главная > справочник > химическая энциклопедия:

Водостойкость

Водостойкость, способность материалов сохранять свои эксплуатац. св-ва при длит. воздействии воды. Последнее может приводить к сорбции воды материалами (строительная керамика. гидрофобные полимеры), к их набуханию (необожженная глина. гидрофильные полимеры) и (или) хим. взаимод. с водой.

Количественно водостойкость оценивают обычно по массе воды (в %), поглощенной образцом (по т. наз. водопоглощению), или по относит. изменению к.-л. показателей (чаще всего линейных размеров, электрич. или мех. свойств) после определенного времени пребывания в воде. Как правило, водостойкостью характеризуют коэфф. разупрочнения К_р (отношение величины прочности при растяжении, сжатии или изгибе насыщенного водой материала к соответствующему показателю его в сухом состоянии). Водостойкими считают материалы, у которых К_рбольше 0,8. К ним относят, напр., многие металлы. спеченную керамику, стекло, фторопласты. полиолефины.

Водостойкость пористых материалов зависит как от их природы, так и от величины пор и их распределения в объеме материала. В неорг. пористых материалах, химически инертных к воде, последняя прочно удерживается капиллярными силами в порах размером от 0,1 до 200 мкм, поэтому наличие таких пор в наиб. степени влияет на водостойкость. При насыщении водой у таких материалов практически не меняются линейные размеры, но прочность снижается. Водостойкость полимерных материалов связана с наличием гидрофильных функц. групп в макромолекуле (напр., группа ОН в поливиниловом спирте. CONH - в белках и полиамидах), а также гидрофильных низкомол. компонентов-наполнителей (древесная мука, асбест и т.п.). Так, при контакте с водой поли капроамид поглощает до 10-12% воды, полигексаметиленсебацинамид - до 3,0-3,5%, полидодеканамид - до 1.5-1,75%, поли-м-фениленизофталамид-до 10%, причем скорость поглощения воды у первых трех выше. Поглощение воды алиф. полиамидами сопровождается увеличением линейных размеров и относит. удлинения, уменьшением прочности. Снижение прочностных свойств у неорг. материалов обусловлено хим. взаимод. с водой отдельных компонентов, входящих в их состав (напр., СаО и MgO в керамике), или действием воды как адсорбционно-активной среды (увеличивает возможные трещины в материале). У термопластичных полимеров снижение прочности обусловлено изменением межмол. взаимод. или надмолекулярной структуры, а также гидролизом связей в макромолекулах. Водостойкость материалов на основе термореактивных смол зависит главным образом от типа наполнителя и его кол-ва, характера отвердителя и степени отверждения, водостойкость резин - в осн. от способа и степени вулканизации, кол-ва и природы наполнителя.

В некоторых случаях при воздействии воды прочность материала может увеличиваться, напр. цементного бетона при твердении, что обусловлено хим. взаимод. компонентов цемента с водой с образованием прочного цементного камня.

Водостойкость - важный показатель, особенно для материалов, которые эксплуатируются в постоянном контакте с водой (опоры мостов, плотины, трубы, облицовка реакторов и др.).

Лит.: Воробьев В.А., Комар А. Г., Строительные материалы, М., 1971; Справочник по пластическим массам, под ред. В.М. Катаева [и др.], 2 изд., т. 1-2, М., 1975; Кацнельсон М. Ю., Балаев Г. А., Пластические массы. Справочник, Л., 1978. © Е.С. Лукин. Н.Н. Павлов