Введение
Полимер, полученный путем необратимого отверждения (затвердевания) смолы.
В материаловедении термореактивный полимер, часто называемый термопластом, – это полимер, который получается путем необратимого отверждения ("затвердевания") мягкого твердого или вязкого жидкого преполимера (смолы). Отверждение инициируется теплом или подходящим излучением и может быть ускорено высоким давлением или смешиванием с катализатором. Тепло не обязательно подается извне, и часто выделяется в результате реакции смолы с отвердителем (катализатором, упрочнителем). Отверждение приводит к химическим реакциям, создающим обширную сшитую структуру между полимерными цепями, образуя неплавкую и нерастворимую полимерную сеть. Исходный материал для производства термопластов обычно пластичен или жидкотекуч до отверждения и часто предназначен для формования в конечную форму. Он также может использоваться в качестве клея. После отверждения термопласт нельзя расплавить для переработки, в отличие от термопластичных полимеров, которые обычно производятся и распространяются в виде гранул и формуются в конечный продукт путем плавления, прессования или литья под давлением.
Свойства
Термореактивные пластмассы обычно прочнее термопластичных материалов благодаря трехмерной сети связей (сшивки), а также лучше подходят для применения при высоких температурах до температуры разложения, поскольку они сохраняют свою форму, так как прочные ковалентные связи между полимерными цепями нелегко разорвать. Чем выше плотность сшивки и содержание ароматических соединений в термореактивном полимере, тем выше его устойчивость к термической деградации и химическому воздействию. Механическая прочность и твердость также увеличиваются с плотностью сшивки, хотя и за счет повышения хрупкости. Обычно они разлагаются, не расплавляясь. Твердые термореактивные материалы могут подвергаться необратимой или пластической деформации под нагрузкой. Эластомеры, которые мягкие, упругие или резиноподобные, могут деформироваться и восстанавливать свою первоначальную форму после снятия нагрузки. Традиционные термореактивные пластмассы или эластомеры нельзя расплавить и переформовать после отверждения. Это обычно препятствует их переработке для той же цели, за исключением использования в качестве наполнителя. Новые разработки, касающиеся термореактивных эпоксидных смол, которые при контролируемом нагреве образуют сшитые сети, позволяют многократно изменять их форму, подобно кварцевому стеклу, благодаря обратимым реакциям обмена ковалентными связями при повторном нагреве выше температуры стеклования. Также существуют термореактивные полиуретаны, обладающие обратимыми свойствами, что позволяет их перерабатывать или рециркулировать.
Материалы, усиленные волокнами
При смешивании с волокнами термореактивные смолы образуют волокноармированные полимерные композиты, которые используются при производстве серийных конструкционных композитных изделий или запчастей, а также в качестве композитных материалов для ремонта и защиты, наносимых и отверждаемых непосредственно на объекте. При использовании в качестве связующего для заполнителей и других твердых включений они образуют композиты, армированные частицами, которые применяются для нанесения защитных покрытий или изготовления компонентов на производстве, а также для строительных и ремонтных работ, выполняемых и отверждаемых непосредственно на объекте.