2.Термореактивні пластмаси

Термореактивні пластмаси, що входять у полімерні композитні матеріали, виготовляють переважно на основі синтетичних смол. На стадії формування виробу створюють умови для утворення в полімері сітчастої або просторової будови. Крім полімеру, до складу термореактивних пластмас входять зміцню вальні компоненти та деякі інші компоненти. Реактопласти відрізняються від термопластів вищою теплотривкістю, нерозчинністю і стабільністю властивостей в робочому інтервалі температур. Найпоширенішими синтетичними полімерами для термореактивних пластмас є сечовино-формальдегідні, меламіно-формальдегідні та епоксидні смоли.

Сечовино-формальдегідні смоли — продукти поліконденсації сечовини (карбаміду) з формальдегідом. У незатверділому стані смоли мають невелик) молекулярну масу. Під час їх затвердіння між макромолекулами утворюються поперечні ковалентні зв'язки. Каталізаторами затвердіння є неорганічні кислоти (соляна, фосфорна) та деякі солі. Сечовино-формальдегідні смоли світлотривкі, добре забарвлюються і зберігаються. На їх основі виробляють полімерні композитні матеріали з порошкоподібними, волоконними й шару­ватими зміцнювачами, а також клеї, лаки, фарби та емалі. Основним спо­живачем сечовино-формальдегідних смол є деревообробна промисловість.

Меламіно-формальдегідні смоли — продукти поліконденсації білого кристалічного порошку—меламіну з формальдегідом. Ці смоли тверднуть і при кімнатній температурі, і під час нагрівання. З них виготовляють полімерні композитні матеріали, клеї, лаки та емалі.

Феноло-формальдегідні смоли отримують поліконденсацією фенолу з фор­мальдегідом. У лужному середовищі й за наявності надлишку формальдегіду утворюються термореактивні (резольні) смоли, а у кислому середовищі — термо­пластичні (новолачні) смоли. Резольна смола є сумішшю лінійних і розгалужених макромолекул з невеликою молекулярною масою. Смола розчиняється у суміші спирту й бензолу, топиться при температурі 80.. .90 °С. Зшивання макромолекул поперечними зв'язками відбувається під час нагрівання резольної смоли до температури 175...190 °С. З феноло-формальдегідних смол виготовляють композитні полімерні матеріали, а також клеї, лаки, електротехнічні деталі і шліфувальні круги.

Епоксидні смоли — продукти поліконденсації епіхлоргідрину з дифенілпро-піленом. Вони термопластичні, але після додавання до їх складу затверджувачів стають термореактивними. Ці смоли мають добрі адгезійні , механічні й діелектричні властивості, тверднуть в холодному і в нагрітому стані. З них виготовляють клеї, лаки, шаруваті пластики.

3. Клеї

Клеї — це розчини (а іноді й розтопи) природних або штучних високомоле-кулярних сполук, які застосовують для з'єднання матеріалів. З'єднання відбу­вається внаслідок утворення між склеюваними поверхнями та клейовим прошарком міцних адгезійних зв'язків, обумовлених міжмолекулярною та між­атомною взаємодією. Адгезійні зв'язки посилюються взаємною дифузією ато­мів матеріалів, що контактують. Для доброго прилягання один з матеріалів — клей мусить бути пластичний, а другий — твердий. Очевидно, що клеї являють собою в'язкі рідини або пасти.

Основним компонентом клеїв є високомолекулярні сполуки з адгезійнимм властивостями. До їх складу можуть входити також розчинники, затверджувачі, пластифікатори, зміцнювані тощо.

Розчинники (спирти, бензин і ін.) обумовлюють необхідну в'язкість клею. З їх випаровуванням міцність клейового з'єднання зростає.

Затверджувачі й каталізатори переводять клейовий прошарок із в'язкого у твердий стан, пришвидшуючи реакції полімеризації або поліконденсації.

Зміцнювачі—мінеральні порошки, що зміцнюють клейове з'єднання.

Клейові з'єднання належать до корозійнотривких. Склеювати можна різні за природою матеріали (метали, пластмаси, деревину, скло, кераміку або їх поєднання). Головними недоліками таких з'єднань - низька теплотривкість (переважно до 350°С), відносно невисока міцність і схильність клейового про­шарку до старіння.

Залежно від походження основного компонента розрізняють рослинні, тва­ринні й синтетичні клеї. У сучасній техніці й побуті використовують насам­перед синтетичні клеї, основним компонентом яких є термопластичні й термо­реактивні смоли. Останні відзначаються підвищеними фізико-механічними властивостями. Для виготовлення клеїв застосовують також каучук.

Клеї на основі термореактивних смол тверднуть унаслідок дії затверджувачів й каталізаторів при нормальній (клеї холодного твердіння) або при підвищеній температурі (клеї гарячого твердіння). Клеї гарячого твердіння міцніші й теплотривкіші.

Клеї на основі феноло-формальдегідних смол застосовують головнім чином для з'єднання металів і склопластиків.

Клеї типу БФ є спиртовими розчинами полівінілбутиралю й феноло-формаль-дегідної смоли резального типу. Вони відзначаються доброю адгезією до скла, кераміки, пластмас і металів. Під час нагрівання утворюється густа просто­рова сітка. Клеї марок БФ-3 і БФ-5 добре склеюють скло, завдяки чому вико­ристовуються для виробництва склопластиків. Клеї марок БФ-2 і БФ-4 зас­тосовують для склеювання металів з металами, склом, шкірою і пластмасами.

Клеї на основі епоксидних смол мають добрі адгезійні властивості до багатьох матеріалів. Вони тверднуть при нормальній і при підвищеній температурах. Клеї холодного твердіння являють собою рідку смолу, змішану зі затверджувачем. Клеї гарячого твердіння складаються з чистої смоли або розчину смоли й пластифікатора. Затверджувачами для них служать меламін, фталевий ангідрид та ін., які ефективно діють лише при температурі понад 140°С. Епоксидні клеї гарячого твердіння застосовують для склеювання металів, склопластиків і керамічних матеріалів.

Гумові клеї є розчинами каучуку й вулканізатора в органічних речовинах. Ними склеюють гуму з гумою, гуму з металом, гуму зі склом при температурі вулканізації (140... 160 °С). Міцність з'єднання не гірша від міцності гуми.