- •Физико-химические и механические свойства прессованных образцов
- •Свойства полиолефиновых волокон
- •Свойства пленок из некоторых полиолефинов
- •Свойства пиб, выпускаемого в России
- •Свойства пенополистирола отечественных марок
- •Свойства сополимеров стирола с различными количествами дивинилбензола
- •Свойства пластикатов различного назначения
- •Поливиниловый спирт
- •Некоторые свойства пмма
- •Константы передачи цепи на растворители в процессе полимеризации метилметакрилата при 80ºС
- •Свойства отечественных марок органического стекла из неориентированного полиметилметакрилатаа
- •Полиакрилонитрил
- •Механические свойства полиакрилонитрильных волокон
- •Фенолоформальдегидные полимеры
- •3.10.3.1. Феноло-формальдегидные олигомеры
- •3.10.3.2. Фенопласты
- •Физико-механические показатели изделий из новолачных пресс-порошков с различными наполнителями
- •Физико-механические и электрические показатели изделий из резольных пресс-порошков с различными наполнителями
- •Физико-механические показатели асбомасс на основе ффо
- •Физико-механические показатели изделий из стекловолокнитов
- •Физико-механические показатели поделочных текстолитов
- •Физико-механические показатели пенофенопластов на основе ффо, а ткаже в сочетании с бутадиен – нитрильным каучуком
- •Зависимость свойств сотопласта на основе стеклоткани, феноло- формальдегидного связующего и фенольного клея от объемной массы (сотопласт изготовлен растяжением пакетов, метод 3)
- •Свойства различных сотопластов, полученных химической сваркой
- •Глифталевые преполимеры
- •Анилино-формальдегидные полимеры
Физико-механические и электрические показатели изделий из резольных пресс-порошков с различными наполнителями
Показатели |
Слюда и плавиковый шпат* |
Древесная мука* |
Древесная мука** |
Плотность, кг/м3 (г/см3), не более |
1950 (1,95) |
1400 (1,4) |
1400 (1,4) |
Разрушающее напряжение, МН/м2 (кгс/см2), не менее при сжатии |
110 (1100) |
150 (1500) |
150 (1500) |
при статическом изгибе |
55 (550) |
60 (600) |
55 (550) |
Ударная вязкость, кДж/м2 (кгс·см/см2), не менее |
3,5 |
4,5 |
4,5 |
Теплостойкость по Мартенсу, °С,не ниже |
150 |
120 |
120 |
Удельное электрическое сопротивление, не менее |
|
|
|
поверхностное, Ом |
1·1014 |
5·1013 |
5·1013 |
объемное, Ом·м |
1·1016 |
5·1014 |
5·1014 |
Тангенс угла диэлектрических потерь при 50 Гц, не более |
0,01 |
0,08 |
0,08 |
Электрическая прочность, кВт/м, не менее |
15 |
13 |
13 |
Водопоглощение за 24ч, г, не более |
0,01 |
0,055 |
0,055 |
Маслостойкость, за 24ч, %, не более |
0,15 |
0,03 |
0,03 |
Бензостойкость, за 24ч, %, не более
|
0,03
|
0,05
|
0,05
|
* Феноло-анилино-формальдегидный олигомер.
** Крезоло-формальдегидный олигомер.
Применение пресс-порошков. Пресс-порошки используют для изго-товления изделий методом горячего прямого или литьевого прессования при 160 – 200°С и давлении 20 – 120 МН/м2 (200 – 1200 кгс/см2). Для получения профильных изделий (труб, стержней, уголков и т. д.) пресс-порошки перерабатывают методом профильного прессования. Некоторые пресс-порошки перерабатывают литьем под давлением на машинах специальной конструкции.
В зависимости от назначения различают следующие основные группы пресс-порошков.
Пресс-порошки общетехнического назначения – новолачные пресс-порошки на основе фенолоальдегидных олигомеров и древесной муки. Применяются для изготовления ненагруженных армированных и неармированных деталей технического назначения и изделий широкого потребления (штепсели, розетки, вилки, патроны, корпусы приборов, рукоятки и т. д.). Электрические свойства изделий из пресс-порошков этой группы ухудшаются при работе во влажной атмосфере.
Жаростойкие пресс-порошки – новолачные пресс-порошки на основе феноло-альдегидных олигомеров и минеральных наполнителей (слюда, асбест). Предназначены для изготовления радиодеталей и электроустановочных изделий, работающих в условиях высоких температур.
Электроизоляционные пресс-порошки – резольные пресс-порошки на основе феноло-альдегидных олигомеров и древесной муки. Предназна-чены для изготовления армированных и неармированных деталей элект-ротехнического назначения и деталей автотракторного электрооборудования, эксплуатация которых допустима в среде бензина и масла.
Высокочастотные пресс-порошки – резольные пресс-порошки на основе фенолоальдегидных олигомеров и минеральных наполнителей (слюда, кварцевая мука, плавиковый шпат). Предназначены для изготовления ненагруженных и слобоармированных деталей радиотехнического назначения, работающих на воздухе в условиях повышенной влажности. Изделия могут эксплуатироваться в условиях тропиков. К той же группе материалов относятся пресс-порошки на основе фенолоальдегидных новолаков, отвержденных оксазолидинами или совмещенных с полиамидами.
Безаммиачные* пресс-порошки – резольные пресс-порошки на основе феноло-анилино-формальдегидных олигомеров и древесной муки. Предназначены для изготовления деталей слаботочной и радиотехнической аппаратуры, соприкасающихся или находящихся рядом с поверхностью серебряных контактов.
Влагохимстойкие пресс-порошки – пресс-порошки на основе новолаков, совмещенных с поливинилхлоридом, и минеральных или органических наполнителей (каолин, кокс, графит, древесная мука). Предназначены для изготовления водо- и кислотостойких изделий, например, крышек и пробок аккумуляторных баков, деталей стиральных машин, радиотехнических деталей, антифрикционных изделий.
Ударопрочные пресс-порошки – пресс-порошки на основе новола-ков, совмещенных с каучуком; наполнитель – древесная мука. Приме-няются для изготовления деталей общетехнического назначения, армиро-ванных деталей сложной конфигурации.
Антегмит. Предназначен для изготовления антифрикционных самосмазывающихся изделий. Для повышения химической стойкости и теплостойкости изделия подвергаются термической обработке, в результате которой несколько снижается механическая прочность. Используется также для получения футеровочной плитки.
Изделия из пресс-порошков нетоксичны, однако применение их для пищевых целей не рекомендуется.
Переработка пресс-материалов. Фенольные пресс-порошки перерабатываются прессованием – компресионным, литьевым, литьем под давлением, штранг-прессованием и экструзией.
Изделия из прессматериалов можно также получать контактным способом, намоткой, напылением и другими методами с последующим продолжительным отверждением при постепенном повышении температуры. Крупногабаритные изделия из антегмита получают отверждением в открытых формах, и используя виброуплотняющие устройства; для повышения хим- и теплостойкости готовые изделия иногда подвергают дополнительной термообработке.
Выбор способа и режима переработки, а также конструктивные размеры оснастки определяются технологическими свойствами фенопластов: уд. объемом, таблетируемостью, сыпучестью, усадкой, временем отверждения, текучестью.
Удельный объем пресс-порошков составляет 1,6 – 2,8 см3/г и опре-деляет размеры загрузочной камеры прессформы. В процессе формования в изделие из прессматериалов можно вводить арматуру из черных и цветных металлов.
Изделия вынимаются из формы без охлаждения; они имеют блес-тящую гладкую поверхность и, как правило, не нуждаются в механической обработке, за исключением удаления грата (облоя) и литников. Готовые изделия можно декорировать пропитанной тканью или бумагой. Для этого заготовку ткани или бумагу укладывают на поверхность изделия, подвергнутого частичному отверждению, и проводят повторное прессование.
Порошковые Ф. выпускают под следующими торговыми названиями: антегмит, фенопласт (Россия), кемопласт, дьюрез, плэнко (США), баскодур, лауксид, дуракс (Германия), формолит, моулденсит, стернит (Великобритания), бакелит, флуосит (Италия), эталю (Франция) и др.
Пресс-материалы с волокнистым наполнителем.
В ряде областей пресс-порошки не могут применяться из-за недостаточно высоких физико-механических показателей. Поэтому возникла необходимость в пресс-материалах с другим типом наполнителя, в частности с волокнистым наполнителем. Выбор волокнистого наполнителя определяется заданными физико-механическими и электрическими свойствами изделий. Для таких материалов в качестве наполнителей используют волокна растительного происхождения, минерального (асбестовое волокно), стекловолокно, синтетические волокна, главным образом полиамидные и полиэфирные (органоволокнит), и углеродные волокна (углеродопласты). Наибольшее практическое значение имеют хлопковая целлюлоза, длинноволокнистый асбест и стеклянное волокно.
Волокниты пресс-материалы с хлопковой целлюлозой в качестве наполнителя. Для получения волокнистых пресс-материалов в качестве связующего обычно применяют ФФО резольного типа в виде эмульсий и водно-спиртовых растворов. Это связано с тем, что волокнистые наполнители пропитываются твердыми олигомерами гораздо хуже, чем порошкообразные.
Примерная рецептура волокнита (в % масс.):
-
Олигомер (в пересчете на сухой)
46,0
Хлопковая целлюлоза (сухая)
43,8
Тальк
7,45
Олеиновая кислота
2,0
Оксид магния
0,5
Оксид кальция
0,25
Для получения волокнистых прессматериалов олигомер, волок-нистый наполнитель и другие компоненты смешивают в тарельчатом или лопастном смесителе, если необходимо, вальцуют на вальцах без фрикции (отношение скорости переднего валка υ1 к скорости заднего υ2), а затем сушат и усредняют. Волокнистые Ф. на основе непрерывных сте-клянных и синтетических нитей получают пропиткой нитей, посту-пающих с бобин, в специальных ваннах с последующей сушкой и резкой.
Свойства и применение волокнитов. Волокнистые пресс-материалы с хлопковой целлюлозой в качестве наполнителя имеют более высокие физико-механические показатели, чем пресс-порошки на основе древесной муки. Волокнистая структура наполнителя обеспечивает прежде всего повышенную прочность к ударным нагрузкам (ударная вязкость), прочность на истирание и на статический изгиб. При этом прочностные показатели материала зависят от длины волокон хлопковой целлюлозы: чем длиннее волокна, тем выше ударная вязкость волокнита. Например, использование хлопковой целлюлозы с длиной волокна до 30 мм дает возможность повысить ударную вязкость до 20 кДж/м2 (кгс·см/см2) по сравнению с 9 – 15 кДж/м2 (кгс·см/см2) для нитей длиной до 20 мм. Особенно высокопрочный волокнит получается при замене обычной хлопковой целлюлозы хлопковым волокном из кордных нитей. Корд, применяемый в производстве автопокрышек, изготовляется из лучших сортов хлопка с длиной волокна 29 – 37 мм. Кордные нити отделяют от резины в процессе ее регенерации из изношенных автопокрышек.
Некоторые показатели физико-механических и
электрических свойств изделий из волокнитов:
-
Плотность, кг/м3 (г/см3), не более
1450 (1,45)
Разрушающее напряжение, МН/м2 (кгс/см2), не менее
при сжатии
120 (1200)
при статическом изгибе
80 (800)
Ударная вязкость, кДж/м2 (кгс·см/см2), не менее
9(9)
Теплостойкость по Мартенсу, °С, не ниже
140
Удельное электрическое сопротивление, не менее
поверхностное, Ом
1·1010
объемное, Ом·м
1·1013
Тангенс угла диэлектрических потерь при 50 Гц
0,4 – 0,9
Электрическая прочность, кв/мм, не менее
4,0
Водопоглощение , мг, не более
90
Усадка (расчетная), %
0,3 – 0,6
Маслостойкость за 24 ч, %
0,11
Изделия из волокнитов стойки к действию слабых кислот и оснований, но разрушаются сильными кислотами и щелочами.
Волокниты перерабатывают в изделия методом прессования. Основное назначение волокнитов – изготовление деталей, обладающих повышенной прочностью при истирании, изгибе, кручении и хорошими антифрикционными свойствами (переключатели, фланцы, рукоятки, стойки, кулачки, шестерни, направляющие втулки и т. п.).
Асбомассы, или асборезольные пресс-материалы, представляют собой композиции на основе водоэмульсионных и водно-спиртовых феноло-формальдегидных, феноло-крезоло-формальдегидных, а также феноло-формальдегидных резольных олигомеров, модифицированных канифолью и минерального наполнителя – асбеста.
В качестве смазки для асбомасс применяют сульфированную ворвань, олеиновую кислоту или мыла жирных кислот в виде 50 – 60%-ного водного раствора.
Примерная рецептура асбомассы (% масс.):
-
Олигомер (на сухую массу)
33
Асбестовое волокно
60
Тальк
5
Олеиновая кислота
2
В рецептуру асбомассы могут входить также графит, латунная стружка (для улучшения теплопроводности), молотый барит (для повышения водостойкости), или молотый барит в сочетании с латунной стружкой.
Асбестовое волокно плохо пропитывается связующим, и при смешении компонентов происходит в основном обволакивание волокон олигомером. Для более полного обволакивания и получения однородной по составу массы сырой пресс-материал многократно прессуют в гидравлическом прессе под давлением 10МН/м2 (100 кгс/см2), а затем многократно вальцуют.
Свойства и применение асбомасс. Асбомассы обладают хорошими фрикционными (тормозными) свойствами и повышенной теплостойкостью. По водостойкости и диэлектрическим свойствам асбомассы значительно уступают пресс-порошкам (см. табл 3.20).
К недостаткам асборезольных пресс-материалов относят также сравнительно невысокую прочность при растяжении и малую текучесть при прессовании, что затрудняет изготовление из них тонкостенных изделий сложного профиля.
Применяют асбомассы для изготовления изделий, обладающих хорошими фрикционными свойствами, высокими теплостойкостью и механической прочностью. Из асбомасс изготавливают тормозные колодки экскаваторов, подъемных кранов, вагонов, накладки и диски сцепления, используемые в различных видах транспортных средств, а также различные термостойкие детали (высоко- и низковольтовые коллекторы, клеммные колодки, электрические панели и др.)
Фаолиты – антикоррозионные (кислотоупорные) волокнистые Ф. на основе водоэмульсионного резола и кислотостойкого наполнителя. В зависимости от применяемого наполнителя различают три марки фаолита: фаолит марки А – с антофиллитовым или хризотиловым асбестом; фаолит марки Т – с графитом и хризотиловым асбестом (иногда его называют графолитом); фаолит марки П – с речным песком и хризотиловым асбестом.
Выпускают фаолиты как в виде полуфабрикатов – сырых листов, прессовочной массы и замазок, так и в виде готовых изделий из отвержденного фаолита.
Процесс производства фаолитов состоит из стадии синтеза жидкого резольного олигомера, смешения его с наполнителем (пропитка асбестового волокна) и вальцевание массы для получения ровных плотных листов, сохраняющих способность формоваться при повышенной температуре без применения высокого давления. Сырой фаолит может быть переработан в изделия шприцеванием. Фасонные изделия (тройники, краны, вентили и др.) прессуют на гидравлических прессах.
Таблица 3.20.