водостойкость

ВОДОСТОЙКОСТЬ

способность материалов сохранять свои эксплуатац. свойства 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 В. 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, В. характеризуют коэфф. разупрочнения K_р (отношение величины прочности при растяжении, сжатии или изгибе насыщенного водой материала к соответствующему показателю его в сухом состоянии). Водостойкими считают материалы, у которых K_рбольше 0,8. К ним относят, напр., многие металлы, спеченную керамику, стекло, фторопласты, полиолефины.

В. 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 В. При насыщении водой у таких материалов практически не меняются линейные размеры, но прочность снижается. В. полимерных материалов связана с наличием гидрофильных функц. групп в макромолекуле (напр., группа OH 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 поликапроамид 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., CaO 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. В. материалов на основе термореактивных смол зависит гл. обр. от типа наполнителя и его количества, характера отвердителя и степени отверждения, В. резин — в осн. от способа и степени вулканизации, количества 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.

В. — 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}