Пластмассы

Пластмассы – это материалы на основе полимеров (высокомолекулярных соединений), в состав которых может входить значительное число компонентов как органического, так и минерального происхождения, обеспечивающих реализацию в материале широкого спектра разнообразных свойств.

Пластмассы применяются в основном в виде твердых, жестких материалов, изделия из которых способны выдерживать значительные нагрузки. Температурная область эксплуатации пластмасс охватывает интервал от - 200^° С до +800…-1000^° С.

Физические свойства полимеров зависят не только от молекулярного веса и формы молекулы, но и от строения молекулярной цепочки. Современная технология синтеза полимеров позволяет контролировать возможность образования различных структур. К основным молекулярным структурам полимеров относятся: линейные, разветвленные, сшитые и сетчатые, а также возможные изомерные конфигурации.

На рисунке 5.1 представлены схематические изображения линейных, разветвленных, сшитых и сетчатых полимеров.

Линейные полимеры – это макромолекулы, в которых повторяющиеся единицы последовательно присоединяются к концам друг друга. Такие длинные макромолекулы представляют собой гибкие цепочки, которые можно сравнить со спагетти (рисунок 5.1, а). Между цепочками линейных полимеров может существовать вандерваальсово взаимодействие с образованием водородных связей. Типичными примерами линейных полимеров являются полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, полиметилметакрилат, полибутадиен, нейлон и фторопласты.

Разветвленные (лестничные) полимеры представляют собой основную цепь макромолекулы с присоединенными боковыми длинными ответвлениями (рисунок 5. 1, б). Боковые ветви, присоединенные к основной цепи, могут образовываться в ходе химических реакций в процессе синтеза полимера.

а б

в г

Рисунок 5.1. Схематические изображения полимеров: а – линейные; б – разветвленные; в – сшитые; г – сетчатые

Плотность молекулярной упаковки снижается, что приводит к уменьшению удельного веса материала. В полимерах, которые обычно рассматриваются как линейные, также могут существовать боковые ответвления. Например, полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) – это линейный полимер, а макромолекулы полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) содержат короткие боковые ответвления.

Разветвленная форма соответствует полиизопрену, полиизобутилену, полиэтилентерефталату.

Сшитые полимеры имеют соседние линейные цепочки, связанные между собой в различных местах ковалентными связями (рисунок 5.1, в). Образование поперечных сшивок происходит непосредственно в процессе синтеза, а также путем необратимых химических реакций с другими химическими веществами, например серой. Часто формирование поперечных сшивок осуществляется путем введения посторонних атомов или молекул, ковалентно присоединяемых к основным цепям. В частности резины получаются именно вследствие образования поперечных связей между макромолекулярными цепями.

Сшитые формы макромолекул свойственны полиизобутилену, фторопласту, некоторым видам силикона и эпоксидированным полимерам. К полимерным композициям со сшитой трехмерной формой макромолекул относятся эбониты и фенопласты.

Сетчатые полимеры представляют собой полифункциональные мономеры, образующие три или более активные ковалентные связи, которые выстраиваются в трехмерную сетчатую структуру. Такие материалы обладают особенными механическими и термическими свойствами. К таким полимерам относятся эпоксидные смолы, полиуретаны и фенолформальдегидные смолы. Сшитую сетчатую (паркетную) форму макромолекул имеют целлюлоза, хитин и другие при родные полимеры.

Для оценки качества полимерных материалов в классификационной системе выделены два основных параметра: прочность, т. е способность противостоять внешним нагрузкам и теплостойкость – способность сохранять работоспособность в определенном интервале температур.

Промышленные полимеры по своим свойствам могут быть разделены на 4 группы:

1) пластмассы общетехнического назначения (полиолефины, полистиролы, поливинилхлорид, полиакрилаты, эфиры целлюлозы);

2) пластмассы инженерно-технического назначения (материалы на основе полиамидов, поликарбоната, полиацеталей, модифицированного полифениленоксида, полиалкилентерефталатов;

3) теплостойкие и высокопрочные пластики;

4) материалы специального назначения.

Состав пластмасс разнообразен. Простые пластмассы – это полимеры без добавок. Сложные пластмассы – это смеси полимеров с различными добавками, такими как наполнители, стабилизаторы, пластификаторы и т. д. Изделия из пластмасс изготавливаются как на основе индивидуального полимера, так и полимернаполненной композиции.

Наполнители добавляют в количестве 40…70 % по массе для повышения механических свойств, снижения стоимости и изменения других параметров. Наполнители – это органические и неорганические вещества в виде порошков (древесная мука, сажа, слюда, кварцевый песок, тальк, двуокись титана, графит), волокон (хлопчатобумажные, стеклянные, асбестовые, полимерные) и листов (бумага, ткани из различных волокон, древесный шпон).

Стабилизаторы – различные органические вещества, которые вводят в количестве нескольких процентов для сохранения структуры молекул и стабилизации свойств.

Пластмассы имеют свойство стареть в связи изменением структуры молекул. Добавки стабилизаторов замедляют старение.

Пластификаторы добавляют в количестве 10…20 % для уменьшения хрупкости и улучшения формуемости.

Пластификаторами являются вещества, которые уменьшают межмолекулярное взаимодействие и хорошо совмещаются с полимерами. Часто пластификаторами служат эфиры, а иногда и полимеры с гибкими молекулами и небольшой молекулярной массой (олигомеры).

Специальные добавки – смазочные материалы, красители, добавки для уменьшения статических зарядов и горючести, для защиты от плесени, ускорители и замедлители отверждения и другие – служат для изменения или усиления какого-либо свойства.

Отвердители, изменяя структуру полимеров, влияют на многие свойства пластмасс. Чаще всего используют такие отвердители, которые ускоряют полимеризацию (оксиды некоторых металлов, уротропин и другие вещества).

В зависимости от поведения при нагревании полимеры делятся на две группы – термопластичные и термореактивные.

Термопластичные полимеры при нагревании размягчаются, а при охлаждении затвердевают. Никаких необратимых химических превращений при нагревании и охлаждении в этих полимерах не происходит.

Термореактивные полимеры или реактопласты при нагревании претерпевают необратимые химические превращения, в результате которых они твердеют, утрачивают растворимость в различных средах и способность к изменению формы.

Основой классификации пластмасс служит химический состав полимера.

Применение пластмасс как конструкционных материалов экономически целесообразно. По сравнению с металлами переработка пластмасс менее трудоемка, число операций в несколько раз меньше и отходов получается немного.

Пластмассовые детали, как правило, не нуждаются в отделочных операциях.

Характерными особенностями пластмасс являются малая плотность - 1000…2000 кг/м³, а у пенопластов от 15 до 800 кг/м³; высокая химическая стойкость; хорошие электроизоляционные свойства; невысокая теплопроводность – 0,2…0,3 Вт/(м×К) и значительное тепловое расширение, в 10…30 раз больше, чем у обычных сталей.

К недостаткам пластмасс относятся низкая теплостойкость, большинство из них разлагается при температурах 150…300 °С, малая жесткость и небольшая вязкость по сравнению с металлами.

Все пластмассы подразделяются на термопластичные и термореактивные.

Термопласты - это пластмассы, которые после формования изделия сохраняют способность к повторной переработке.

Реактопласты – это пластические массы, переработка которых в изделия сопровождается химическими реакциями, без повторного использования в качестве вторичного сырья.

5.1.1. Термопластичные пластмассы

К основным термопластичным материалам, применяемым в промышленности, относятся полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, полиамиды т. д.

Эти материалы изготавливают из высокомолекулярных органических соединений. Исходным сырьем, как правило, служат низкомолекулярные соединения. Макромолекулы имеют линейную или разветвленную форму.

Полиэтиленполучают полимеризацией этилена CH₂ = CH₂. В результате образуются линейные молекулы с повторяющимся звеном (- CH₂ - CH₂ -)_n. При полимеризации (температура 80 °С и давление до 200 МПа) получают полиэтилен низкого давления (ПЭНД) или высокой плотности (ПЭВП).

Если полимеризация осуществляется при давлениях 300…400 МПа и температуре 150 °С, получают полиэтилен среднего давления (ПЭСД). При более высоких давлениях и температуре 200…300 °С получают полиэтилен высокого давления (ПЭВД) или низкой плотности (ПЭНП). Предел прочности при растяжении составляет 8…16 МПа для ПЭВД, 21-29 МПа для ПЭСД и 26,5-32,5 для ПЭНД. Относительное удлинение меняется от 200 % для ПЭНД до 800 % для ПЭВД.

Температура плавления полиэтилена находится в пределах от 105 до 130 °С. Изделия из ПЭВД могут эксплуатироваться до 60 °С, из ПЭНД – до 100 °С. Изделия становятся хрупкими при температуре ниже –70 °С. Полиэтилен обладает водостойкостью, стоек в растворах серной и соляной кислот, щелочах.

Пленки из полиэтилена газопроницаемы, но водяные пары проникают плохо. Поэтому их используют для упаковки продуктов. Полиэтилен является экологически безвредным, поэтому его применяют в медицине, жилищном строительстве, в пищевом машиностроении.

Полипропиленполучают полимеризацией пропилена. Химическая формула повторяющегося звена молекул - . Технологический процесс производства полипропилена во многом сходен с производством полиэтилена низкого давления. Полипропилен имеет более высокую прочность, чем полиэтилен (s_в = 25…40 МПа), обладает высокой ударной вязкостью, может эксплуатироваться без нагрузки до 150 °С. Имеет низкую морозостойкость – до –30 °С.

Полипропилен перерабатывается экструзией, литьем под давлением, прессованием, его можно сваривать, напылять на металл, ткань, картон, подвергать механической обработке.

Полипропилен применяют для изготовления труб, пленки, синтетического волокна. Пленки из полипропилена обладают высокой прозрачностью, теплостойкостью, имеют малую газо- и паропроницаемость. Полипропилен применяют также и для изготовления пористых материалов – пенопластов.

Из поливинилхлорида (- CH₂ – CHCl -)_n изготавливают два вида пластмасс – винипласт и пластикат.

Винипласт представляет собой жесткий поливинилхлорид, не содержащий пластификаторов. Его выпускают в виде листов, труб, пленок и сварочных прутков. Пленочный винипласт используют в качестве антикоррозионного покрытия, футеровки химической аппаратуры, для изоляции электрических проводов. Срок службы винипласта в 2…3 раза больше, чем у других неметаллических коррозионностойких материалов. В качестве конструкционного материала наполненные композиции ПВХ могут заменять цветные металлы, так как имеют относительно высокий предел прочности (s_в = 50…65 МПа).

Винипласт хорошо обрабатывается на металло- и деревообрабатывающих станках, поддается сварке и склеиванию.

При нагреве склеивается с металлом и бетоном. Его применяют для упаковки лекарств и пищевых продуктов, для изготовления обложек книг и папок, для электротехнических целей, вентиляционных воздуховодов и других конструкций.

Пластикат представляет собой пластифицированный поливинилхлорид. Пластикат обладает хорошей стойкостью к старению, эластичен, влагонепроницаем, не горюч, стоек против действия бензина и различных масел. Морозостоек до –50 °С.

Пластикат используется для изготовления различных изделий, в частности – линолеума.

Полистирол получают полимеризацией стирола. Он имеет химическую формулу . Полистирол является твердым материалом, устойчив к воздействию растворов кислот, щелочей, светостоек. Растворяется в органических растворителях. Полистирол является отличным диэлектриком при температурах от –80 до +110 °С. Его используют для изготовления изоляторов, фасонных изделий, лент и труб для изоляции проводов, корпуса электроприборов, телефонов.

Полиамиды представляют собой сложные полимеры, содержащие амидные группы . В настоящее время синтезировано очень большое число полиамидов, но наибольшее промышленное использование получили капрон, нейлон и лавсан. Перерабатывают полиамиды в изделия литьем под давлением, экструзией и центробежным литьем.

Полиамиды отличаются высокой прочностью (s_в = 75…85 МПа) особенно при ударных нагрузках, хорошей эластичностью (волокно из полиамида или пленку можно удлинить в 4…6 раз). Они имеют хорошие антифрикционные свойства.

Их коэффициент трения уступает лишь фторопластам. Полиамиды относятся к числу важнейших конструкционных неметаллических материалов благодаря сочетанию высокой удельной прочности с высокой коррозионной стойкостью.

Из полиамидов изготавливают подшипники, вкладыши к подшипникам, втулки, муфты, лопасти гребных винтов, электроизоляторы, медицинские инструменты.

К числу недостатков полиамидов относятся низкая морозоустойчивость, резкая зависимость свойств от поглощения воды, резкое снижение прочности при температурах превышающей 100 °С.

5.1.2. Термореактивные пластмассы

Термореактивные пластмассы отличаются от термопластичных повышенной теплостойкостью, практически полным отсутствием ползучести под нагрузкой при обычных температурах, постоянством физико-механических свойств в интервале температур их эксплуатации.

Термореактивные пластмассы получают на основе эпоксидных, полиэфирных, полиуретановых, фенолформальдегидных и кремнийорганических полимеров с различными наполнителями.

Из этого класса пластмасс наиболее распространенными являются фенолформальдегидные пластические массы, имеющие общее название – фенопласты. При термической деструкции полимеров этого типа образуется углеродистый остаток (так называемый кокс), обладающий высокой термостойкостью.

При нагревании или в присутствии отвердителей смолы переходят в полимеры, имеющие сетчатое строение. В зависимости от характера наполнителя и степени его дисперности фенопласты подразделяют на пресс-порошки, волокниты и слоистые пластики.

Пресс-порошки применяют для изготовления как технических, так и бытовых изделий. От характера наполнителя зависят механическая прочность, теплостойкость, химическая стойкость и диэлектрические свойства. Из органических наполнителей чаще всего используют древесную муку, из неорганических – слюду, кварц, плавиковый шпат, каолин. Пластмассы с минеральными наполнителями превосходят по свойствам пластмассы с органическим наполнителем. Максимальная температура эксплуатации составляет 200 °С.

Пресс-материалы с порошковыми наполнителями обладают относительно невысокими механическими свойствами, при растяжении s_в = 30…60 МПа, при сжатии s_в = 150…190 МПа.

При использовании волокнистых наполнителей из асбеста, хлопковой целлюлозы и стеклянного волокна прочность повышается до s_в = 90 МПа при растяжении и s_в = 1200 МПа при сжатии. При увеличении длины волокон до 30 мм ударная вязкость возрастает с 90 кДж/м² до 200 кДж/м².

При использовании в качестве наполнителя асбестового волокна и новолачной смолы получают асбоволокнит. Из него получают изделия общетехнического назначения: переключатели, фланцы, рукоятки, шестеренки. Материал стоек к воздействию воды, слабых растворов кислот, щелочей, достаточно термостоек – до 300 °С.

На основе резольной смолы и асбеста получают фаолит. Он стоек в кислотах: серной (средних концентраций до 50 °С), соляной (всех концентраций до 100 °С), уксусной, фосфорной (до 80 °С), лимонной (до 70 °С).

Также фаолит устойчив в растворах различных солей (до 100 °С), в том числе натрия и кальция, в атмосфере газов: хлора и сернистого ангидрида до 90…100 °С. Фаолит нестоек в азотной и плавиковой кислоте, в щелочах.

Из фаолита изготавливают разнообразную аппаратуру: емкости, ректификационные башни, холодильники, барботеры, арматуру, трубы и т. д. Фаолит можно эксплуатировать до 130…150 °С. Он сравнительно хрупок, но по механической прочности превосходит кислотостойкую керамику.

При использовании в качестве наполнителя стеклянного волокна получают стекловолокнит. Это прочный, устойчивый к вибрационным нагрузкам материал, обладающий высокой удельной прочностью и стойкостью к действию агрессивных сред и микроорганизмов.

К пресс-материалам со слоистыми наполнителями относятся текстолит, гетинакс и стеклотекстолит.

Текстолит – это прессованный материал, изготавливаемый из хлопчатобумажной ткани или других слоистых материалов (например, асбестовая ткань), пропитанных фенолформальдегидной смолой и далее отвержденных. Пропитанные смолой пакеты прессуются между нагретыми плитами гидравлических прессов при температуре 145…150 °С.

Текстолит прочнее фаолита (при растяжении s_в = 65…100 МПа). Он применяется для изготовления деталей, передающих усилия: шестерен, роликов для тросов, муфт и т. д.

Гетинаксимеет в качестве наполнителя бумагу и используется в электро- и радиопромышленности, особенно при изготовлении печатных схем.

Стеклотекстолит на основе стеклоткани имеет высокую удельную прочность, не уступающую, а иногда и превышающую аналогичный показатель для стали, дюралюминия и титана. Предел прочности при растяжении s_в = 200…600 МПа Стеклопластики хорошо противостоят действию ударных и динамических нагрузок, обладают способностью гасить колебания элементов конструкций. Они стойки к воздействию растворов электролитов, масел, жидких топлив. Из них изготавливают крупногабаритные конструкции для хранения и транспортировки агрессивных жидкостей.

Прочностные свойства и теплостойкость могут быть повышены, если применять в качестве связующего материала эпоксидные, полиэфирные или кремнийорганические полимеры.

Кремнийорганические и элементорганические соединения, содержащие фосфор, алюминий и другие элементы, применяют для получения теплостойких материалов. Пластмассы на основе кремнийорганических смол сохраняют свои свойства в диапазоне температур от –60 до +250 °С, а некоторые даже до 550 °С.

Для изготовления указанных пластмасс чаще всего применяют полисилоксаны и полифенилсилоксаны. В качестве наполнителей используют стеклянные волокна, металлические порошки, кварцевую муку и др. Из этих пластмасс изготавливают электрическое оборудование и приборы, выдерживающие кратковременные нагревы до 2000…3000 °С.

5.1.3. Пластмассы общетехнического назначения

Пластмассы общетехнического назначения изготавливают из полиолефинов. Полиолефинаминазываются полимерные материалы, получаемые путем полимеризации и сополимеризации непредельных соединений ряда олефинов – этилена, пропилена, бутана, гексана и др.

Марки полиэтиленов состоят из восьми цифр: Первая цифра указывает на способ производства: 1 – высокое давление при полимеризации;2 – низкое давление. Две последующие цифры обозначают метод производства базовой марки: 01-49 – автоклавный; 50-99 – в трубчатом реакторе. Четвертая цифра указывает на способ усреднения полимера: 0 – холодным смешением, 1 – в расплаве. Пятая цифра обозначает группу плотности. Цифры после тире – увеличенный в 10 раз показатель текучести расплава (ПТР).

Например, марка 15803-020 показывает, что это базовая марка ПЭ высокого давления (1), полученная в трубчатом реакторе (58), холодного усреднения (0), группы плотности 3 и с ПТР 2 г/10 мин.

Применяется для изготовления пленок, ламинированных и упаковочных материалов (с фольгой или бумагой), для изоляции проводов и кабелей, при изготовлении детских игрушек, изделий бытового назначения, медицинских изделий, для изготовления бутылок (для воды, соков, моющих средств и т.п.), упаковочных коробок и банок.

Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП низкого и среднего давления ) характеризуется более высокой теплостойкостью, огнестойкостью, более высоким пределом при растяжении и изгибе. Марки ПЭВП (цифра 2 – низкое давление) имеют порядковые номера от 201 до 210 (синтез в среде растворителей), 270-279 (газофазный), 217-224 (высокопрочный), 215-216 (высокомолекулярный). Применяется для изготовления трубопроводов для транспортировки жидкостей и газов, коррозионно-устойчивой аппаратуры, всевозможных бутылок, бочек и других емкостей, в качестве изоляционного материала в электротехнике и электронике, при изготовлении тары для транспортировки мясной и рыбной продукции (ящики, короба).

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) обладает повышенными прочностными показателями, низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью, стойкостью к растрескиванию, химической стойкостью в наиболее агрессивных средах; температурный интервал эксплуатации от -260 до + 120 ^°С. Переработка СВМПЭосуществляется методом спекания, прессования и плунжерной экструзии, литьем под давлением.

Применяется СВМПЭ для изготовления высокопрочных технических изделий, стойких к удару, растрескиванию и истиранию (шестерни, втулки, муфты, ролики, валики, звездочки и т.п.), а также в эндопротезировании, для изолирующих деталей аппаратуры, работающей в диапазоне высоких и сверхвысоких частот и пористых изделий (фильтров, глушителей шума, прокладок), для замены дорогостоящего фторопласта.

Марочный ассортимент полипропилена (ПП) включает 5 марок, получаемых при среднем давлении (01002 – 01020), 13 марок, получаемых при низком давлении (21003 – 21230) и 3 марки блоксополимера с этиленом (22007 – 22030). Обозначение марки ПП состоит из 5 цифр: первая цифра 2 или 0 указывает на давление при синтезе (низкое или среднее), вторая цифра указывает вид материала: 1 – полимер, 2 – сополимер. Три последующие цифры означают десятикратное значение показателя текучести расплава.

В обозначении композиции через тире указывается номер рецептуры стабилизации, через запятую цвет и число рецептуры окрашивания. Например, марка 21180-16,Т20 обозначает ПП, полученный на металлоорганическом катализаторе при низком давлении, ПТР составляет 18 г/10 мин, рецептура добавки №16 – антикоррозионная, материал содержит 20 % талька.

К группетермопластов также относятся полимеры на основе стирола и сополимеров с другими мономерами (акрилонитрил, метилметакрилат, бутадиен). Полистиролы подразделяются на полистирол общего назначения, ударо-прочный полистирол и АБС-пластики.

Полистирол общего назначения отличается высокими диэлектрическими свойствами, оптической прозрачностью, низкой теплостойкостью (до 70 ^°С) и низкой ударной вязкостью, хорошо перерабатывается в изделия литьем под давлением и экструзией. Марочный ассортимент – 16 марок. Маркировка полистирола общего назначения – ПС. Ударо-прочный полистирол отличается повышенными показателями ударной вязкости в диапазоне температур (до -30…- 40 ^°С). Маркировка ударо-прочного полистирола – УПС.

АБС-пластикиобладают повышенной теплостойкостью, ударной прочностью и хемостойкостью и перерабатываются литьем под давлением и экструзией. Марочный ассортимент около 20 марок. Маркировка АБС-пластиков – АБС.

Из полистиролов изготавливают изделия электротехнической и электронной промышленности (ПС); крупногабаритные изделия холодильников, ящики и короба для транспортировки товаров, внутреннюю облицовку зданий (УПС); корпуса телевизоров, компьютеров, лодок, детских ванн (АБС).

Поливинилхлорид (ПВХ).Различают жесткий и эластичный ПВХ.

Жесткий ПВХ (винипласт) обладает высокой механической прочностью, значительными водо- и хемостойкостью, хорошими диэлектрическими свойствами, низкой ударной прочностью и невысокой температурой эксплуатации (до 70…80 °С). Применяется в производстве листов, труб, профилей, пленки.

Эластичный ПВХ (пластикат)характеризуется высокой эластичностью в диапазоне температур от - 60 до + 100°С, высокой водо-, бензо- и маслостойкостью, хорошими диэлектрическими свойствами, склонностью пластификаторов к миграции и выпотеванию, что ведет к ухудшению эластичности и морозостойкости. Из эластичного ПВХ выпускаются кабели, шланги,изоляция, прокладки, обувь, изделия медицинского назначения.

Маркировка ПВХ, на примере ПВХС6358 Ж, означает: С – суспензионный, значение константы Фикентчера – 63, группа насыпной плотности – 5 (0,45 – 0,6 г/см³), остаток на сите 8 %, рекомендуется для производства жестких изделий.

Полиметилметакрилат (ПММА).Отличается исключительно высокой прозрачностью, высокой температурой размягчения, хорошими механическими свойствами, склонностью к растрескиванию. Из ПММА изготавливают органические стекла, световые фонари бытовых приборов и зданий. Маркируется - ПММА.

Пластмассы инженерно – технического назначения.

Полиамиды – высокомолекулярные полимеры, содержащие в основной цепи амидные группы (NH-CO-) и представляющие собой высококачественные волокнообразующие материалы.

Обладают высокими физико-механическими свойствами, особенно при ударных нагрузках; прекрасной стойкостью к маслам, бензину, керосину; химической стойкостью в щелочных средах; низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью; нестабильностью размеров в условиях эксплуатации, связанных с большим водопоглощением.

Наиболее распространенными являются полиамид – 6 (капрон), полиамид - 66, полиамид - 610 и полиамид -12.

Маркируются полиамиды – ПА - 6, ПА - 6.6, ПА - 6.10, П -12Л.

Полиформальдегиды (ПФ) – характеризуются достаточно высокой теплостойкостью (температура эксплуатации до 140 °С), высокой прочностью и жесткостью, хемостойкостью, стойкостью к углеводородам и маслам, низким водопоглощением и высокой размерной стабильностью, а также низким коэффициентом трения.

Выпускается целый ряд марок сополимеров ПФ, СФД, СТД, из которых изготавливают изделия электропромышленности, автомобилестроения, спортинвентаря, зубчатых колес, кулачков, подшипников, деталей водопроводной арматуры.

Поликарбонат (ПК) – термопластичный полимер на основе дифенилолпропана и хлорангидрида угольной кислоты, обладающий высокой стойкостью к ударным нагрузкам, низким водопоглощением, высокой оптической прозрачностью и высокими диэлектрическими свойствами. Температурный интервал эксплуатации ПК от – 100 до + 135 °С.

Широко применяется для изготовления корпусных изделий, прозрачных экранов, крышек, автомобильных фар, очков, линз, объективов фотоаппаратов. Маркируются поликарбонаты – ПК.

Полибутилентерефталат (ПБТФ) и полиэтилентерефталат (ПЭТФ) – термопластичные полиэфиры, характеризующиеся высокой твердостью и жесткостью, высокой размерной стабильностью, высокой износостойкостью, хорошей теплостойкостью. Они находят применение в производстве шестерен, подшипников, втулок, бутылей, флаконов, звеньев цепных передач, деталей замков. Маркируются - ПБТФ, ПЭТФ.

Теплостойкие пластмассы.

Полиарилаты – термопластичные полиэфиры на основе ароматических дикарбоновых кислот и двухатомных фенолов, обладающие хорошими диэлектрическими свойствами, высокими физико-механическими свойствами, стабильными в условиях длительного старения.

Марочный ассортимент содержит две группы: на основе дифенилолпропана (марки «О») с рабочим интервалом температур 175…180 °С и на основе фенолфталеина (марки «Ф» с рабочим интервалом температур 220…250 °С. На основе полиариатов выпускают лаки, пленочные материалы электроизоляционного назначения.

Полиимиды – термостойкие поликонденсационные полимеры на основе ароматических тетракарбоновых кислот и ароматических диаминов, обладающие высокой термостойкостью, высокими механическими характеристиками при повышенных температурах от -250 до + 250 °С (кратковременно до 300 … 400 °С), не окисляются при 250 … 275 °С.

Фторполимеры (фторопласты) –полимеризационные полимеры на основе тетрафторэтилена и его сополимеров с диеновыми соединениями, обладающие чрезвычайно высокими стойкостью и диэлектрическими свойствами в диапазоне рабочих температур от – 260 до + 350 °С, высокой хемостойкостью, склонностью к ползучести под нагрузкой, низкой износостойкостью и радиационной стойкостью.

Используются в качестве труб, пленок, паст, уплотнительных элементов, изоляции и др.

Маркировка фторполимеров – Ф - 4, Ф -3, Ф – 2, Ф – 40.

Контрольные вопросы:

1. Какую структуру имеют термореактивные полимеры?

2. Для какой цели в пластмассы вводят стабилизатор?

3. Что такое термореактивные полимеры?

4. Какую применяют износостойкую пластмассу для зубчатых колес?

5. Из какого материала изготавливают тормозные накладки?

6. Чем отличается поливинилхлорид от полистирола?

7. Чем отличается полимеризация от поликонденсации?

8. Чем отличается полиэтилен от полипропилена?

9. Какой пластический материал можно использовать для изготовления подшипников скольжения?

10. Какие достоинства полиметилметакрилата Вы знаете?

11. Как называется слоистый пластик на основе фенолформальдегидной смолы с наполнителем из бумаги?

12. Что такое термопластичные полимеры?

13. Какой пластик можно использовать в качестве теплоизоляционного материала?

14. Из какого материала изготавливают малонагруженные шкивы?

15. Из какого материала изготавливают пищевую тару?

16. Какой пластмасс применяется для изготовления втулок-подшипников?

17. Какой пластмасс применяется для изготовления деталей пищевого оборудования, в котором происходит прямой контакт с пищевым продуктом?

18. Какие марки теплостойких пластических материалов Вы знаете?

19. Какие детали изготавливают из гетинакса?

20. Какие детали изготавливают из текстолита?

21. Какие детали изготавливают из полиметилметакрилата?

22. Какие детали изготавливают из фторопласта?

23. Какие детали изготавливают из полипропилен?

24. Какие детали изготавливают из полиэтилена?

Date: 2015-09-18; view: 810; Нарушение авторских прав