- •Пластические массы.
- •1. Способы производства пластмасс
- •2. Классификация пластмасс
- •3. Виды пластмасс
- •1. Термопласты.
- •2) Арилокс – полифениленоксид.
- •3) Полисульфон.
- •4) Полиимиды.
- •5) Полибензимидазолы.
- •2. Термореактивные пластмассы.
- •Газонаполненные пластмассы.
- •4. Технологические свойства пластмасс
- •Способы изготовления деталей из пластмасс в вязкотекучем состоянии
- •3) Литье под давлением.
2) Арилокс – полифениленоксид.
Длительно работает до 130–150 0С. Химически стоек, низкое водопоглащение.
Хорошие физико-механические характеристики. σp=60…84 МПа, σож=105…115, σизг= 100…125 Мпа, ε = 20…100%.
Применение: детали оборудования, хирургические инструменты, изоляцию на высокочастотных установках.
3) Полисульфон.
Термически стабилен (высокая стойкость к нагреву). Химически стоек, эксплуатируется от –100 …175 0С (в инертной атмосфере до 400 0С).
Применение: плёнки, литые изделия, покрытия, детали автомобилей, станков, бытовых машин, эл-технических изделий, металлизованных матриц для типографских клише.
4) Полиимиды.
Высокие механические и эл.изоляционные свойства, рабочие t = –200…3000С, стойкость к радиации. Стойки к растворителям, маслам, слабым кислотам и основаниям.
Разрушаются в кипящей воде и паре (длительном воздействие). Длительно работают в вакууме при высоких температурах. Хорошо сопротивляются ползучести, стойки к истиранию, низкий коэффициент трения.
Применение: для конструкционного, антифрикционного и эл.изоляционного назначения.
5) Полибензимидазолы.
Высокая термоустойчивость (300 – 600 0С), хорошая прочность, отличный диэлектрик. Огнестойки и термостойки.
Применение: как абляционные термозащитные материалы. Антифрекционные материалы обладают самосмазывающимися свойствами. В виде плёнок применяются для специальных костюмов. Подшипники, шестерни.
г) Термопласты с наполнителями.
Полимер – связующая часть, армирующая – стекловолокно, асбест, оргстекло и ткани, т.е. материалы образующие в полимере несущий каркас повышают прочность.
В промышленном масштабе применяют полиамиды и поликарбонат наполненные мелконарубленным стекловолокном. Высокая прочность, теплостойкость, сопротивление усталости, износостойкость, низкая ползучесть.
Если добавляют синтетические волокна (полипропиленовое, капрон, лавсан, винол), то получаем повышенное упрочнение, снижается ползучесть в 5 раз, увеличивается длительная прозрачность в десятки раз.
Слоистые термопласты армированы стеклотканью и имеют высокие механические характеристики.
Применяется для подшипников, зубчатых передач, труб, вентилей, ёмкостей.
2. Термореактивные пластмассы.
Связующее вещество – термореактивная смола, в которую добавляют иногда пластификаторы, отвердители, ускорители или замедлители, растворители.
Основное требование – высокая адгезия (клеящая способность).
Применяемые смолы:
Фенолоформальдегидные
Кремнийорганические
Эпоксидные
Непредельные полиэфиры и их модификации.
Коэффициент линейного расширения связки и наполнителя должны быть приблизительно равны.
По виду наполнителя есть 3 группы:
а) Пластмассы с порошковыми наполнителями.
Добавляют органические (древесная мука) порошки и минеральные (молотый кварц, асбест слюда, графит и др.)
Свойства: изотропность, невысокая механическая прочность, низкая ударная вязкость, удовлетворительная эл.изоляция.
Применяется в не силовых конструкциях и эл.изоляторов, минеральные порошки дают водостойкость, химическая стойкость, высокие эл.изоляционные свойства, устойчивы к тропическому климату. Применяется для инструм. оснастки, вытяжных и формовочных штампов, корпусов приспособлений (станочных, сборочных, контрольных) литейных моделей, копиров и др.
б) Пластмассы с волокнистыми наполнителями.
1) Волокниты.
Наполнитель – очёс хлопка, связка – фенолоформальдегид. Повышается ударная вязкость. Применяются для деталей работающих на изгиб и кручение – рукоятки, стойки, фланцы, втулки, шкивы, маховики.
2) Асбоволокниты.
Наполнитель – асбест, смола – фенолоформальдегидная.
Достоинства: высокая теплостойкость (выше 200 0С), устойчивость к кислым средам и высокие фрикционные свойства, поэтому применяются для тормозных устройств.
3) Стекловолокниты
Синтетическая смола + стекловолокно (непрерывное или короткое). Чем ↓ диаметр стекловолокна, тем ↑ прочность.
а) Неориентированные стекловолокниты.
(короткое волокно) – позволяет прессовать детали сложной формы с металлической арматурой. Прочностные характеристики намного выше 1) и а).
Например: АГ– 4В применяется для силовых эл–технических деталей, золотники, уплотнения.
Если связующая – полиэфир, то получают
премиксы ПСК (пастообразные)
препеги АП
препеги ППМ (на основе стеклянного мата)
2) и 3) применяются для крупногабаритных изделий простых форм – кузова а/м, лодки, корпуса приборов
б) Ориентированные стекловолокниты
Применяются длинные волокна, располагаются ориентированно, поэтому повышается прочность. tраб= –60…200 0С, выдерживают тропики и высокие инерционные нагрузки. Но коэффициент старения 0,5….0,7. Применяется для деталей высокой точности с арматурой и резьбой.
в) Слоистые пластмассы.
Являются силовыми конструкционными:
1) Гетинакс.
Основа – модифицированные анилиноформальдегидные, фенольные и карбамидные смолы + различные сорта бумаги.
По назначению
– электротехнический
– декоративный
Применим до t = до 120…140 0С. Устойчив к химикатам, растворителям, пищевых продуктов.
Применяется для отделки (облицовки) кабин самолётов, ж/д. вагонов и т.д.
2) Текстолит.
Термореактивная смола + х/б. ткани. Очень хорошо поглощают вибрацию, сопротивляются раскалыванию.
Бывают по назначению:
1. Конструкционные (ПТК, ПТ, ПТМ)
2. Электротехнические
3. Графитированные
4. Гибкие прокладочные
Применение: зубчатые передачи (работают бесшумно при 30000 об/мин.), вкладыши подшипников (в 10 – 15 раз долговечнее бронзовых) но рабочая t до 80 – 90 0С, прокатные станы, центробежные насосы, турбинах.
3) Древеснослоистые пластики.
Тонкие слои древесного шпона пропитанные феноло– и крезольно– формальдегидными смолами. Высокие физико-механические свойства, низкий коэффициент трения.
Заменяют текстолит, цветные металлы и сплавы. Шестерни и подшипники долговечны, низкий шум, нет задиров. Но чувствительны к влаге.
Детали: шкивы, втулки, ползуны, корпуса насосов, детали а/м, ж/д, матрицы для вытяжки и штамповки.
4) Асботекстолит.
38 – 43 % связки, остальное – асбестовая ткань.
Конструкционный, фрикционный, термоизоляционный материал. Теплостойкость до 300 0С.
Детали: лопатки ротационных бензонасосов, фрикционные диски, тормозные колодки (0,3…0,38)
5) Стеклотекстолит.
Наполнитель – стеклянные ткани или неперегибающиеся нити ориентированных материалов. Связка фенолоформальдегид – стеклотекстолит типа КАСТ недостаточно вибропрочен, но высокая теплостойкость и эл.изоляция. Связка кремнийорганическая смола – (СТК, СК–9Ф, СК– 9А). Низкая механическая прочность, но высокая теплостойкость и морозостойкость, стойки к окислителям, другим химическим реагентам не вызывают коррозии.