Полимерные материалы и пластмассы как строительные материалы

Полимеры — соединения с высокой молекулярной массой, молекулы которых состоят из большого числа регулярно или нерегулярно повторяющихся звеньев одного или нескольких типов. Полимерное вещество образуется путем последовательного присоединения молекул низкомэлекулярного вещества (мономера) к активному центру, находящемуся на конце растущей цепи. Этот процесс происходит под воздействием различных факторов: высокого давления, повышенной температуры, облучения, катализации и т. п. Полимеры могут быть природными и синтетическими.

Примером природного полимера является целлюлоза, получаемая из молекул глюкозы при отщеплении от них двух атомов водорода и одного атома кислорода (т. е. воды) и соединения их в гибкую цепь. Целлюлоза является основой древесного вещества всех пород деревьев. Таким образом, древесина является полимерным материалом, производимым самой природой. Кроме того, природными полимерами являются натуральный каучук, белки и природные смолы. Все остальные виды полимерных материалов относятся к синтетическим, получаемым при промышленной переработке сырья. К ним относятся полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, поливинилацетат, полиметилметакрилат, а также смолы: фенолоформальдегитные, карба-мидные, полиэфирные, эпоксидные, полиамидные, уретановые и др.

Полимер в сочетании с наполнителем составляет пластик (пластмассу). Если в качестве наполнителя используется стекловолокно, получают конструкционный материал — стеклопластик. Большая группа конструкционных материалов, для изготовления которых в качестве наполнителя используется древесина, классифицируется как древесные пластики: модифицированная полимерами древесина (ДПМ), клееная фанера, бакелизированная фанера, древеснослоистые пластики (ДСП), древестружечные и древесноволокнистые плиты. Для изготовления сотопластов используется обычная или прочная бумага, ткани, пропитанные синтетическими смолами.

Новыми пластмассовыми материалами являются пластбетоны, получаемые при добавлении в бетон полимера. Пластбетон без минерального вяжущего (цемента) на одном полимерном связующем называется полимербетоном. По своим физико-механическим свойствам полимербетоны ближе к пластмассовым материалам, чем к бетону.

В настоящее время синтезированы тысячи полимеров, многие из которых находят применение в промышленности и в строительстве. В учебнике рассматриваются только те материалы, которые могут найти или уже находят применение в строительных несущих и ограждающих конструкциях. На основании полимеров получают следующие материалы для изготовления строительных конструкций и их элементов: стеклопластики, высокопрочные древесные пластики; пенопласты и сотопласты, прорезиненные и пропитанные смолами ткани и армированные пленки, термопласты, клеи, лаки, краски, мастики, полимербетоны.