Детская энциклопедия




Меню сайта




Реклама











ПОЛИМЕРЫ БУДУЩЕГО. Полимеры-строительный материал

Авторы научно-фантастических романов рисуют нам конструкционные материалы будущего, в которых сочетаются лучшие свойства известных материалов — прочность стали, прозрачность стекла и в то же время упругость и стойкость к ударам, присущие лучшим пластикам. Возможно ли создать такие материалы, И какие пути ведут к этому?

Из трех перечисленных материалов наиболее проч­ны силикаты (стекло), но они хрупки; металлы тяжелы и непрозрачны; пластики упруги, но недостаточно прочны. Уже давно предпринимаются попытки соче­тать в одном материале лучшие свойства двух ве­ществ — стекла и пластика. Для этого стекло вытяги­вают в тонкие нити, из нитей готовят ткани или подо­бие войлока и пропитывают жидким веществом, спо­собным со временем или при нагревании превращаться в упругий полимер. Таким образом, прочность созда­ется стеклянными нитями, а упругость — пропитывающим полимером. Эти замечательные материалы называются стеклопластиками и широко применяются в авиации, судостроении, для изготовле­ния труб, мебели. В будущем прочность стеклопла­стиков увеличится еще больше благодаря повышению прочности стеклянных нитей.

Но еще более интересный путь — замена стеклян­ных нитей нитями из синтетических полимеров. Уже сейчас можно получать полимерные нити с прочностью до 150 —170 кг/мм2, т. е. с прочностью хорошей стали. Плотность таких нитей в 7—8 раз меньше, чем у стали, и, таким образом, на единицу веса они во много раз прочнее металла. В недалеком будущем удастся полу­чить еще более прочные искусственные волокна. При­меняя их вместо стеклянных волокон, химики создадут новые материалы легче и прочное стали.

Вся эта группа материалов, состоящих из различ­ных волокон и полимера-связующего, называется армированными пластиками. Пока они с трудом перерабатываются в изделия, но, когда освоят их обработку на машинах, армированные пластики ста­нут важнейшим конструкционным материалом.

Существует возможность получить подобные мате­риалы, не вводя в полимер стеклянные или другие волокна. Некоторые полимеры, кристаллизуясь, обра­зуют длинные и тонкие кристаллы, очень похожие на волокна. Такие кристаллики могут играть ту же роль, что и волокна в армированных пластиках. Поли­меры, кристаллизующиеся таким образом, тоже заме­чательно сочетают в себе прочность и упругость. При­мером такого самоармирующегося полимера являются поликарбонаты. Они пока дороги и применяются толь­ко в специальных случаях, но им принадлежит боль­шое будущее.

Уже сейчас есть полимерные материалы, которые отличаются необычайно высоким сопротивлением к истиранию и износу. Шины, сделанные из них, прохо­дят сотни тысяч километров. Основой для этих поли­мерных материалов служат пока еще дорогие и редкие полиуретан эфиры. Но, несомненно, разработают более простую технологию, и не изнашивающиеся полимеры прочно войдут в производство шин, покрытий полов, шлангов и любых трущихся изделий из резины. Уди­вительная способность этих полимеров сопротивляться износу вызвана тем, что в них не распространяются трещины; каждая маленькая трещина, являющаяся началом разрушения вещества, быстро залечивается. В любом месте повреждения эти полимеры быстро упрочняются, что препятствует дальнейшему распро­странению повреждения.

С помощью таких полимеров химики получат еще один класс полимерных материалов — прочные и очень легкие полимерные пены. Обычные поли­мерные пены применяются довольно широко и сейчас; они обладают легкостью и малой теплопроводностью. Но они непрочны и легко истираются. Если же при­готовить пены из не истираемого полимерного вещества, то сфера их применения значительно расширится. Уже сейчас пены из полиуретан эфиров начинают ши­роко использоваться в технике, для матрасов и мебели, для подкладки легкой и теплой одежды.

Однако прочность полимерных пен остается все же небольшой, и возникает желание их упрочнить. Мы знаем, что для упрочнения полимеров в них вводят волокна. Нельзя ли армировать и пены? Жесткими волокнами (стеклянными или даже обычными синтети­ческими) армировать пены нельзя: слишком велико различие их свойств. Пена будет легко растягиваться, а жесткие волокна растягиваться так не смогут и нач­нут от нее отрываться. Материал легко разрушится. Но если армировать пену упругими и прочными волок­нами, которые растягивались бы так же, как и она сама, это затруднение исчезнет. Таким способом можно создать прочные, очень легкие и стойкие к износу пенные полимерные материалы.





 
 
----------------------------------------------------
Календарь
«  Сентябрь 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930

Реклама

  • Новые статьи
    Каталог статей
    Как подготовить ребенка к школе
    Освоение навыков чтения
    Природные материалы на уроках труда

    Статистика




     
    Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
    2013 © 2017