Характеристики пластмасс

Категория:
Инструментальные материалы


Характеристики пластмасс

Пластическими массами называют неметаллические материалы, получаемые из искусственных (синтетических) и естественных (природных) смол.

Замечательные свойства пластмасс обеспечивают им широкое применение. Мировое производство пластмасс в 1970 г. достигло 28 млн. т, превысив выпуск 1965 г. в два раза. По данным экономистов, производство пластмасс возрастет в 1975 г. до 55—60 млн. т, а в 1980 г. достигнет уровня 100 млн. т. Основные причины, стимулирующие рост производства и потребления пластмасс, заключаются в непрерывном улучшении качества выпускаемых материалов и появлении новых пластмасс с более высокими свойствами. С увеличением масштаба производства пластмасс цены на эти материалы снижаются.

Огромное достоинство пластмасс состоит в том, что большинство из них перерабатывается в детали литьем, прессованием или выдавливанием без дополнительной обработки.

Основными составными частями пластмасс являются смолы и другие высокомолекулярные соединения (эфи-Pbi, целлюлозы, каучук). Они являются связующими всех других частей пластмассы.

Существует много видов искусственных смол — полиэфирные, карбамидные, меламиновые, фенолформаль-дегидные и различные полимеризационные (например, поливинилхлоридные, полистироловые, полиакриловые)’ Смолы резко отличаются друг от друга по свойствам. Но у них есть и общие свойства, на основе которых все искусственные смолы подразделяются на термореактивные и термопластичные.

Термореактивные смолы — это смолы, переходящие при нагревании в неплавкое и нерастворимое, твердое состояние.

Термопластичные смолы — это смолы, сохраняющие при нагревании плавкость и растворимость. Они способны при умеренном нагревании к повторному размягчению и растворению в органических растворителях.

Кроме смол в состав пластмассы могут входить наполнители, пластификаторы, красители и другие добавки. Все эти составные части необязательны для каждой пластмассы. Их наличие и соотношение зависят от вида перерабатываемой смолы, назначения и требуемых свойств пластмассы.

В качестве наполнителей применяют графит, древесную муку, асбестовое или стеклянное волокно, целлюлозу в виде хлопковых очесов и бумаги. Количество наполнителей в пластмассе часто достигает 50—70%. Это объясняется тем, что введение наполнителей значительно удешевляет пластмассу, так как они гораздо дешевле смолы. Вместе с тем наполнители не только не ухудшают свойств пластмассы, а даже повышают ее прочность, теплостойкость, улучшают электроизоляционные и другие свойства.

Однако наполнители могут быть введены не во всех случаях. Например, прозрачная пластмасса не должна содержать наполнителей. Другие добавки вводят в пластмассу в небольших количествах. Их применяют в тех случаях, когда хотят придать пластмассе какие-либо новые свойства, которых пластмасса не имеет. Так, смола, будучи диэлектриком, при добавлении в нее распыленного металла, графита или сажи может стать проводником электричества.

Большое значение при изготовлении пластмасс имеют пластификаторы. Само название показывает, что такие вещества придают массе большую пластичность. Некоторые смолы без пластификаторов тверды, хрупки, плохо заполняют форму. В качестве пластификаторов применяют дибутилфталат, трикрезилфосфат, трифенилфосфат и другие органические малолетучие вещества, кипящие при высоких температурах. Образуя со смолой растворы, они придают ей новые свойства.

Для окраски пластмассы в нее добавляют органические красители или минеральные пигменты. Некоторые виды пластмасс окрашивают снаружи после получения готовых деталей. Например, органическое стекло хорошо окрашивается дисперсными красителями, растворенными в слабоконцентрированной бензойной кислоте (конц. 2,5 г/л). Температура окраски 75—85 °С. Продолжительность окраски — 45—60 мин., в зависимости от требуемой интенсивности окраски.

В общей структуре мирового производства пластмасс наибольшую долю составляют термопластичные материалы, и в первую очередь полиолефины (полиэтилен).

По методам переработки различают четыре группы пластических масс:
1. Материалы для прессования: термореактивные прессовочные порошки различных марок, волокнит, пропитанные смолой слоистые пресс-материалы, материалы на основе минеральных наполнителей. Термопластичные материалы — этролы на основе простых и сложных эфиров целлюлозы, полистирол, полихлорвинил, асфальто-битумные прессовочные композиции.
2. Материалы для литья без применения давления-термореактивные фенолыю-формальдегидные и мочеви-ноформальдегидные литые смолы.
3. Материалы для штамповки, выдувания и вакуумирования; органическое стекло, эфиры целлюлозы.
4. Материалы для механической обработки: заготовки, полученные прессованием или литьем из термопластичных и термореактивных материалов.

Наиболее распространенный метод переработки термореактивных и термопластичных материалов — прессование, при котором используется основное свойство пластмасс — пластичность, т. е. способность под воздействием тепла размягчаться и под давлением заполнять собой форму.

Термореактивные пластмассы обладают хорошей текучестью и пластичностью, быстро отверждаются при нагреве в пресс-форме, не прилипают к ней, образуют глянцевую поверхность отпрессованных деталей. Из них наиболее широко применяются гетинакс, асботекстолит, древеснослоистые пластики (ДСП), дельта-древесина, волокнит, стекловолокнит, текстолит, стеклотекстолит, пресс-порошковые пластмассы.

Гетинакс (в качестве наполнителя — листы бумаги) изготовляют в виде листов, труб, плит и различных прессованных деталей. Он обладает высокими диэлектрическими свойствами, и его применяют во многих отраслях промышленности, в частности для печатных плат.

Асботекстолит (в качестве наполнителя — асбестовая ткань) изготовляют в виде листов или дисков. Он обладает высокой теплостойкостью, прочностью и хорошими фрикционными свойствами. Применяется для тормозов, муфт сцепления и различных деталей машин, работающих при повышенных температурах.

Древеснослоистые пластики выпускают в виде листов, плит и прутков. Они обладают высокой прочностью и износостойкостью, хорошими антифрикционными свойствами. Из ДСП изготовляют зубчатые и червячные колеса, вкладыши подшипников и детали машин.

Волокнит (в качестве наполнителя — растительные волокна, хлопковые очесы) обладает повышенной ударной вязкостью. Из него изготовляют детали машин, находящиеся под действием небольших силовых нагрузок.

Стекловолокнит (в качестве наполнителя — стекловолокно) прочнее волокнита. Кроме того, стекловолокнит имеет хорошие диэлектрические свойства, влагостоек. Из стекловолокнита марки АГ-ЧВ изготовляют рукоятки, штурвалы, рамки, катки, корпуса приборов.

Стеклотекстолиты (в качестве наполнителя — стеклянная ткань) относятся к группе конструкционных материалов. Они отличаются высокими показателями прочности, упругости, теплостойкости, диэлектрическими свойствами и сохраняют свои механические свойства при температуре до 150—250° С. Из стеклотекстолитов изготовляют крупные детали — опоры, лотки, кузова, корпуса приборов и приспособлений, холоднолистовые штампы.

Текстолит (в качестве наполнителя — хлопчатобумажная ткань) обладает повышенной прочностью, износостойкостью, высокими диэлектрическими свойствами. Из пего изготовляют зубчатые колеса, втулки и др.

Фенопласты имеют низкие показатели механических свойств. Прессуются хорошо. Из них изготовляют рукоятки, штурвалы, корпуса приборов, панели.

Из термопластичных пластмасс широко применяют полиэтилен, полиамиды (капрон, капролон, нейлон), винипласт, фторопласты, полиметилметакрилат (органическое стекло) и некоторые другие.

Полиэтилен — диэлектрик, химически стоек, при 25° С не растворяется ни в одном из органических растворителей. Из полиэтилена изготовляют вентили, краны, трубы, шланги.

Из полиамидов капрон имеет наиболее высокие показатели механических свойств и низкий коэффициент трения скольжения.

Из него изготовляют зубчатые и червячные колеса, шкивы, подшипники, втулки, форсунки.

Винипласт выпускают в виде листов, труб, стержней, уголков, прутиков и специальных заготовок. Винипласт химически стоек, имеет хорошие диэлектрические свойства. Из него изготовляют вентили, краны, емкости, пробки, детали насосов, вентиляторов и др.

Фторопласты — диэлектрики, обладают высокой химической стойкостью, пе растворяются ни в одной из кислот и растворителей. Из фторопластов изготовляют уплотнения, манжеты, трубы, клапаны, самосмазываюшиеся вкладыши подшипников.

Органическое стекло изготовляют в виде листов, прутков, труб. Оно хорошо формуется, окрашивается, обладает высокими диэлектрическими свойствами, имеет стабильную ударную вязкость в интервале температур от —180 до +60 °С. Из органического стекла изготовляют линзы, щитки, емкости, панели.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум