­зов

Читайте также: