Модифицированные природные полимеры

Модифицированные полимеры получают химической модификацией природных высокомолекулярных веществ (целлюлозы, белковых веществ, каучука), изменяя их первоначальные свойства в заданном направлении. Эти полимеры не находят широкого применения в строительстве, но в то же время наблюдается некоторый рост (в абсолютных показателях) их производства.

К материалам на основе целлюлозы (C₆H₁₀0₅) относятся нитроцеллюлоза, ацетилцеллюлоза, ацетобутират целлюлозы, пропионат целлюлозы, метилцеллюлоза, этиленглюкоза и бензил-целлюлоза. Целлюлозу получают из древесины в результате растворения лигнина, пектина и некоторых других веществ. Молекулы целлюлозы характеризуются высокой степенью кристаллизации и параллельной ориентацией, что обеспечивает их прочное сцепление; для ослабления сцепления целлюлозу подвергают термопластичной переработке. Выделенная из растительной массы техническая целлюлоза называется просто целлюлозой и имеет степень полимеризации 200 - 300.

Нитроцеллюлозу получают обработкой целлюлозы смесью азотной и серной кислот. Из нитроцеллюлозы, растворенной в органических растворителях с добавлением пластификаторов, изготавливают лаки и клеи, которые имеют хорошую адгезию к различным материалам.

Ацетилцеллюлозу получают в процессе обработки целлюлозы уксусной кислотой. Она прозрачна, имеет среднюю твердость, высокую ударную вязкость, предел прочности при растяжении равен 38 МПа, относительное удлинение - около 3%, максимальная рабочая температура достигает 70 ºС. Ацетилцеллюлозу применяют для изготовления волокна, пленок, лаков, клеев облицовочных материалов для зданий, сооружений, мебели.

Ацетобутират целлюлозы получают обработкой целлюлозы смесью уксусной и масляной кислот. Он имеет высокую механическую прочность по сравнению с ацетилцеллюлозой, высокую ударную вязкость, хорошую атмосферостойкость, глянцевый блеск поверхности; максимальная рабочая температура составляет 60-115ºС. Ацетобутират целлюлозы применяют как облицовочный; материал для элементов зданий, сооружений, мебели, а также для изготовления труб.

Пропионат целлюлозы получают обработкой целлюлозы пропионовой кислотой. Он прозрачен и имеет более высокие прочностные показатели (предел прочности при растяжении находится в интервале 14 - 55 МПа, относительное удлинение составляет 30-100%).

Метилцеллюлозу получают обработкой целлюлозы метанолом. Она используется для приготовления клеев для обоев и как стабилизирующая и загущающая добавка в водно-дисперсионных композициях.

Этилцелюлозу получают при воздействии на целлюлозу хлорэтилом в присутствии щелочи. Она достаточно стойкая к химическим воздействиям, обладает морозостойкостью и хорошей адгезией к металлам и дереву. Этилцеллюлоза применяется для изготовления лаков, антикоррозионных защитных покрытий, из псе получают литьевые материалы - этролы.

Бензилцеллюлозу получают при воздействии на целлюлозу бензилового спирта. Она представляет собой зернистый порошок слегка желтоватого цвета и обладает исключительной химической стойкостью, водостойкостью, пластичностью и хорошей адгезией I различным поверхностям, но имеет невысокие механические свойства и малую морозостойкость. Бензилцеллюлоза используется для изготовления лаков и защитных покрытий.

К модифицированным природным полимерам на основе белковых веществ относятся также галалит и альбумин.

Галалит производится из казеина (молочного белка) в результате его пластификации и отвердения формалином. Он внешне похож на материалы из натуральных рогов, но превосходит его по твердости и блеску. Его используют как хороший поделочный материал и для получения пресс-массы.

Альбумин получают из крови животных в результате различных технологических процессов. Он бывает светлый и темный. Светлый применяют в текстильной промышленности, темный - для склеивания строительной фанеры.

Натуральный каучук получают из млечного сока каучуконосов в процессе его обработки кислотами, растворами солей или спиртами. Каучук-сырец в основном состоит из изопрена, он непрозрачен, имеет цвет от желтого до темно-коричневого. При добавлении пластификаторов, вулканизующих и других технологических добавок из каучука получают резину, которая используется и строительстве как гидроизоляционный, коррозионностойкий и электроизоляционный материал.

Хлоркаучук получают присоединением хлора к натуральному каучуку. Он используется в качестве лаков для изготовления атмосферостойких и химически стойких покрытий.