Газонаповнені пластмаси. , Лекциопедия

18.09.2015

Газонаповнені пластмаси.

Шаруваті пластмаси.

Пластмаси з волокнистими наповнювачами.

Пластмаси з порошковими наповнювачами.

Загальна характеристика складу і властивостей термореактивних пластмас.

Тема. ТЕРМОРЕАКТИВНІ ПЛАСТМАСИ.

В якості зв’язуючих речовин у цих пластмасах застосовують термореактивні смоли, які іноді вводять пластифікатори, отверджувачі, прискорювачі або сповільнювачі, розчинники.

Основні вимоги до сполучною речовин:

— висока клеюча здатність (адгезія);

— висока теплостійкість,

— електроізоляційні властивості;

— простота технологічної переробки;

— невелика усадка;

— відсутність токсичності (шкідливості);

— температурні коефіцієнти лінійного розширення пов’язує і наповнювача повинні бути близькими між собою.

У виробництві пластмас використовують смоли:

— фенолформальдегідні,

— кремнійорганічні,

— епоксидні;

— ненасичені поліефіри та їх різні модифікації.

Більш високою адгезією до наповнювача мають епоксидні єднальні, що дозволяє отримувати армовані пластики з високою механічною міцністю.

Теплостійкість склопластиків при тривалому нагріванні становить для: — кремнійорганічних зв’язувальних– 260 – 370 0 С;

— фенолформальдеги260 0 С;

— епоксидних і ненасичених поліефірів до 200 0 С;

— поліїмидні — 280 – 350 С;

Важливою властивістю ненасичених поліефірів і епоксидних смол є здатність до затвердіння при підвищеній і при нормальній температурах без виділення побічних продуктів і без усадки. Застосовують для виготовлення великогабаритних виробів.

В залежності від форми частинок наповнювача термореактивні пластмаси поділяють на групи: — порошкові, волокнисті і шаруваті.

ПЛАСТМАСИ З ПОРОШКОВИМИ НАПОВНЮВАЧАМИ.

В якості наповнювачів застосовують органічні ( деревне борошно ) і мінеральні ( мелений кварц, азбест, слюда, графіт ) порошки.

Властивості порошкових пластмас: — ізотропності, невыокая механічна міцність, низька ударна в’язкість, задовільні електроізоляційні властивості.

ЗАСТОСУВАННЯ. Несилові конструкційні і електроізоляційні деталі.

Мінеральні наповнювачі надають:

— водостійкість,

— хімічну стійкість,

— підвищені електроізоляційні властивості. Стійкість до тропічного клімату

Композиції на основі епоксидних смол застосовують в машинобудуванні для виготовлення різної оснастки, штампів, ливарних моделей, копірів та іншого оснащення. Їх застосовують для відновлення зношених деталей і виливків.

ПЛАСТМАСИ З ВОЛОКНИСТИМИ НАПОВНЮВАЧАМИ.

До цієї групи ПЛ. відносяться: волокниты, асбоволокниты, стекловолокниты.

ВОЛОКНИТЫ. Це композиції з волокнистого наповнювача у вигляді вичісок бавовни, просоченого фенолформальдегідних сполучною.

У порівнянні з прес-порошками вони мають підвищену ударну в’язкість.

ЗАСТОСУВАННЯ. Деталі загального призначення, що працюють на вигин і кручення ( рукоятки, стійки, фланці. маховики, шківи ).

АСБОВОЛОКНИТЫ. Містять наповнювачем азбест. Сполучна в основному – це фенолформальдегидная смола.

Перевагою їх є підвищена телостойкость (вище 200 0 ), стійкість до кислого середовища і високі фрикційні властивості.

ЗАСТОСУВАННЯ. Матеріал для гальмівних колодок, фаолит отримують кислототривкі апарати, ванни, труби.

СТЕКЛОВОЛОКНИТЫ. Це композиція, що складається із синтетичної смоли – сполучна і скловолокна – наповнювач. Волокно може бути безперервним або коротким.

Для практичних цілей використовують волокно 5 – 20 мкм, міцністю 600 — 3800 МПа і пластичністю 2 – 3 ,5 %.

Властивості залежать від вмісту лугу. Найкращі показники у алюмоборосілікатного складу.

Неорієнтовані стекловолокниты містять в якості наповнювача коротке волокно. Це дозволяє пресувати деталі складної форми, з металевою арматурою. Матеріал виходить з изотропными міцнісними набагато більш високими, ніж у прес-порощков і волокнитов. Марки: АГ-4В, ДСВ (дозирующиеся стекловолокниты ) і т. д. (силові електротехнічні деталі ).

Сполучна – ненасичені поліефіри отримують премікси ПСК (пастоподібні) та препреги АП і ППМ (на основі скляного мата ) Препереги застосовують для великогабаритних виробів простих форм ( кузова машин, човни).

Орієнтовані стекловолокниты мають наповнювач у вигляді довгих волокон, розташованих орієнтовано окремими пасмами. Мають високу міцність. Робочі температури – 60 до 200 0 С, а так само в тропічних умовах, витримувати великі інерційні навантаження. Іонізуюче випромінювання мало впливає на їх властивості.

ЗАСТОСУВАННЯ. Деталі високої точності, з арматурою і різьбленням.

ШАРУВАТІ ПЛАСТИКИ. Ці пластмаси — силові конструкційні і у вигляді листів, плит. Труб, заготовок, механічно з них отримують різні деталі.

Гетинакс виходить на основі модифікованих фенольних, анилиноформальдегидных. Карбамідних смол. І різних сортів паперу.Розрізняють гетинакс електротехнічний і декоративний. Застосовується при температурі 120-140 С.

Він стійкий до дії хімікатів, розчинників, харчових продуктів.

ЗАСТОСУВАННЯ. Внутрішня облицювання пасажирських кабін літаків, вагонів, кают, в будівництві.

ТЕКСТОЛІТ. Сполучна термореактивні смоли, наповнювач – бавовняні тканини. Серед шаруватих пластиків володіє найбільшою здатністю поглинати вибарционные навантаження, добре чинить опір розколюванню. Залежно від призначення їх поділяють на конструкційні, електротехнічні, графітові. Гнучкі прокладочні. Застосування, зубчаті колеса, шестерні передачі, текстолитовые вкладиші підшипників служать в 10-15 разів більше бронзових.

ДРЕВЕСНОСЛОИСТЫЕ ПЛАСТИКИ. (ДСП) складаються з тонкого деревного шпону, просоченого фенол та крезолоноформальдегидными смолами і спресованими у вигляді плит і листів. Мають високі фізико-механічні властивості, низький коефіцієнт тертя. Можуть замінювати текстоліт і кольорові метали. Шестерні, підшипники, шківи, втулки.

АСБОТЕКСТОЛИТ містить 38-43 %сполучного, решта азбестова тканина. Він є конструкційним, фрикційним і термоізоляційним матеріалом. Найбільш високою теплостійкістю має матеріал на кремнийорганическом сполучному (300 0 С); механічна міцність вище у фенольних асбопластиков.

ЗАСТОСУВАННЯ. Виготовляють лопатки ротаційних бензонасосів, фрикційні диски, гальмівні колодки.

СКЛОТЕКСТОЛІТИ. Наповнювачем використовують скляні тканини.

На основі нетканих орієнтованих матеріалів (нитки в них не прогинаються ) отримують склотекстоліти ( ВВР-10 ). Їх собівартість ( при тих же показниках ) нижче на 20 %, ніж у стеклотекстолитов на основі склотканини.

Склотекстоліт на фенолформальдегидном сполучному (КАСТ) недостатньо вибропрочен, але більш теплостоек і має більш високі електроізоляційні властивості, ніж звичайний.

Склотекстоліт на основі кремнійорганічних смол (СТК, СК-9Ф, СК-9А) мають відносно невисоку механічну міцність. Але відрізняються високою теплостійкістю і морозостійкістю, володіють стійкістю до окислювача і інших хімічно активних реагентів, не викликають корозії металів.

Склотекстоліти на основі епоксидних зв’язуючих (ЕД-8, ЕД-10) мають найбільш високі механічні властивості. З них виготовляють великогабаритні деталі.

МАТЕРІАЛ СВАМ – це скловолокнистий анізотропний матеріал. Нитки відразу при виході з фільєр склеюються між собою у вигляді скляного шпону і потім укладаються як у фанері. Сполучні можуть бути різними.

При співвідношенні поздовжніх і поперечних шарів 10:1 міцність 850 – 950 МПа і Е= 58 000 МПа. Це характеризує цей матеріал дуже жорсткий з високою ударною в’язкістю.

Механічні властивості склопластиків залежать від кута між напрямком розтягує сили і напрямком армуючих волокон.

Особливістю склопластиків є неоднорідність механічних властивостей (розкид показників досягає 7 -15 %), що обумовлено різними факторами. складом, структурою, технологією.

Ступінь анізотропії міцності на розрив для склопластиків досягає 2-10, що вище, ніж у металів.

Анізотропія пружних властивостей виражена слабше, ніж анізотропія міцнісних.

Хутро.властивості склопластиків залежать від температури, з підвищенням міцність знижується.

Тривало склопластики працюють при 200 – 400 0 С, короткочасно ( декілька десятків секунд ) витримують 1000 0 С. Вони є аблирующими, теплозахисними матеріалами. Застосовуються в авіаційній і ракетній техніці.

Кращі властивості мають матеріали на основі епоксидних і фенолформальдегідних смол. Працездатність склопластиків вище, ніж у металів, за питомої жорсткості ( О/р ) вони не поступаються сталей, алюмінієвих сплавів, титану, а по питомій міцності () при розтягуванні перевершує метали.

ЗАСТОСУВАННЯ. Склопластики є конструкційними матеріалами, применяяемыми для силових виробів у різних галузях техніки: несучі деталі літальних апаратів, кузова і кабіни автомашин, автоцистерни, залізничні вагони, корпуси човнів, судів. Із склопластиків виготовляють корпуси машин, кожухи, захисні огородження, вентиляційні труби, контейнери і ін

ГАЗОНАПОВНЕНІ ПЛАСТМАСИ (РНП).

Газонаповнені пластмаси являють собою гетерогенні дисперсні системи, що складаються з твердої і газоподібної фаз. Структура таких пластмас утворена твердим, рідше еластичним полімером – зв’язуючим, яке утворює стінки елементарних комірок або часу з розподіленим в них газовою фазою – наповнювачем.

Така структура пластмас обумовлює деяку спільність їх властивостей:

u надзвичайно малу масу;

u високі теплозвукоізоляційні характеристики.

В залежності від фізичної структури РНП ділять на:

u пінопласти;

u поропласти;

u сотопласти.

Полімерні зв’язуючі можуть бути як термореактивними, так і термопластичними. Для отримання еластичних матеріалів вводять пластифікатори.

ПІНОПЛАСТИ – матеріали з комірчастою структурою, в яких газоподібні наповнювачі ізольовані один від одного і від навколишнього середовища тонкими шарами полімерного сполучного. Об’ємна маса пінопластів коливається від 20 до 300 кг/м 3. Замкнуто-комірчаста структура забезпечує гарну плавучість і високі теплоізоляційні властивості. Коефіцієнт теплопровідності низький – від 0,003 до 0,007 Вт/(м*К). Міцність пінопластів невисока і залежить від щільності матеріалу.

Термопластичні пінопласти: пінополістирол (ПС) і пінополівінілхлориду (ПВХ), які можуть використовуватися при температурі+- 60 0 С; пінополістирол радиопрозрачен.

Термореактивні на основі фенолформальдегідної смоли ( ФФ ) і фенолкаучуковые ( ФК ) пінопласти працюють до температури 120 – 160 0 С. Введенням до їх складу алюмінієвої пудри ( ФК-20-А-20 ) вдається підвищити робочу температуру пінопласту до 200-250 0 С.

Пінопласт (До-40) на кремнийорганическом сполучному, який короткочасно витримує температуру 300 0 С є термостійким і термостабільним матеріалом.

Пінополіуретан (ППУ) і пенополиэпоксиды (ПЕ), відрізняються хімічною стійкістю, високими електроізоляційними властивостями, низьким водопоглинанням. Вони є самовспенивающимися матеріалами.

ЗАСТОСУВАННЯ. Пінопласти застосовують для теплоізоляції ( кабін, контейнерів, приладів, холодильників, труб), в будівництві та при виробництві труднозатопляемых виробів. ППУ і ПЕ використовують для заливки деталей електронної апаратури. Пінопласт є легким заповнювачем, підвищує питому міцність, жорсткість і вібростійкість силових елементів конструкцій. Він використовується в авіабудуванні, суднобудуванні, на залізничному транспорті. М’які і еластичні пінопласти (типу поролону) застосовують для амортизаторів, м’яких сидінь, губок.

Поропласти (губчасті матеріали) з откритопорістую структорой (газоподібні включення вільно повідомляються один з одним і з навколишнім середовищем).

Уявна густина змінюється від 25-60 до 130 – 500 кг/м 3 .

Поропласти випускають еластичними (ППУ-Е) – основа складний поліефір. ТПВФ (основа поливинилформали), має водопоглинанням 400-700 % за 2 ч.

Сотопласти виготовляють з тонких листових матеріалів, яким надається вид гофра, а потім листи гофра склеюють у вигляді бджолиних сот. Матеріалом служать різні тканини, які просочуються сполучними (фенолформальдегідних, полиимидным).

ЗАСТОСУВАННЯ. Для стільникопластів характерні досить високі теплоізоляційні, електроізоляційні властивості і радиопрозрачность.

Сотопласти застосовують у вигляді заповнювачів багатошарових панелей в авіа — і суднобудуванні для несучих конструкцій; при створенні зовнішньої теплозахисту і теплоізоляції космічних кораблів; в антенних обтічниках літаків і ін Сотопласти з поліетилентерефталатної плівки застосовуються для теплоізоляції судин в кріогенній техніці.

Короткий опис статті: термореактивні пластмаси Лекциопедия лекційний матеріал: Шаруваті пластмаси… Пластмаси з волокнистими наповнювачами… лекциопедия, лекції, Газонаповнені, пластмаси

Джерело: Газонаповнені пластмаси. — Лекциопедия

Також ви можете прочитати