Минеральные наполнители весьма распространены в полимерной промышленности. Они часто, при стоимости 6–15 центов/фунт, заменяют значительно более дорогие полимеры, повышают жесткость наполненного продукта и придают полимеру более высокую огнестойкость. Примерно из 15 млрд фунтов наполнителей в Америке и Европе около половины объема входят в состав эластомеров, одна треть — в термопласты, а остальные — в термореактивные материалы. Около 15 % всех производимых пластмасс содержат наполнители. [1]
Зачастую полимерные композиционные материалы используются в строительстве. Например, тротуарная плитка, изготовленная из смеси полимера и песка.
Для производства плитки сначала подготавливаются составляющие ее компоненты. Просеивается, промывается и прокаливается песчаная основа. Затем песок, полимеры на основе полиэтиленов, пигменты красителей и присадки тщательно перемешиваются в специальных емкостях и подвергаются нагреву свыше 250°С. Полученный однородный состав формируется и прессуется в формах высокого давления.
Технология обеспечивает полную повторяемость размеров, форм и окраски, поэтому с помощью такой плитки можно воспроизводить любые геометрические, цветовые сочетания. Получаемый результат на порядок превосходит применение обычной плитки как по внешнему виду, так и по эксплуатационным параметрам.
Производство ведется на современном автоматизированном оборудовании, получаемая продукция, в частности полимерпесчаная тротуарная плитка. Полимерный связующий компонент обеспечивает пластичность, что в сочетании с прочностью дает почти стопроцентный выход качественного материала, начиная от производства и хранения, до транспортировки, монтажа и эксплуатации. Полимерно-песчаная тротуарная плитка намного долговечнее, устойчивее к внешней среде, чем обычная. И ведь это городская среда, где должна быть стойкость к истиранию, высоким механическим нагрузкам, воздействию масел и кислотосодержащих жидкостей, твердость и прочность, невосприимчивость точечной раскалываемости и множество других показателей надежности. Надо сказать, что теоретическая (расчетная) долговечность материала превышает сто пятьдесят лет. Но, например, по параметру цветоустойчивости, плитка не теряет цвет рисунка вечно. Ее окрашивание современными, не выгорающими даже под прямыми солнечными лучами, красителями производится на всю глубину (в среднем толщина до пяти сантиметров) материала. Важной особенностью является отсутствие выделения пыли с поверхности покрытия (что характерно для других материалов) и испарений в жаркое время года. Даже под палящим солнцем, покрытие не «газит» канцерогенами, как тот же асфальт. Плитка просто моется, предназначена для многократного использования, позволяет легко ремонтировать, разбирать и снова укладывать отдельные участки покрытия. Кроме всего перечисленного, тротуарная плитка полимерная имеет низкий вес. Сочетание всех свойств делает возможным ее использование в условиях мест массовой посещаемости (как в наружном, так и во внутреннем применении). Это лучший вариант для покрытий площадок мест отдыха (парки, кафе и др.). Но и в условиях производственных помещений предоставления сервисных услуг, таких, как техстанции, заправки, мастерские, прочная плитка обеспечит качественное покрытие. [2]
В строительстве так же используется полимерцементная (или неорганическая) гидроизоляция. У полимерцементных гидроизоляционных составов есть ряд преимуществ по сравнению с битумными мастиками и рубероидами. Во-первых, они экологически безвредны, их можно применять и внутри помещения. Во-вторых, полимерцементная гидроизоляция не подвержена такому быстрому разрушению, как традиционная органическая гидроизоляция. Они имеют высокую прочность адгезии с различными основаниями (бетонным, кирпичным, деревянным, металлическим и др.). Благодаря большой когезионной прочности полимерцементная гидроизоляция может воспринимать как статические, так и динамические нагрузки. Из-за хорошей паропроницаемости неорганической полимерцементной гидроизоляции исключается проблема образования вздутий и пузырей, ее можно наносить на влажные и мокрые поверхности (иногда увлажнение поверхности перед нанесением гидроизоляционного полимерцементного материала является обязательным условием). Неорганической цементной гидроизоляции характерны высокие долговечность и ремонтопригодность, удобство в работе и большая производительность нанесения. Все эти преимущества полимерцементных гидроизоляционных составов перед традиционными мастиками и рубероидами и определяют область их применения. Их используют для стен фундаментов и подвалов, резервуаров для воды, плавательных бассейнов (очень важной особенностью выступает возможность совмещать функции гидроизоляции и клея для облицовочной плитки), стен и полов во влажных помещениях (автомойки, ванные комнаты), поверхностей эксплуатируемых террас и балконов, а также для защиты строительных конструкций от воздействия агрессивной среды (различных кислот).
Цементно-полимерный бетон.
Цементно-полимерный бетон представляет собой цементный бетон с добавкой высокомолекулярных органических соединений в виде водных дисперсных полимеров. Они характеризуются наличием двух активных составляющих — минерального вяжущего и органического полимера. Вяжущее с водой образует цементный камень, склеивающий частицы заполнителя в монолит. Полимер по мере удаления воды из бетона образует на поверхности пор, капилляров, зёрен цемента и заполнителя тонкую плёнку, которая обладает хорошей адгезией и способствует повышению сцепления между заполнителем и цементным камнем, улучшает монолитность бетона и работу минерального скелета под нагрузкой.
В результате цементно-полимерный бетон приобретает особые свойства: повышенную по сравнению с обычным бетоном прочность на растяжение и изгиб, более высокую морозостойкость, хорошие адгезивные свойства, высокую износостойкость, влагонепроницаемость.
Введение полимерных добавок увеличивает пластичность растворных смесей по сравнению с чисто цементными. Добавка вводится в количестве 2–15 % от объёма бетона.
Цементно-полимерные бетоны изготовляют по той же технологии, что и обычные цементные бетоны.
Наиболее целесообразно применять эти бетоны для тех конструкций и изделий, где можно использовать особенности их свойств, например, для изготовления наливных полов, дорожных покрытий, отделочных составов, коррозионно-стойких покрытий. [3]
Как мы видим, добавление минеральных наполнителей существенно снижает стоимость конечного изделия из полимера, расширяет возможности их применения, улучшает химические и физические свойства.
Литература:
- http://rus-polymer.ru/analitika/stati-o-polimerax.html
- http://ogodom.ru/polimerpeschanaja-plitka-trotuarnaja-ukladka-oborudovanie.html
- http://www.ogneupory.com/information/10/
- Вторичная переработка полимерных материалов на вальцах / И. В. Шашков, А. С. Клинков, М. В. Соколов, Д. Л. Полушкин // Полимеры в строительстве: Тез. докл. — Казань, 2004. — С. 111.
- Технология получения полимерпесчаной черепицы из отходов термопластов / С. П. Хрущев, И. В. Шашков, А. С. Клинков, П. С. Беляев // Полимеры в строительстве: Тез. докл. — Казань, 2004. — С. 110.
- Утилизация полимерной тары и упаковки(Учебное пособие) Клинков А. С., Беляев П. С., Соколов М. В., Шашков И. В., Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. 64 с.
