Полимерные композиционные материалы

Композитные материалы – многокомпонентные вещества, каждые составляющие которых обладают разные свойствами. При этом все элементы, входящие в состав композита,  совместимы в использовании и обладают свойством синергии, то есть усиливающего эффекта при общем применении. При этом используемые компоненты не смешиваются и не растворяются друг в друге.

Технология производства полимерных композиционных материалов

Технология производства полимерных материалов зависит от двух факторов: типа наполнителя и его агрегатного состояния. В свою очередь, методика процесс определяет свойства готового полимерного материала.

Поэтому выбор технологии должен соответствовать:

  • количеству используемых материалов;
  • структуре каждого компонента;
  • соотношению веществ.

Самой популярной технологией производства полимерных композиционных материалов является смешивание, которое используется для повышения однородности готового композитного материала. Путем смешивания можно вводить твердый или жидкий компонент в расплавленную основу, комбинировать сухие или жидкие добавки.

Для получения более сложных и высокотехнологичных композитов используется метод радикальной поляризации. Этот метод основан на химической прививки макромолекул к твердой поверхности. В ходе радикальной поляризации можно добиться необходимой структуры и свойства материала. Процесс радикальной поляризации относится к одному из дорогостоящих, поэтому используется только на высокотехнологичных производствах.

Метод ионно-координационной поляризации позволяет выполнить тончайший слой компонента, обычно полиолефинов, на поверхности наполнителя. В качестве наполнителя обычно используют металлы, графит, стекло и различный органичные материалы.

С развитиями химии, удалось добиться производства смеси полимером.

Для этого используется технологии модификации матрицы, к которым относятся процессы:

  • сшивания;
  • сополимеризации;
  • смещения полимеров.

Выбор технологии производства зависит от типа необходимого композита, сферы его использования и цены. Наиболее дешевыми композитами считаются армированные полимеры, эти материалы чаще всего используются в строительстве.

Структура и свойства полимерных композиционных материалов

Структура полимерных композитных материалов зависит от типа используемых компонентов. Выделяют композиты с газообразным наполнителем. К ним относиться ячеистые полимеры, такие как пенопласт. Структура таких материалов должна быть однородной, чтобы в ячейках не было дефектов.

Структура композитов с жидким наполнителем отличается тем, что в состав материала входят жидкости, в некоторых случаях выполняющие роль пластификатора. К таким композитам относятся различные смолы и масла.

Композиты с твердым наполнителем наиболее дешевый и распространенный материал. Чаще всего, твердый наполнитель используется для повышения прочности готового материала. От количества, размеров и концентрации наполнителя зависят свойства композита и его цена.

Композиты с волокнистым наполнителем пользуются популярностью, благодаря повышенным свойствам прочности. В качестве наполнителя используют различные материалы в виде волокон, чаще всего применяют углеродные и борные. За счет изменения ориентации волокон в готовом материале свойства композитов с волокнистым наполнителем могут отличаться.

Можно сказать, что свойства полимерных композитных материалов зависят от технологии производства и используемых компонентов.

Применение полимерных композиционных материалов

Наиболее часто, полимерные композитные материалы используются в строительстве. Как было сказано выше, это связано с дешевизной данным материалов и отличными технологическими показателями.

Обычно полимерные композиционные материалы используются при армировании бетонных конструкций, которые позволяют сделать сооружения прочнее и долговечнее.

В аэрокосмостроении композитные материалы применяют в тех сферах, где обычные составы неспособны выдержать повышенных нагрузок и температур.

Новые полимерные композиционные материалы

Технология производства полимерных материалов постоянно усовершенствуется. На сегодняшний день тестируются технологии создания «умных композитов». Такие материалы способны самостоятельно подстраивать структуру под внешние факторы и исправлять повреждения.

Композиционные материалы на полимерной матрице

При изготовлении композиционных материалов может быть использована полимерная матрица, в качестве которой применяют термопласты, реактопласты и эластомеры. Добавление наполнителя к матрице позволяет улучшить свойства композита или уменьшить его стоимость.

Производители и поставщики полимерных композиционных материалов

Заводы полимерных композиционных материалов – это предприятия с высокотехнологичными производствами.

ООО «Полимерпром» – компания, занимающаяся производством полимерных композитов. Ориентируется на применения инновационных технологий и высокое качество продукции.

ООО «Дугалак-Самара» производит полиэфирные смолы и гелькоуты, изготовлениям которых занимаются иностранные технологии.

ООО «Полимеркомлект» ориентируется на производство композитов с применением базальта, для использования в строительстве.


Читайте другие наши статьи:

Химические технологии
Химическая продукция
Химическое лабораторное оборудование