Експертиза пластичних мас під час розслідування злочинів у сфері економіки та екологічної безпеки - Посібник (Пономаренко Г.О.)

2.4. додаткова обробка

На властивості полімерів і продукції з них істотний вплив справляють операції додаткової обробки: очищення, орієнтація, затвердіння і термообробка.

1. Очищення полімерів. Ця операція здійснюється з метою видалення з полімеру залишків незв'язаних мономерів, каталізаторів, розчинників, емульгаторів, механічних та інших домішок.

Ступінь очищення визначає функціональну придатність, експлуатаційні властивості полімеру і виробів на їх основі.

Наприклад, залишки фенолу, формальдегіду різко знижують нешкідливість, світлостійкість, механічні властивості полімеру.

Металовмісні каталізатори також справляють шкідливий фізіологічний вплив на організм людини, їх вміст у полімерах (пакувальних матеріалах, тарі) повинен бути мінімальним.

2. Орієнтація полімерів. Під орієнтацією розуміють процес переробки лінійних макромолекул. Найбільш поширеною є орієнтаційна витяжка полімерного тіла, яка здійснюється у пвному температурному режимі (в інтервалі між температурою плавлення і температурою склування). Під дією розтягуючих зусиль (від десятків до тисяч відсотків) послаблюються міжмолекулярні сили, гнучкі макромолекули розпрямляються.

Орієнтація уздовж осі розтягування додає полімерам високої механічної міцності.

3. Затвердіння полімерів. Це необоротний процес перетворення «олігомерних» рідинних і твердих плавких синтетичних смол у нерозчинні та неплавкі тверді пластики.

В результаті у полімерів:          

знижується еластичність;

підвищується твердість, жорсткість, термічна та хімічна стійкість;

у багатьох випадках підвищується крихкість, що є негативною експлуатаційною властивістю.

Перетворення олігомерів у неплавкі тривимірні полімери відбувається під час формування виробів, висихання лаків, емалей, адгезії (склеювання) просочувальних сполук із термореактивних смол.

Схематично склеювання макромолекул синтетичних смол по стадіях показано на рис. 2.

 

А                                                                        Б

 

                      В

 

Рис. 2. Схема склеювання макромолекул синтетичних смол по стадіях: А — неплавкий полімер; Б — частково зшитий полімер; В — густо зшитий неплавкий полімер

Залежно від природи олігомерів склеювання проводять без додавання або з додаванням отверджувачів. Отверджувачі полегшують і прискорюють процес затвердіння і дозволяють одержувати неплавкі, жорсткі й тверді полімери, що не розм'якшуються.

Як отвереджувачі використовують аміни, кислотні залишки (ангідриди кислот, стирол, низькомолекулярні поліаміди, перекиси) і каталізатори — кислоти, луги, солі.

4. Термообробка полімерів. Це поєднання певних режимів нагріву і охолоджування з метою направленого регулювання структури макромолекули і зміни властивостей (твердості, міцності, еластичності, зносостійкості).

Ефективність термообробки підвищується, якщо вона супроводжується впливом на полімер ультразвуку, магнітного і електричного полів.

Основними видами термообробки є:

гарт — нагрів і швидке охолоджування, що сприяє зменшенню твердості і підвищенню еластичності полімеру;

відпалювання — нагрів і повільне охолоджування в рідинних середовищах (маслах, силіконових рідинах), що сприяє підвищенню твердості, жорсткості, міцності;

нормалізація — це нагрів і повільне охолодження в природному середовищі (на повітрі), сприяє зниженню залишкової внутрішньої напруги атомів в макромолекулі полімеру; підвищує механічну міцність полімеру.