Полимер материалдардың құрылыста қолданылуы

                         Полимер материалдардың құрылыста қолданылуы. 
 
 
Полимер материалдар көптеген атомдардан тұратын жоғары молекулалы байланыстағы табиғи немесе синтетикалық заттар. Полимерлердегі молекула құрылысы сызықты немесе көлемдік сипатта болуы мүмкін. Сызықтық құрылысты полимерлер мен молекулалардың жылуға серпімділігі жоғары. Олар қыздырған кезде жұмсарып, суытқанда қатаяды. Жұмсарту мен қатайтуды бірнеше рет қайталауға болады. Бірнеше рет қыздыру мен суыту материалдық қасиетіне соншалық өзгеріс әкелмейді (полиэтилен, полистирол). Көлемдік құрылысты полимерлердің жылуға белсенділігі жоғары. Олар бірнеше рет жұмсартылып қатайтуға жатпайды. Бірінші рет қыздырған кезде серпімді күйде берілген пішінді қабылдайды (фенопласт). 
  Серпімділік қасиетіне қарай полимерлер пластикалық (қатаң) және эластикалық (майысқақ) болып бөлінеді. Полимерлі материалдар үш топты заттардан тұрады: байланыстырғыш пластификаторлар және толықтырғыштар. Байланыстырғыш заттар ретінде синтетикалық заттар қолданылады. Пластификатор ретінде глицерин, камфара және басқа да заттарды енгізеді. Бұл полимерлердің майысқақтығы немесе қатаңдығын жоғарылатып өңдеуді жеңілдетеді. Толықтырғыштар (ұнтақ, талшықты) полимер бұйымдарға механикалық беріктік береді. Сонымен қатар полимердің құрамында әртүрлі пигменттер, стабилизаторлар және басқа да заттар қолданылады. Полимер құрылыс материалдары бұйымдары мен құрылымдарын дайындауда көбінесе полиэтилен (құбырлар, пленкалар), полистирол (тақталар, лактар), полихлорвинил (линолеум), полиметиметакрилат (органикалық шыны) қолданылады.Жақсы механикалық қасиетіне, майысқақтығына, электр изоляциялық сапасына, өңдеу процесінде кез келген пішінді қабылдау мүмкіндігіне байланысты полимерлі материалдар қүрылыстың барлық саласында, сонымен қатар күнделікті түрмыста кеңінен қолданылады. 
   Полимерлер өндіру әдісіне қарай полиризационды және поликонденсациялы болып жіктеледі. Полимеризацияланған полимерлерді полимеризация әдісімен алады. Оларға полиэтилен, полистирол жатады. Поликонденсацияланған полимерлерді поликонденсациялау әдісімен алады. Оларға полиэфирлі, акрилді, кремний органикалық жэне басқа да заттар, полиэфирлі каучуктар жатады. Полиэтиленді табиғи газдың этиленін полимеризациялау арқылы алады. Ол күн радиациясы әсерінен, ауадан, судан тозады. Оның тығыздығы 0,945 г/см , суыққа төзімділігі 60-80 С. Полиэтиленді өндіру әдісіне қарай жоғары қысымды, төмен қысымды және қышқылды-хромды катализатор деп жіктейді. Полиэтиленді 80 ⁰С дейін қыздырғанда төрт хлорлы көміртегі бензолда ериді. Оны әрлеу материалдарының пленкасын даярлауда қолданады. Полиизобутилен – изобутиленді полимеризациялау арқылы алынған каучукқа ұқсас немесе сұйық майысқақ материал. Ол полиэтиленнен жеңіл, берік, ылғал мен газ өткізгіштігі өте төмен, тозбайды. Оны гидроизоляциялық заттар, қорғаныш жабындары, кленкалары, байланыстырғыш желімдер және асфальтті бетонға толықтырғыш ретінде қолданады. Полистирол – стиролды (винилбензол) полимеризациялау арқылы алынған термопластикалық өнім. Оны тақталар, әрлеу тақталарын, эмаль лактарын даярлауда қолданады. Полиметилметакрилат (органикалық шыны) – метилді эфирді метакрилді қышқылмен өңдеу нәтижесінде полимеризациялау процесінде түзіледі. Басында түссіз, сүйықтық түріндегі метилметакрилат алынады. Одан кейін парақ, тақта түріндегі шыны тәріздес өнім алынады. Олар суға, қышқыл мен сілтіге өте түрақты. Оларды шынылау үшін қолданады.  Полимерлі материалдардан жасалған құбырлар тегеурінді құбыр өткізгіштерде (жер асты жэне жер үсті), желдету жүйелерінде, жабық дренаждауда, құбырлы гидротехникалық құрылымдарда кеңінен қолданылады. Полимерлі құбырларды даярлау материалы ретінде полиэтилен, винилпласт, полипропилен, фторопласт қолданылады. Полиэтиленді құбырларды үздіксіз шнекті экструзия әдісі арқылы дайындайды. Полиэтиленді құбырлар суыққа төзімді. Оларды 80°С-дан +60°С температура аралығында эксплуатациялауға мүмкіндік бар. Агрессивті орта шартында жұмыс істейтін гидротехникалық құрылымдарды арнайы жабындар немесе эрлеу материалдарымен қорғайды. Жоғары жылдамдықтар мен қатты соққылау әсерінен осындай құрылымдарды қорғау және олардың төзімділігін жоғарылату мақсатында полимер мастика, полимер бетондар, полимер ерітінділер қолданылады. Полимер мастика – құрылымдар мен ғимараттарды механикалық жүктеме, температуралар айырмасы, радиация, агрессивті орта әсерінен қорғауға арналған қорғаныш жабындарын қүруға арналған. Полимерлі бетоңдар – бетон қоспасына кремний органикалық немесе суда еритін полимерлерді қосу арқылы дайындалған цемент бетондары. Мұндай бетондардың суыққа төзімділігі жоғары, су өткізбейді. Полимербетондар – байланыстырғыш материалдар ретінде полимер заттар, ал толықтырғыш ретінде бейорганикалық минералды материалдар қолданылатын бетондар.Полимертемірбетон конструкцияларын жасау үшін темірбетондарына синтетикалық шайыр байланыстырушысымен алынған полимербетондарды, фурано - эпоксидтік полимер қосылған суда еритін сұйық шыны байланыстырушысымен алынған полимерсиликаттық бетондарды, қатайтып барып күкірт балқымасы мен сіңірілген минералдық байланыстырушы негізіндегі бетондарды қолданады; минералдық байланыстырушы негізіндегі бетонполимер -бұларды қатаю процесі біткен соң кептіріп барып монополимерлермен сіңіреді, сосын полимеризацияландырады, күкірттік бетондар - бұларда цементтің орнына байланыстырушы ретінде күкірт қолданады. Жоғарыда келтірілген бетондардың маңызды қасиеттері - көптеген агрессивтік орталарда химиялық тұрақтылықтарының жоғарылығы. Оның үстіне бетонполимерлердің аязға тұрақтылықтары едәуір жоғары, сондай-ақ мықтылықтары да жоғары (80-100 МПа). Күкірттік бетондар қышқылдарда және тұздарда коррозиялық тұрақтылығының жоғарылығымен сипатталады, сонымен қатар, цементтік бетондардан олардың беріктіктері де жоғары. Күкірттік бетондарды балқытуға және қайталай пайдалануға болады және де күкіртпен сіңдірілген бетондардың физикалық-механикалық қасиеттері кәдімгі бетондармен салыстырғанда, біршама жоғарғы деңгейде. Полимербетондар минералдық байланыстырушыларсыз, сусыз синтетикалық смолалар және химиялық тұрақты толтырушылар мен толықтырушылар негізінде алынатын жасанды тас материалдары. Оларды түрлі агрессивтік әсері бар ортада пайдаланатын үй мен ғимараттарының жүк тиелетін және тиелмейтін тұтастық, жиналмалық химиялық тұрақты конструкциялары мен бұйымдарын жасау үшін қолданады. Қолданылмайтын полимерлік байланыстырушылары мен қатайтулары түрлері бойынша полимербетондардың жіктелуі кестеде келтірілген: Полимербетондар полимерлік байланыстырушы және толтырушы түрлеріне байланысты тығыздығы, мықтылығы жоғары, өнеркәсіптік агрессивтік ортаның көпшілігіне химиялық тұрақтылықты көрсетеді. Осындай жағдайда тиімді полимербетондар үшін полимерлік байланысты шығыны жалпы массасының 5-10 % құрайды. Полимербетон мықтылығы толықтырушы меншіктік бетіне және оның бетондағы көлеміне едәуір байланысты келеді Минералдық толтырушылармен мүмкіндігінше полимербетон көлемін толтырған жағдайда, оның шөгуі күрт төмендейді және серпінділік модулі айтарлықтай жоғарылайды. Солай болатындықтан, мұндай бетондарды жүк тиелінетін және өте жауапты конструкцияларда пайдалану әбден мүмкін. Мысалы, тығыздығы 2200-2400 кг/м³ ауыр полимербетондар құрамы өңделінген. Олардың қысқандағы мықтылық шектері: фенолформальдегидтік смолалар негізінде – 40-60 МПа, кабамидтер негізінде – 50-80 МПа, полиэфирліктер 80 -120 МПа және фураново-эпоксидтік - 160 МПа дейін. 

    ҚАЗАҚ НЖЕНЕРЛІК-ТЕХНИКАЛЫҚ  АКАДЕМИЯ

ЖАЛПЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ГУМАНИТАРЛЫҚ ПӘНДЕР КАФЕДРАСЫ

Тақырыбы:

Полимер материалдар                                                               

                                                                 Орындаған:Оразгелді.Б.Б

1201-Оц-2к(СО)

Қабылдаған: