Хом ашё материаллари
Газли пластмассаларни тайёрлашда қуйидаги асосий компонентлар
ишлатилади: полимерлар, газ ҳосил қилувчи моддалар, қотирувчилар.
Пластмассаларнинг мустаҳкамлик, эластиклик, иссиққа чидамлилик ва
бошқа хусусиятларини яхшилаш учун, пластмассаларга аниқ миқдорда
тўлдирувчилар, пластификаторлар, катализатор ва ингибиторлар қўшилади.
Бу қўшимчалар қимматбаҳо полимерлар сарфини пасайтиради, массани
қайта ишлаш жараёнини яхшилайди ва шу билан иссиқлик изоляция
пластмассаларни қўллаш соҳаларини кенгайтиради.
Кўпикпластлар олиш учун полимерлар қуйидагиларга кўра бўлинади:
а) кимёвий таркибига кўра, полистирол, поливинилхлорид, полиуретан,
фенол-формальдегид, карбомид ва бошқалар;
б) юқори молекуляр тузилиш усулига кўра, полимеризацион ва
поликонденсацион;
в) иситишдаги ҳолатига кўра, термопластик ва термореактив.
Полимеризацион смолалар юқори ҳароратларда ёки катализаторлар
ёрдамида олинувчи чексиз бирликлар молекулалари бирлашган маҳсулотдир,
89
натижада бошланғич моддадан янги юқори молекуляр бошқа хусусиятли
модда синтезланади.
Поликонденсацион смолалар реакциясида сув ва бошқа маҳсулотлар
ажралиб чиққан, реакцияли моддалар молекуласининг бирлашиши йўли
билан олинувчи юқори молекуляр моддадир. Масалан, фенолнинг
формальдегид билан ўзаро алоқасида фенолформальдегид билан смола ва сув
ҳосил бўлади.
Термопласитик смолалар деб, чексиз миқдорда кетма-кет иситилганда
юмшаши ва совуганда қотиши мумкин бўлган смолаларга айтилади.
Термопластик деб кўпгина полимеризацион смолалар: полистирол,
поливинилхлорид,
полиэтилен
ва
бошқалар,
ҳамда
айрим
поликонденсационлар.
Термореактив деб, бир марта қотган ва ҳарорат ошишида ёки қайта
иситишда ҳам эримайдиган смолага айтилади. Термореактив смолаларга
поликонденсацион смолалар киради: фенол-формальдегид, карбамид ва
бошқалар.
Полистирол. Органик кимёдан маълумки, стирол этил-бензолдан
олиниб, жуда ўткир ҳидли бирлик С
6
Н
5
-СН=CH
2
ўзида акс эттиради. Стирол-
шаффоф суюқлик. Полимерлашда стирол қотиб, шишаванд массага
айланади. Стирол полимери – полистирол –юқори молекуляр бирлик, унинг
асосида қурилишда кенг қўлланилувчи иситувчи –кўпикполистирол
тайёрланади.
Полистиролни – стиролни блокда, аралашма, эмульсия ва суспензияда
полимерлаш йўли билан олинади.
Полистиролнинг полимерлаш даражаси n 500 дан 2000 гача ўзгаради.
Полистирол – ҳидсиз ва мазасиз қаттиқ пластик, тутаб ёнади, унинг механик
хусусиятлари полимерлаш даражасига боғлиқ.
Поливинилхлорид – винилхлоридни полимерлаш йўли билан олинган
термопласт аморф кукун CН
2
=CH-Cl.
Поливинилхлориднинг полимерлаш даражаси 100-2500 чегарасида
бўлади.
Фенол-формальдегид
полимерларни
нордон
ва
ишқорий
катализаторлар иштирокидаги фенол (С
6
Н
5
ОH) ва формальдегид (НСОН)
ўзаро алоқасида олинади.
90
Бу полимерларнинг поликонденсация даражаси 4-8 чегарасидадир.
Фенол-формальдегид полимерларни қаттиқ ҳолатда ҳам, суюқ ҳолатда ҳам
олиш мумкин. Улар оч-сариқдан тўқ жигар ранггача бўлади. Улар асосида
олинган кўпикпластлар сариқ жигар ранг тусга эга.
Фенолформальдегид полимерлар юқори иссиқлик чидамлиликка эга,
шунинг учун айрим кўпикпласт турларини 350-400
0
С гача температурада
қўллаш мумкин.
Полиуретан полимерлар. Полиуретан – уретан-карбамин кислотаси
эфирини полимеризацияси маҳсулоти.
Полиуретан кристалл толасимон модда. Полиуретанлар хом ашёсига
мос қўшимчаларни қўшиб, уларга турли хусусиятлар: термопластиклик ва
термореактивлик, эластиклик ва юмшоқлик, қаттиқлик хусусиятларини
бериш мумкин.
Бундай кўпикпластларни тайёрлашда икки асосий компонент
ишлатилади: кўп асосли кислотанинг кўп атомли спиртлар билан ўзаро
таъсирида олинган полиэфир, ҳамда ароматик ёки алифатик қаторнинг
полифункционал изоцианати.
Полиэпоксид полимерлар. Эпоксид смолалар – эпихлоргидрин ва
таркибидаги эпоксигуруҳ бўлган бошқа бирикмаларнинг кўп атомли
феноллар (диоксидифенилпропан ва бошқалар) билан ўзаро таъсирида
олинади.
Молекуляр оғирлиги 1500 гача бўлган эпоксид смолалар термопластик
ҳисобланади ва 200
0
С гача иситилганда юмшоқлик ва эрувчанликни
сақлайди.
Паст молекуляр суюқ эпоксид смолалар ўзича қотмайди ва 200
0
С гача
ҳароратларда етарлича барқарордир.
Кремнийорганик полимерлар. Бундай полимерлар структураси
ноорганик юқори молекуляр модда бўлган поликрем кислота тузлари –
силикатлар структурасига ўхшаш.
Кремнийорганик полимерлар (кўпикполисилоксанлар) хусусиятлари,
биринчи навбатда, чизиқли ва фазовий бўлиши мумкин бўлган бошланғич
полимерлар тузилиши билан тушунтирилади. Кремнийорганик полимерлар
юқори ҳарорат чидамлилиги билан фарқланади. Термоишқорий жараён 250-
300
0
С ҳароратларда ривожлана бошлайди.
Барча кремнийорганик полимерлар юқори бўлмаган механик
мустаҳкамликка эга, бу молекуляр ўзаро алоқа кучларининг кичик катталиги
билан тушунтирилади.
91
Кўпирувчи моддалар. Газ тўлдирилган пластмассаларнинг ғовак
тузилиши кўпирувчилар, газ ҳосил қилувчилар ёки ғовак-форалар деб
номланувчи моддалар ёрдамида яратилади. Газ ҳосил қилувчилар оддий
шароитда сақланганда барқарор кимёвий бирлик бўлиб, иситилганда аниқ
тезлик билан емирилади.
Газ ҳосил қилувчиларнинг кимёвий табиатига кўра, унинг емирилиш
ҳарорати ва тезлиги катта чегараларда ўзгаради.
Аммо газ ҳосил қилувчилар аввало, кимёвий таркибига боғлиқ бўлган,
емирилишнинг критик нуқтаси бўйича фарқланади. Улар органик ва минерал
бўлади. Органик газ ҳосил қилувчилар кўпроқ ишлатилади.
Газ ҳосил қилувчилар физик ҳолати бўйича қаттиқ, суюқ ва газсимонга
бўлинади.
Қаттиқ газ ҳосил қилувчиларни газ ҳосил бўлиш жараёни механизми
бўйича қуйидаги турларга бўлиш мумкин:
1)
тескари термик емирилишда ажралиб чиқарувчи моддалар; асосан
минерал газ ҳосил қилувчилар – минерал ва органик кислоталарнинг
аммоний тузлари, натрий, калий, кальций карбонатлари ва бикарбонатлари ва
ҳ.к., бу газ ҳосил қилувчиларни эластик ва айрим қаттиқ кўпикпластлар олиш
учун ишлатилади;
2)
қайтмайдиган термик емирилишга газ ажратиб чиқарувчи моддалар; бу
турга юқори ҳароратларда N
2
, CO
2
, NH
3
ва бошқалар ажралиб чиқиши билан
емирилувчи турли ҳажмий оғирликка эга материалларда бир текис ва майда
ғовак тузилиш ҳосил қилади;
3)
компонентларнинг кимёвий ўзаро таъсирида газсимон моддалар
ажратувчи моддалар. Масалан, натрий нитрати (NaNO
2
)нинг хлорли аммоний
(NH
4
Cl) билан ўзаро таъсирида, органик кислоталарнинг угленордон туз ёки
металлар билан реакцияларда ва бошқалар;
4)
термик деструкция (ғовак-форалар-адсорбентлар) оқибатида аввал
ютилган газларни ажратувчи моддалар. Бундай моддаларга қаттиқ
сорбентлар (силикагель, фаоллашган тупроқлар, кўмир ва бошқалар) киради,
улар босим остида енгил қайновчи суюқликлар парлари ёки газлар билан
тўйинган бўлади;
5)
енгил қайновчи суюқликлар (бензол, спирт, бензиннинг енгил
фракциялари ва бошқалар).
Кўпикпластлар олиш учун яроқли газ ҳосил қилувчилар қуйидаги
асосий талабларга жавоб бериши керак:
1)
етарли “газ сони”га эга бўлиши, яъни эритилган полимерни берилган
ҳажмий оғирликкача кўпиртириши;
92
2)
газ ажралиб чиқиши кўпчитилаётган пластмассанинг тўлиқ юмшаш
ҳароратига бир текис сакрамасдан амалга ошиши ва жаралиб чиқаётган газ
миқдори назарий миқдорга яқин бўлиши;
3)
газ ҳосил қилувчининг емирилиши – полимер деструкциясига сабаб
бўлувчи иссиқлик миқдорини ажратиш билан кузатилмаслиги;
4)
ажралиб чиқувчи газлар инсон соғлиги учун безарар бўлиши;
5)
ажралиб чиқувчи газлар полимер билан реакцияга киришмаслиги ва
технологик ускуна коррозиясига сабаб бўлмаслиги;
6)
улар нотақчил, арзон ва транспортировка ва сақлашга чидамли бўлиши.
Газсимон кўпирувчи моддалар қуйидаги шароитларда материалда бир
текис тақсимланган ғовакк ҳосил қилади:
а) босим ва ҳароратнинг мос параметрларида юмшатилган полимерда
газнинг яхши эриши;
б) материал ғовакларидаги газ босими ва ташқи муҳит босими
орасидаги етарлича фарқ;
в) газ тўлдирилган материални аралаштириш ва ишлатиш вақтида
ғоваклар деворлари орасидаги газ диффузиясининг йўқлиги.
Температура ошиши билан ғоваклар деворлари орасидаги газ
диффузияси ошади, полимердаги газ эрувчанлиги эса камаяди.
Эрувчанлик ва диффузия ғоваклаштирилаётган полимер тури ва ишчи
газ табиатига боғлиқ. Ёпиқ ғовак ғовак тузилишга эга материалларни олиш
учун, ғовак деворлари орасидан ёмон ўтувчи газларни, масалан азот ёки
ҳавони қўллаш мақсадга мувофиқдир.
Бирлашган ғовак материалларни одатда енгил эрувчан газлар, масалан
аммиак ёки угленордон газларни қўллаш билан олинади.
Пластикловчи ва бошқа қўшимчалар. Айрим газ тўлдирилган
пластмассаларнинг эластиклигини ошириш учун оддий ва манфий
ҳароратларда пластификаторлар ишлатилади, улар полимерга қўшилади, кўп
ҳолларда кимёвий реакцияга киришмайди, компонентларнинг биргаликда
эриши натижасида гомоген модда ҳосил қиладилар.
Полимерга қўшилувчи пластификаторлар миқдори – унинг полимерга
мос тушиши ва кристалланишга мойиллигига боғлиқ: мос тушишлик
қанчалик юқори ва кристалланишга мойиллик қанчалик паст бўлса,
пластификаторни қўшиш шунчалик кўп бўлиши мумкин.
Эластик кўпикполивинилхлоридлар ва кўпикполиуретанларни олишда
пластификаторлар сифатида қутбли юқори қайновчи ва кам учувчи
93
суюқликлар (дибутилфталат, трикрезилфосфат, трихлорэтилфосфат ва ва
бошқалар) ишлатилади.
Полимерларга тўлдирувчиларни қўшиш фақат иссиқлик изоляция
пластмассаларининг физик-механик хусусиятларини ўзгартирибгина қолмай,
балки уларни арзонлаштиради.
Тўлдирувчилар минерал ва органик бўлиши мумкин: шишатола,
асбест, перлит қум, кварц қуми, ёғоч уни, синтетик каучук ва бошқалар.
Полимернинг полимеризация жараёнини уйғотиш учун инициатор
(ташаббусчи)лар – полимеризациянинг занжирли реакциясини уйғотувчи
моддалар ишлатилади. Полихлорвинил полимерлар ишлаб чиқаришда
ташаббусчилар сифатида бензол перекиси ёки аммоний персульфати
ишлатилади.
Do'stlaringiz bilan baham: |