9.1. INFORMAȚII GENERALE
lianți organici - substanțe de înaltă sub native sau sintetice capabile să:
• să dobândească o consistență lichid vâscos prin încălzire sau prin acțiunea solvenților sau având o consistență lichidă vâscoasă în starea inițială;
• cursul timpului, fie spontan, fie sub influența factorilor divizate de definiție (temperatură substanțe și rigidizare al.) Re-mers într-o stare solidă.
În acest caz, atât lichidul și starea solidă, aceste materiale au o bună aderență la alte materiale.
În funcție de originea și compoziția chimică și materiale lianți organici sunt împărțite în următoarele grupe:
• lianți negru (asfalturi și tars);
• rășini naturale, polimeri și adezivi;
• polimeri sintetici.
Substanțe macromoleculare naturale sunt utilizate în starea lor naturală, sau după modificarea chimică, în timp ce oferindu-le proprietățile dorite. De exemplu, celuloza este utilizat sub formă de esteri (nitrat de celuloză, metilceluloză și așa mai departe. P.). Bitumul sunt adesea supuse unor modificări.
Cel mai mare grup de lianți organici - polimeri sintetici. Ele sunt derivate din produse cu greutate moleculară mică
În funcție de raportul de căldură și solvenți organici lianți-nical sunt împărțite în termoplastic și termorigid.
materiale termoplastice Chemat care atunci când este încălzit mișcare de la solid la lichid (topi) și re-solidifică la răcire; și astfel de tranziții poate fi repetată de mai multe ori. Thermoplastic explicat printr-o structură moleculară liniară și interacțiune intermoleculară scăzută. Din acest motiv, majoritatea termoplaste solubil în solvenți adecvați. Prin bitumurile includ termoplaste, rășini, mulți polimeri utilizați pe scară largă - polietilenă, PVC-clorură, polistiren și altele.
substanțele termorigid sunt numite, în care tranziția de la evreul, care vine la starea solidă este ireversibilă. În același timp, ei
rețea spațială - macromolecule gigant. O astfel de formă brută timoe-călire (acest proces este, de asemenea, numit „tratare“, „capse - cal,“ vulcanizare „) are loc nu numai sub acțiunea căldurii (de aici termenul a trecut“ termoreaktyvnye substanță „), dar, de asemenea, sub acțiunea agenților de întărire substanțe, UV și y-radiații și de alți factori. Polimerii termorigizi sunt în general mai cured decât termoplastic rezistent la căldură.
lianți termorigide furnizate la construcția de multe ori sub formă de lichide vâscoase, nu destul de corect numit „gudroane“. La produsele de inginerie chimică astfel de polimerizare parțială (greutate moleculară mai mică de 1000), care are o structură moleculară liniară și capabilă de extindere în continuare, numit oligome-set.
Pentru un liant organic termorigid includ, de exemplu, epoxidice și oligomeri poliester (rășină), lacuri, cauciucuri amestecat cu vulcanizatoare et al.
lianți organici sunt semnificativ diferite de Anorganic-ing (mineral). Proprietățile adezive ale multor organice tricotate-cimentos semnificativ mai mare decât mineral. Rezistența la compresiune au minerale rezistență comparabile, iar la incovoiere si dilatarea-SRI este de multe ori mai mare. Trebuie reamintit faptul că puterea de legare termoplastic scade rapid odată cu creșterea temperaturii datorită înmuierii polimerului. lianți organici sunt caracterizate de rezistență la căldură Coy fund. În funcție de compoziția și structura lor de călătorie tempera-înmuiere este de 250 ° C. 80. Cele mai multe dintre ele sunt combustibile.
Majoritatea apei organice lianți - și stabil chimic (rezistă bine acțiunea acizilor, soluții alcaline și săruri). Costul de lianți organici este semnificativ mai mare decât mineral, iar volumul producției - este mult mai mic.
Se va observa că diferențele față de lianții organici neralnyh E sunt atât pozitive, cât și negative. Prin urmare, fiecare tip de legare a aplicațiilor sale raționale selectabile cu toate proprietățile sale. In ultimii ani, utilizate pe scară largă modificarea lianți minerali ai organice cer, în scopul de a obține materiale compozite cu principială, dar un nou set de proprietăți (vezi. § 2.1).
lianți organici [3] utilizate în construcții pentru adezivi podea cheniya, masticuri, vopsele (vezi. cap. 18), polimer-TION și mortare de polimer-ciment și betoane (vezi. § 12.8). Cea mai mare parte a polimerilor sintetici utilizați în industria maselor plastice, care structura este de obicei includ excipienți și alte componente, reducând costul și oferind un material plastic-spe cial proprietăți.
costuri ridicate lianți polimerici evidențiază utilizarea lor problema reducerii polimeroemkosti, t. E. Se obține un rezultat dorit cu debitul minim al polimerului. Prin urmare, lianții polimerice sunt utilizate în principal pentru producția de produse subțiri cu fața orientată (gresie, filme, produse turnate), vopsea si adezivi, acoperiri de protecție rezistente chimic sunt și pentru fabricarea maselor plastice umplute cu gaz - materiale de izolare termică cu densitate unică scăzută (10. 50 kg / m3).
Primii lianți organici, care au început să fie utilizate în construcții, au fost bitum, gudron. Există dovezi la prima neniya materiale bituminoase în mileniul I. e. în Mesopotamia în timpul construcției de „agățat“ grădini ale Babilonului, tunelul sub Evfra-how și asfalt trotuare. Este cunoscută utilizarea de materiale bituminoase în Roma antică. constructori medievale, inclusiv strămoșii noștri utilizate rășină și gudroane pentru a proteja lemnul de putrezire.
Deși asfalturi și gudroane au diferite origini și compoziții oarecum diferite, ambele au trăsături caracteristice comune mi. Când este încălzit ei lichefia și în această reversibil stare sunt bine umezite alte materiale, Înăsprește când este răcit, strâns materialele de incleiere le înmuiate. În plus, bitum și gudroanele sunt impermeabile și rezistente la apă, iar în cazul în care impregna sau coat alte materiale, acestea preobretajut (apa hidrofobizate) proprietăți hidrofobe. Asfalturi și gudroane sunt ușor solubili în solvenți organici. Aceste proprietăți au predeterminat utilizarea de bitum și gudroane pentru a produce adezivi și materiale gidroizo translațională, precum și pentru betoane rutiere speciale - beton asfaltic.
Asfalturi (lat bitum -. Rasina) - vâscoelastic la temperatura camerei sau solide de culoare maro inchis sau de culoare Vågå care reprezintă un amestec complex de hidrocarburi vysokomolekulyar-TION și derivații lor nemetalice. În funcție de originea bitumurilor pot fi naturale sau artificiale (provocate de om); sursă de învățământ sau de a produce bitum, și, de fapt, și într-un alt caz, este de ulei.
bitumurile naturale apar ca asfalt rocă, de exemplu, nisip, calcar poros impregnat cu bitum (conține - bitum zhanie la 5 la 20%). Aceste roci au loc în Venezuela. Canada, pe insula Trinidad, și altele. Sunt depozite de bitum aproape pure, cum ar fi lac de bitum pe Sahalin. bitumurile naturale formate la deversare de petrol ca urmare a vaporizării fracțiunilor ușoare din acestea, și oxidarea parțială cu oxigenul atmosferic. Rezervele mondiale de bitum natural mai mult de 500 miliarde de euro. M.
Asfalturi artificiale produs ca reziduu în prepararea uleiurilor pentru ulei și combustibil - asfalturi.
Bitum - dispersii coloidale complexe formate din mai multe grupe de substanțe:
• substanțe macromoleculare solide (asfaltene, carbene karboidy) care dau duritatea bitum;
• substanțele rășinoase care dau tack bitum;
• uleiuri petroliere care dau vâscozitatea bitum și termoplastych - NOSTA.
In acest sistem sunt dispersate mediu de dispersie de ulei, și asfaltene - disperseze fază; juca rolul de stabilizator rășină dispersie torus (fig. 9.1). Când încălzirea uleiurilor și lichefia bitum devine lichid vascos-Kim, și sub răcire îngroașe Înăsprește bitumul și devine greu, și chiar fragil.
Bitumuri sunt împărțite în trei tipuri în funcție de cererile lor: (. Pentru fabricarea masticuri si hidroizolarea al) rutier (pentru asfalt), acoperișuri (pentru acoperișuri moale MATERI pescuit) și construcții. Fiecare tip de bitum în funcție de compoziția poate avea WIDE marca diferite (tab. 9.1).
din care amintim: înmuierea temperaturii, duritatea și extensibilitatea.
Temperatura de înmuiere este determinată pe un instrument de tip „inel și bilă“ (Figura 9.2.) Temperatura de înmuiere este considerată temperatura la care mingea cade prin bitum, zaplavlen - ing în ring. (Notă: la bitumul, la fel ca în complexul loidnoy sistem numeric, nici un punct de topire definit: este timpul de înmuiere-treptat.)
Fig. 9.2. Determinarea înmuiere temperatură timp de bitum:
și - dispozitiv de circuit „inel și bilă“; b - Pune-ball la începutul testului; în - poziția mingii la sfârșitul testului; 1 - sticla; 2..L - roți; 5 - Termometru; 6 - fixare tije
1 - tabel; 2- ac; 3 - prindere de ustroyst; 4 suport de ac -sterzhen; 5 - tsiferb armurată; 6 - de săgeată; 7 - Rod; 8 - un braț; 9- trepied; / 0-oglindă; 11 - Stand
Penetrometrului duritate (vâscozitatea) asfaltului pentru determinarea instrumentului (Fig. 9.3) prin imersarea acul într-un mod bitum (0,1 mm al unității de scală) la o temperatură de 25 ° C
bitum Alungirea este determinată de alungirea absolută (în cm) dintr-o probă etalon de bitum ductile în apă la temperatura de 25 ° C cu o viteză de 5 cm / min (Fig. 9.4).
P și p. 9.4. Determinarea extensibilitate de bitum.
și - duktilometr; b - pliere, sub formă; 1 - cutie din oțel zincat; 2 - șurub; 3 - salaz - ki; 4 - o piuliță; 5 - un eșantion de bitum; 6 - suport fix; 7 - reductor; 8 - elektrodviga - ^. Tel; 9- săgeată; 10 - line (este fixat prin alungire la rupere) # 9632; "
Transportul bitumului în butoaie de placaj sau saci de hârtie. Stocate în depozite închise sau sub un acoperiș, astfel încât în bitumul nu este în lumina directă a soarelui - Bitum - combustibil. substanță, astfel încât atunci când lucrați cu el, mai ales pe bitum de încălzire, trebuie să respecte cerințele de siguranță împotriva incendiilor.
Tar - produs uscat (fără aer) distilarea combustibil solid (lemn, cărbune, șisturi bituminoase, turbă, etc ...) Reprezentarea unui lichid brun închis vâscos, cu o caracteristică de miros „tar“.
Tar este, probabil, una dintre cele mai vechi substanțe chimice în om ray. Din cele mai vechi timpuri în Rusia a fost dezvoltat „degtekurenie“ - obtinerea de gudron de coaja de mesteacan (subțire coaja de mesteacan). Bark încălzit fără acces de aer la 200 ° C. La 300, astfel vărsarea zovyvalas întuneric lichid vâscos, cu un miros puternic. Mai târziu, au început; produc gudron de mesteacan si alte specii.
Tar a fost folosit pentru impregnarea structurilor din lemn, lo-doc, plase de pescuit, cizme și unsoare t. N. Acest tratament este protejat de degradare datorită hidrofug și acțiunea antiseptică a gudronului. proprietăți antiseptice ale gudronului utilizate în medicină (unguent Wisniewski, săpun de gudron și m. P.). Fumatul de alimente (carne de pește), se bazează, de asemenea, pe prelucrarea produselor obținute din distilarea uscată a lemnului.
În gudron pe scară largă au fost producătoare de la sfârșitul secolului al XIX-lea. când a început să se dezvolte industria metalurgică. Tar este o ucts de-pro în timpul cocsificabil cărbunii (ridicat - până la 1000 ° C procesarea cărbunelui bituminos pentru a produce cocs).
Gudroane ca bitumurile, - un sistem dispersat complicat constând dintr-un număr mare (câteva mii) de diferite hidrocarburi (lichide și solide) și derivații lor nemetalice. Dar, spre deosebire de bitum, în care hidrocarburile parafinice predomină în multe arome hidrocarburi gudronului ically și derivații lor (benzen, toluen, naftalină, fenol, etc.). Ele dau gudron proprietăți antiseptice.
brute de gudron aproape niciodată este utilizat. dispersata său pentru a da solvenți, diverse petrol și tverdoobraznoe substanță (antracen etc. creozot.) - pas.
Peck (din râuri Gall -. Rășină) - amorf friabilitatea la reziduuri temperaturi obișnuite de la distilarea gudronului brut la o temperatură de peste 360 ° C. Se compune din substanțe rășinoase, de „carbon liber“, antracen, uleiuri și alți compuși nevolatili. Pitches utilizate pentru producerea de gudron compozit, topit cu uleiuri și smoală lac prin dizolvare în solvenți aromatici. gudroane compus utilizat pentru hidroizolarea și acoperiri pentru lemn antiseptice.
Gudroane mai putin bitum rezistent la intemperii. Sub influența radiației solare și oxigen sunt oxidate, devenind produse solide fragile; acest lucru se datorează prezenței gudroanelor în contrast cu bitum de compuși activi, reactivi. Gudroane și produse pe baza acestora - cancerigene, prin urmare, formarea Execu în locuri unde este posibil contactul prelungit cu o persoană, este interzisă.
Atunci când se lucrează cu smoală și smoală trebuie amintit că acestea și vaporii lor pot provoca inflamații sau reacții alergice, atunci când intră în contact cu pielea și, în special, - membranele mucoase.
Un dezavantaj general al bitum și deggey - un interval îngust de temperaturi la care materialele pe baza lor au o durabilitate și elastică-Ness. Când temperatura este coborâtă la -10 ° C 0. acestea devin fragile și cu o creștere de până la 40 60 ° C începe să curgă. Pentru extensie reniu intervalul temperaturilor de funcționare gudroane și bitumurile Modi-fitsiruyut adăugare rășini termoplastice și cauciuc.