Plastics_3_2014

ТЕМА НОМЕРА /ТПЭ И КАУЧУКИ П Л А С Т И К С № 3 ( 1 3 2 ) 2 0 1 4 w w w . p l a s t i c s . r u 28 ТПЭ широко используют для модификации битума в производстве кровельных ма- териалов и дорожных покры- тий для повышения их эла- стичности, теплостойкости, морозостойкости, трещино- стойкости, увеличения срока эксплуатации. Благодаря хорошим адге- зивным свойствам некоторые виды термоэластопластов ис- пользуют в качестве компо- нентов в адгезивах, герметиках, мастиках, клеях, покрытиях. ТПЭ-блоксополимеры По способу получения и по химической структуре ТПЭ можно разделить на две большие группы (табл. 1). На рисунке 1 иллюстративно показана классификация термоэластопластов в виде треугольника, ко- торая позволяет легко ориентироваться в этих материалах. Треугольник разделен на левую и правую половины по химическому строению ТПЭ. Первая группа ТПЭ — блоксополимеры (табл. 1), размещенные в левой половине пира- миды (рис. 1). Их получают на стадии синтеза. Макромолекулы блоксополимеров ТПЭ со- держат чередующиеся «мягкие» (эластомерные, гибкие) и «жесткие» блоки (сегменты), которые химически связаны. Выпускают различные виды блоксополиме- ров ТПЭ (табл. 1). Их характерные свойства, погодостойкость и химстойкость приведены в таблицах 2, 3. «Мягкие» блоки придают резиноподобные свойства блоксополимерамТПЭпри эксплуата- ции, а «жесткие» блоки обеспечивают их хоро- шую перерабатываемость, как у термопластов. Теплостойкость и морозостойкость блоксо- полимеров определяются температурами фазо- вых переходов «жестких» и «мягких» блоков. Например, «жесткие» стирольные блоки в СБС сохраняют твердое состояние (не расплавля- ются) до температур, близких к температуре стеклования Т ст полистирола, равной примерно 95°С. «Мягкий» блок—бутадиеновый каучук— сохраняет эластичность при очень низких тем- пературах до –60-90°С. Поэтому благодаря стирольным блокамСБС в сравнении с каучукомобладает хорошей тепло- стойкостью, формоустойчивостьюипрочностью при повышенных температурах эксплуатации до 95°С, а благодаря каучуковым блокам — хоро- шей морозостойкостью (до -55°С), при этом со- храняет тактильные свойства (аналогичен рези- не на ощупь), мягкость и хорошие адгезионные свойства при низких температурах. Изменяя соотношение между «мягкими» и «жесткими» блоками, получают блоксополи- меры ТПЭ с различной твердостью, физико- механическими свойствами, теплостойкостью и химстойкостью. На рисунке 2 это показано на примере ТПЭ на основе полиэфиров. С умень- шениемсодержания «жестких» кристаллических блоков марки на основе полиэфиров становятся более мягкими, снижается твердость, улучшает- ся гибкость (уменьшается модуль упругости при изгибе и растяжении), возрастает относительное удлинение при разрыве. Аналогична тенденция по стойкости к ударным нагрузкам, в том числе при минусовых температурах. Но с уменьше- нием содержания «жестких» блоков снижаются теплостойкость, прочность и ухудшается хими- ческая стойкость к маслам. Пирамида ТПЭ на рисунке 1 по теплостой- кости материалов условно разделена на три части горизонтальными линиями. Нижняя часть делится на два уровня пунктирной линией. На самом нижнем уровне разме- щены ТПЭ, которые имеют сравнительно низкую теплостойкость, но широкое поле применения. Во второй части пирамиды размещены так называемые инженерные ТПЭ на основе полиэфиров и полиамидов, которые по сравнению с другими термоэла- стопластами имеют повышеннуюпрочность и теплостойкость (табл. 2), но сравнительно дороги и применяются в меньших объемах. Эти ТПЭ характеризуются более высокой стойкостью к углеводородным маслам и растворителям. В сегментах с высокими температурами эксплуатации (более 240-250°С), где исполь- зуются суперконструкционные полимеры, ТПЭ не находят применения. Вид ТПЭ Климатическая стойкость Химическая стойкость Стирольные ТПЭ на основе СБС Неудовлетворительная стойкость к УФ-лучам, тепловому старению, озону Хорошая гидролизостойкость. Хорошая стойкость к щелочам, кислотам, спиртам, моющим средствам Стирольные ТПЭ на основе СЭБС Хорошая стойкость к УФ-лучам, тепловому старению, озону (лучше, чем у стирольных ТПЭ на основе СБС) Хорошая гидролизостойкость, в том числе к горячей воде. Хорошая стойкость к щелочам, кислотам, спиртам, моющим средствам ТПЭ на основе полиолефинов Хорошая атмосферостойкость. Хорошая стойкость к УФ-лучам, озону, окислению Хорошая гидролизостойкость, в том числе к горячей воде. Хорошая стойкость к разбавленным кислотам, ряду щелочей, моющим средствам, полярным растворителям Динамически вулканизированные ТПЭ Хорошая атмосферостойкость. Хорошая стойкость к УФ-лучам, тепловому старению, озону Хорошая гидролизостойкость, в том числе к горячей воде. Хорошая стойкость к щелочам, кислотам, спиртам, моющим средствам, полярным растворителям, антифризу, водным растворам солей. Стойкость к маслам, бензину лучше, чем у ТПЭ на основе полиолефинов ТПЭ на основе ПВХ Хорошая атмосферостойкость. Хорошая стойкость к УФ-лучам, тепловому старению Хорошая стойкость к маслам, бензину, неполярным растворителям (выше, чем у ТПЭ на основе полиолефинов) ТПЭ на основе полиэфиров Хорошая атмосферостойкость. Хорошая стойкость к УФ-лучам, тепловому старению, озону Хорошая стойкость к маслам, бензину, жирам, смазкам, топливу, неполярным растворителям, ароматическим и алифатическим углеводородам Таблица 3. Климатическая и химическая стойкость ТПЭ различных видов (источник — справочные данных фирм — производителей ТПЭ и [7]) Рисунок 1. Классификация ТПЭ по структуре и свойствам