Строительные плиты из полимерных материалов

Министерство образования  Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Факультет транспортных коммуникаций

Кафедра «Мосты и тоннели»

 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат

по дисциплине «»

на тему: «Строительные плиты из полимерных материалов»

 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 

Минск 2013

Оглавление

 

Введение

1. Общие сведения о полимерных материалах

2. ОСП (Ориентированно-стружечная плита)

2.1 Преимущества плит OSB

2.2 Применение ОСП

Заключение

Список используемой литературы

 

Введение

 

В современном строительстве  полимерные строительные материалы (их насчитывается свыше 100 наименований) находят все более широкое  применение. Они повсеместно используются для: покрытия полов (линолеум, релин, поливинилхлоридные плитки и др.), внутренней отделки стен и потолков, гидроизоляции и герметизации зданий, изготовления тепло - и звукоизоляционных материалов (поропласты, пенопласты, сотопласты), кровельных и антикоррозионных материалов и покрытий, оконных блоков и дверей, конструкционно-отделочных и ограждающих элементов зданий, лаков, красок, эмалей, клеев, мастик (на полимерном связующем) и для многих других целей.

Полимеры - высокомолекулярные соединения, важнейшая составная  часть пластмасс. Исходным сырьем для  получения полимеров служит природный  газ, а также «попутный» газ, сопровождающий выходы нефти и каменноугольный  деготь, получаемый при коксовании угля.

Широчайшее применение полимеров  в строительстве, помимо таких положительных  свойств, как антикоррозийность, эластичность, гибкость, технологичность, обусловлено в первую очередь возможностью создавать из них материалы с заданными разработчиками свойствами. Однако в данном реферате будут рассмотрены конкретные полимерные материалы (слоистые поластики), используемые в качестве строительных плит. Такими представителями являются: стеклотекстолит, древесные пластики и ориентирно-стружечные плиты.

 

1. Общие сведения  о полимерных материалах

 

Полимеры - это неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества, получаемые путём многократного повторения различных групп атомов, называемых «мономерами», соединённых в длинные макромолекулы химическими или координационными связями. Полимер это высокомолекулярное соединение, вещество с большой молекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов).

По химическому составу  все полимеры подразделяются на

·Органические;

·Элементоорганические;

·Неорганические.

Органические  полимеры. Образованы с участием органических радикалов (CH3, C6H5, CH2). Это смолы и каучуки.

Элементоорганические  полимеры. Они содержат в основной цепи органических радикалов неорганические атомы (Si, Ti, Al), сочетающиеся с органическими радикалами. В природе их нет. Искусственно полученный представитель - кремнийорганические соединения.

Неорганические  полимеры. Их основу составляют оксиды Si, Al, Mg, Ca и др. Углеводородный скелет отсутствует. К ним относятся керамика, слюда, асбест.

Следует отметить, что в  технических материалах часто используют сочетания отдельных групп полимеров. Это композиционные материалы (например, стеклопластики).

По форме макромолекул полимеры делят на

·Линейные;

·Разветвленные;

·Ленточные;

·Пространственные;

·Плоские.

По фазовому составу полимеры подразделяются на аморфные и кристаллические.

Аморфные  полимеры однофазны и построены из цепных молекул, собранных в пачки. Пачки могут перемещаться относительно других элементов.

Кристаллические полимеры образуются тогда, когда их макромолекулы достаточно гибкие и образуют структуру.

По полярности полимеры подразделяют на полярные и неполярные. Полярность определяется наличием в их составе диполей - молекул с разобщенным распределением положительных и отрицательных зарядов. В неполярных полимерах дипольные моменты связей атомов взаимно компенсируются.

По отношению к нагреву  полимеры подразделяют на термопластичные и термореактивные.

Термопластичные полимеры (полиэтилен, полипропилен, полистирол) при нагреве размягчаются, даже плавятся, а при охлаждении затвердевают. Этот процесс обратим.

Термореактивные полимеры на первой стадии образования имеют линейную структуру и при нагреве размягчаются, а затем, по причине протекания химических реакций, затвердевают (образуя пространственную структуру) и в дальнейшем остаются твердыми.

При оценке экологической чистоты полимерных строительных материалов руководствуются  следующими основными требованиями к ним:

• полимерные материалы не должны создавать в помещении стойкого специфического запаха;
• выделять в воздух летучие вещества в опасных для человека концентрациях;
• стимулировать развитие патогенной микрофлоры на своей поверхности;
• ухудшать микроклимат помещений;
• должны быть доступными влажной дезинфекции;

напряженность поля статического электричества на поверхности полимерных материалов не должна быть больше 150 В/см (при относительной влажности воздуха в помещении 60-70%).

Многочисленные исследования показали, что практически все  полимерные строительные и отделочные материалы, созданные на основе низкомолекулярных  соединений, в процессе использования  могут выделять (мигрировать) токсичные  летучие компоненты, которые при  длительном воздействии могут неблагоприятно влиять на живые организмы, в том  числе и на здоровье человека.

Международное агентство  по изучению рака (МАИР) обращает внимание на канцерогенную опасность полимеров, полученных из нефти и каменного  угля, а Агентство по регистрации  токсичных веществ и заболеваний (ATSDR) констатирует, что при производстве пластмасс используются вещества, входящие в перечень двадцати наиболее опасных токсичных веществ.

Еще одна экологическая угроза, исходящая из полимерных строительных материалов - противопожарные вещества - антипирены, содержащиеся в негорючих  пластиках. Установлена связь вредных  веществ, выделяющихся из них, и с  заболеванием населения аллергией, бронхиальной астмой и др.

Проведенные в последние  годы детальные исследования показали, что полимерные строительные материалы  могут оказаться источником выделения  и таких вредных веществ, как  бензол, толуол, ксилол, амины, акрилаты и др.

Миграция этих и других токсичных веществ из полимерных материалов происходит вследствие их химической деструкции, т. е. старения как под действием химических и физических факторов (окисления, перепадов  температуры, инсоляции и др.), так  и в связи с недостаточной  экологической чистотой исходного  сырья, нарушением технологии их производства или использованием не по назначению. Уровень выделения газообразных токсичных веществ заметно увеличивается  при повышении температуры на поверхности полимерных материалов и относительной влажности воздуха  в помещении.

В ниже представленных полимерных строительных и отделочных материалах, выделяют материалы, которые способны выделять токсичные субстанции.

Слоистые пластики - это полимерные материалы, в простейшем случае состоящие из основного слоя и параллельно расположенных слоев наполнителя.

В зависимости от назначения пластика, природы полимера и наполнителя  слоистые пластики могут содержать  дополнительно защитный, барьерный  и балансирующий слои.

Физико-механические свойства пластика определяет основной слой, который  изготовляют из различных пластиков:

·стеклотекстолита (стеклянные ткани);

·древесных пластиков (древесное  волокно).

Стеклотекстолит

Цена от 115 руб./кг. Стеклотекстолит электротехнический листовой представляет собой слоистый материал, полученный методом горячего прессования стеклотканей, пропитанных термоактивным связующим на основе совмещенных фенолформальдегидной и эпоксидной смол. Упругий, износостойкий, слоистый пластик. Применяется как поделочный материал для изготовления изделий (деталей автомобилей, корпусов приборов и др. конструкций). В декоративных целях для облицовки мебели, интерьеров судов, рекламы и т.д. Электроизоляционный материал в электро- и радиотехнике. Атмосферо-, водо-, хим-стойкий.

Из фольгированного стеклотекстолита путем химического травления  изготавливают электронные платы, таблички, термостойкие подставки и  т. д.

Стеклотекстолит марки СТЭФ ГОСТ-12652-74 изготавливается толщиной от 1,5 до 50 мм. Предназначен для работы на воздухе в условиях нормальной относительной влажности окружающей среды при напряжении свыше1000 В и частоте тока 50 Гц, а также для работы на воздухе в условиях повышенной влажности окружающей среды (93+2)%, при температуре (40+2)oС при напряжении до 1000 В и частоте тока 50 Гц. Высокая механическая прочность и электрическая стабильность позволяют проводить механическую обработку материала и использовать его для конструкционных деталей электрооборудования.

Стеклотекстолит марки СТЭФ-1 изготавливается толщиной от 0,2 до 50 мм и более. Обладает теми же свойствами, что и СТЭФ, но имеет более однородную мелкую внутреннюю структуру, что позволяет изготавливать из него мелкие детали электрооборудования.

Стеклотекстолит электротехнический листовой марки  СТК (ГОСТ 12652-74) - представляет собой прессованный слоистый материал, состоящий из нескольких слоев стеклоткани пропитанной кремнийорганическим связующим. Предназначен для электроизоляционных конструкций электрических машин шахтного исполнения. Может использоваться в качестве теплозащитного и электроизоляционного материала в различных электронагревателях. Длительно допустимая рабочая температура от -65 до +155° С. Стеклотекстолит выпускается толщиной 0,5-50,0 мм. Размер листов 1010x890 мм. Плотность 1600-1800 кг/м3. Разрушающее напряжение при растяжении, не менее 90 МПа. Разрушающее напряжение при изгибе перпендикулярно слоям, не менее 60-125 МПа. Пробивное напряжение параллельно слоям (одноминутное проверочное испытание) в условиях М/90° С / трансформаторное масло - не менее 1 * 108 кВ-эфф. Ударная вязкость по Шарпи параллельно слоям - не менее 25 кДж/м2.

Стеклотекстолит марок КАСТ и ВФТ-С - высокотемпературный материал, может длительно работать при  более высоких температурах.

Древесные пластики

Древесные пластики, пластифицированные древесные материалы с улучшенными  физико-механическими свойствами, получаемые комбинированной механической, термической  и химической обработкой сырья. Древесные  пластики делят на:

·древесину прессованную (лигностон);

·древеснослоистые пластики (лигнофоль, дельта-древесина, балинит, арктилит и др.);

·древеснопластические массы.

Древесина прессованная (пластифицированная) - уплотнённая, натуральная древесина (чаще всего берёза, реже бук, граб, клён и др.), при давлении 15-30 Мн/м2 (150-300 кгс/см2) и температуре до 120°С. Уплотнение проводят различными способами: вдавливанием заготовки в пресс-форму меньшего диаметра, обжатием заготовки между плитами гидравлического пресса или в съёмной пресс-форме, прессованием предварительно согнутых пластинок древесины. Для повышения влагостойкости и стабильности формы Древесные пластики заготовки древесины перед уплотнением пропитывают синтетическими смолами. Получить влагостойкую прессованную древесину можно без пропитки синтетическими смолами, усилив тепловую обработку заготовки на стадии пластификации; при этом в древесине образуются смолообразные продукты изменения лигнина и гемицеллюлоз.

Прессованную древесину  выпускают в виде досок, брусков, плит, втулок и др. Эта древесина  обладает высокой ударной прочностью, пластичностью, малым коэффициентом  трения и повышенной влагостойкостью. Прессованную древесину применяют  для изготовления деталей машин, работающих при ударных нагрузках, а также антифрикционных деталей.

Древеснослоистые пластики (ДСП) - материалы на основе тонкого древесного листа (шпона) лиственных пород. Для получения этих пластиков берёзовый (реже буковый или липовый) шпон пропитывают (иногда промазывают) растворами термореактивных синтетических смол, просушивают, собирают в пакеты и прессуют на этажных гидравлических прессах с обогревом при давлении 10-17,5 Мн/м2 (100-175 кгс/см2) и температуре120-150°С. Для повышения прочности и эластичности этих пластиков их армируют металлической сеткой, фольгой, прорезиненной тканью и др. Добавки графита и масла улучшают антифрикционные свойства пластиков. Заготовки из древеснослоистых пластиков перерабатывают в изделия механической обработкой (распиловкой, строганием и др.). Эти пластики обладают хорошими механическими, в том числе антифрикционными, и электроизоляционными свойствами, устойчивы к действию многих химических реагентов.