Чем отличаются термопластичные и термореактивные полимеры

Пластмассы делятся на два типа: термопласты и реактопласты. Они имеют разную структуру и способ производства, физико-химические свойства, область применение и многие другие параметры. Далее мы подробно поговорим о том, чем отличаются термопластичные и термореактивные полимеры друг от друга. Эта информация поможет подобрать тот полимерный материал, который полностью отвечает требованиям к конечному продукту.

Строение полимеров и производство

Термопластичные полимеры имеют линейную структуру, состоят из макромолекул, которые соединены исключительно физическими связями без сшивки. При нагревании материал размягчается и переходит в вязкотекучее состояние, т.е. плавится. При низких температурах снова становятся твердыми. Процесс нагрева и охлаждения может происходить многократно, поэтому готовые изделия из термопластов подвергаются повторной переработке.

Термореактивные полимеры имеют сетчатую структуру. На этапе формования проходят процедуру отверждения, которое предполагает сшивание линейных молекул. Процесс выполняется под действием высоких температур, веществ-отвердителей, ультрафиолетового излучения и прочих факторов. Химическая реакция является необратимой, т.е. конечный продукт нельзя перерабатывать повторно, поскольку материал нерастворимый и не плавится.

Отличительные свойства термопластов и реактопластов

К характерным особенностям термопластичных пластиков относятся:

• Возможность многократной переработки позволяет удешевить производство конечных изделий и снизить объемы выброса в атмосферу;
• Плавление происходит без деструкции макромолекул;
• Способность хорошо растворяться в растворителях;
• Изделия могут получить любую форму благодаря переходу в жидкое состояние.

Реактопласты обладают следующими свойствами:

• Не подлежат повторной переработке, но зато механическая прочность и УФ-стойкость намного выше, чем у термопластов;
• Разрушение полимера происходит только при экстремально высоких температурах;
• Нерастворимость;
• Готовые изделия хорошо сохраняют полученную форму за счет повышенной жесткости.

Переработка изделий из реактопласта затруднена из-за трехмерной сетчатой структуры и невозможности плавления. Возможно вторичное использование в измельченном виде и использовании в качестве наполнителя или путем деполимеризации для последующего извлечения низкомолекулярных элементов. Второй вариант является более совершенным и иногда применяется на практике, но существующие сегодня технологии являются энергозатратными. Поэтому в большинстве случаев термореактивные полимеры подлежат утилизации.

Область применения полимеров

Термопласты применяют в производстве мягких изделий и товаров сложной формы. Могут использоваться для изготовления временной продукции, которая будет направлена на вторичную переработку после использования (например, пластиковых упаковок). Хотя, материалы хорошо себя зарекомендовали в автомобильной промышленности, машиностроении и строительстве.

Термореактивы нашли широкое применение в производстве разных изделий, к которым предъявляются повышенные требования к прочности, жесткости, термостойкости и другим качествам. На основе этих полимеров обычно делают клей и лаки, резину, фибру и многие другие изделия, в зависимости от происхождения материала.

Примеры термопластов и реактопластов

Важно узнать не только, чем отличаются термопластичные и термореактивные полимеры, но и их разновидности. Ознакомиться со списком распространенных представителей обоих классов полимеров можно в таблице ниже.

Термопласты	Реактопласты
Полистирол	Эфиропласты
Полиэтилен	Фенопласты (фенолформальдегидная смола)
Полипропилен	Аминопласты
Полиизобутилен	Эпоксипласты
Полиамид	Имидопласты
Поликарбонат	Стеклопласты
ПВХ	Волокнит

Термореактивные материалы часто поставляют на производство или строительство в вязком состоянии, поэтому многие ошибочно называют их смолами. Но с научной точки зрения, полимеры, прошедшие частичную полимеризацию и имеющие способность к последующему укрупнению, правильно называть олигомерами.

Сравнительные характеристики полимеров: выводы

Таблица ниже показывает, чем отличаются термопластичные и термореактивные полимеры и какие имеют дополнительные параметры.

	Термопласт	Реактопласт
Структура	Макромолекулы развлетвленные либо линейные	Сшитая трехмерная структура
Физические параметры	Сгибается в бараний рог и восстанавливает форму Цвет от непрозрачного до молочного Возможно добавление пластификаторов для большей эластичности	Высокая жесткость и несгибаемость При наличии наполнителей — непрозрачный вид При отсутствии наполнителей — прозрачные
Плотность (г/см3)	0.9-1.4 и 0.9-1.9	однородные: 1.2-1.4 наполненные: 1.4-2.0
Поведение при нагреве	Становится мягким, а в процессе плавления приобретает прозрачный вид.  Возможность вытянуть нити из расплава.	Затвердевают и остаются в таком же состоянии.  При слишком высоких температурах начинают разлагаться
Реакция на растворители	Набухание при очень высоких температурах.  Не растворяется в холодных растворителях, но хорошо растворяется в органических растворителях и в процессе нагрева	Не растворяются, независимо от типа растворителя.  Набухают незначительно или не набухают вовсе