Термопластичные и термореактивные пластмассы – свойства и области применения. Лещинский.
alexxlab | 27.01.2017 | 0 | Вопросы и ответы
свойства и области применения. Лещинский.
ПОЛИМЕРАМИ НАЗЫВАЮТСЯ СВОЙСТВА МАКРОМАЛЕКУЛЫ, КОТОРЫЕ СОСТОЯТ ИЗ МНОГОЧИСЛЕННЫХ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЗВЕНЬЕВ ОДИНАКОВОЙ СТРУКТУРЫ.
Химический состав полимера выражается элементным звеном, а число звеньев в цепи называется степенью полимеризации.
От степени полимеризации зависит агрегатное состояние полимера
n- 5- это жидкость
n- от 50 до 70 – это вязкая жидкость ( смазка)
при n= от 1500 до 2000 – это полиэтилен
по формуле макромолекул полимеры делятся на:
связи внутри макромолекул по длине цепи значительно сильнее, чем связи между макромолекулами за исключением пространственных полимеров, которые характеризуются высокой твердостью, теплостойкостью, нерастворимостью.
термопластичные
термоактивные
Термопластичные полимеры, при нагревании размельчаются, переходят в вязко-тягучие, а затем в жидкое состояние, а при охлаждении вновь затвердевают.
Термоактивные при нагревании до определенных температур или при взаимодействии со специальными отвердителями создают, образуют пространственно-сетчатую структуру и при повторном нагревании переходят в вязко-тягучее состояние.
При переработке, эксплуатации, хранении полимеры подвергаются воздействию теплоты, световой радиации кислорода, влаги, агрессивных химических соединений, механических нагрузок, что приводит к изменению их технических свойств, т.е. происходит стирание металла.
Для повышения стойкости полимеров к старению в них вводят стабилизаторы:
Антиоксиданты ( входят амины, фенолы, серосодержащие соединения)
Светостабилизаторы
Антирады ( против радиации)
Антиозонаты
Антиперены (для снижения горючести)
Антимикробные (соединения ртути, мышьяка)
Для повышения пластичности вводят пластификаторы-стеорин, гейбутилертапат, аленовая кислота.
Для цвета вводят красители в основном минеральные пигменты и спиртовые растворы,органических красок.
Термопластичные полимеры
Полиэтилен
Твердый упругий метал, без запаха, белый в толстом слое и прозрачный в тонком.
Изготавливаются:
низкого
среднего
высокого
При повышении плотности повышается прочность. Твердость и теплостойкость, легко перерабатывается, сваривается, устойчив к ударным и вибрационным нагрузкам, агрессивным средам и воздействию радиации, морозостойкость до 700, разрушается при свете, а так же в растворах азотной кислоты и перекиси.
Применяются для изготовления не силовых деталей, пленок, труб, изоляции вч- проводов и набелей для защиты изделий от коррозии.
Полипропилен.
Жесткий, нетоксичный, допускающий более высокую температуру эксплуатации материал, чем полиэтилен. Стоек к действию кислоты и щелочей, хорошо формируется в изделии, склонен к фотостарению. Применяется для антикоррозийной фотировки, резервуаров, арматуры, для изготовления волокон и пленок.
Поливинилхлорид.
Обладает высокими диэлектрическими свойствами атмосферой и химической стойкостью, стоек к маслам, бензину, не поддерживает горение. Применяется для изоляции проводов, для изготовления изоленты, а так же в качестве заменителей конси.
Разновидностью является: винипласт, применяют для облицовки гальванических ванн.
Политетрафторэтилен.
Это тонко-дисперстный порошок белого цвета при 4230С переходит в вязко тягучее состояние с интенсивным выделением фтора.
Фторопласт прессуют при температуре приблизительно 3700С
Термон , стойкость выше, чем у золота, пластины, форфора, разрушается при воздействии расплавленных щелочных металлов и элементарного фтора, набухает во фрионах.
Очень хороший диэлектрик обладает низким коэффициентом трения. Применяют для изготовления высококачественной аппаратуры, конденсаторов и деталей антифрикционного назначения.
Политрифторхлорэтилен.
Оладает худшими св., чем фторпласт 4, но дешевле в произв.
Применяют для изготовления,нг диэлектриков, шлангов, пленок и влагостойких лакокрасочных порытий.
Полистирол.
Твердый, жесткий, прозрачный полимер с высок. Диэтектрическими св.,стоек к щелочам, кислотам, спирту, бензину, маслам, воде, хорошо окрашивается и склеивается.
Применяется для изготовления деталей автомобильной, приборостроительной и радиотехнической промышленности, а тек же деталей свето технического назначения, для изготовления изоляционной ленты и производства пенопласта.
Полизоэтилен.
Полимер,но пластичности близкий к каучуку, морозостоек до 710С, обладает характерными диэлекрическими свойствами, стоек к старению. Применяется для подводных УВЧ кабелей
Полиметилметакрилат
Прозраный полимер на основе сложных эфиров и метакриловой кислоты, стоек к действию разбавленных кислот и щелочей, топлив и смазок.Обладает высокой атмосферостойкостью и оптической прозрачностью.
Недостаток: невысокая твердость. Формируется около 1500С, используется для изготовления оптических линз, радиодеталей, деталей стойких к бензину и маслам. Хорошо растворяется в эфирах и кетонах, органических растворителях, ароматических и хлорированных углеводородов. Для склеивания органического стекла применяют дихлорэтан.
Полиамиды.
Разновидности: капрон, нейлон и др. Обладают хорошими механическими свойствами, высокой износостойкостью, не набухают в маслах и бензине, применяются как конструкционные материалы для изготовления зубчатых колес, звездочек цепных передач, подшипников скольжения.
Обладает высокой эластичностью, износостойкостью, высокой механической прочностью, морозостойкостью до 700С .применяют для уплотнительных устройств, труб, шлангов, приготовления клеев для склеивания метал., стекол керамики.
Поликарбонаты.
Разновидность: дифалон и капролактан. Обладает высокими механическими свойствами, диапозон рабочих температур от -1300С до+1400С.Применяют для изготовления шестерен, подшипников скольжения, деталей радиоаппаратуры и техники.
Поликарбонаты.
Высокие диэлектрические свойства, диапазон раб. Температур от-100 до +170. Примен. для изготовления деталей радио и электротехники, уплотнителей узлов буровой техники, а при наполнении графитом используют как подшипники, работающей без смазки.
Пентопласт.
Разновидность: лавсан. Применяется для изоляции электродвигателей, кабельной продукции, для изготовления магнитофонных лент, кинопленок и др.
Полиэлиды.
Примен. для изготовления электротехнических деталей и теплоизоляции.
Полибензимидозолы.
Прим. Дли получения пленок,волокон, тканей используемых для изготовления летних и спец. Костюмов, привязных ремней, а так же в качестве исвпользуевающего сптеклопластика. Термостойкость до 6000С.
Термореактивные полимеры.
Фенол формальдегидная смола. Выпускается резонного и наволочного типа, с резонного: отверждается при нагреве или без нагревания с отвердителем, в качестве отвердителя выступает либо уротропин, либо полиэтилен-полиамин в объеме около 10% от массы смолы, эти смолы обладают высокоы атмосферой и теплостойкостью, электроизоляционными свойствами,растворяется в фенолах, растворах едких щелочей и в органических растворителях.Выпускаются следующие марки: болелит ВФГ ФН .
Эпоксидные смолы.
Полимеры пространственного строения отвежается по средствам отвердителей, в качестве которых выступает полиэтиленполиамин в объеме около10% от массы смолы или олигоаминоалиды приблизительно 70% от массы смолы, обладает высокой адгезией к металлу, стеклу, керамике и др. материалам. Обладает высокими диэлектрическими свойствами, высокой химич. Стойкостью и стойкостью к радиации.
Кремнеорганические полимеры.
Высокая термостойкость, стойкость к воздействию агрессивных средств, высокие диэлектрические свойства, применяется для изготовления композиционных материалов, лаков и клеев. Для придания определенных свойств термоактивным полимерам, в них вводят различные наполнители. Например для повыш. Твердости вводят кварцевый песок от 100% от объема смолы; для придания магнитных свойств вводят ферромагнитики для придания пластичности- пластифенаторы, например, танзол или ксиол.
Уплотнительные материалы.
Применяют для уплотнения разъемных частей механизма, для регулировки различных сочленений, для гермотизации зазаров между подвижными деталями механизмов. К материалам на полимерной основе относят: бумагу, азбест, резину, фибру, пергамент; а на метел.основе алюминий, латун, сталь, алюминий. Латун изготавливают из целлюлозы, древесной массы, бумажной макулатуры, волооко хлопка, пеньки . Технический картон делится на: водонепроницаемый, прокладочный, термоизоляционный и электроизоляционный, прессипан.
Прокладочный картон- эластичный, бензиностойкий. Выпускается толщиной от 0,2 до 1,5 мм.
Пергамент- представляет собой прозрачную масло и жаронепроницаемую и влагостойкую бумагу, получаемую обработкой серной кислотой последующей нейтрализацией щелочью.
Фибра- твердый многолитным материал, образующийся в результате обработке нескольких слоев бумаги хлористым цинком. Разновидности: склеенная, высокопрочная, огнестойкая, электротехническая, подслочная. Применяется для изготовления шайб и втулок.
studfiles.net
3. Пластмассы: термопластичные, термореактивные, газонаполненные. Материаловедение: конспект лекций [litres]
3. Пластмассы: термопластичные, термореактивные, газонаполненные
Пластмассы – пластические массы – это материалы, полученные на основе высокомолекулярного органического соединения – полимера, выполняющего роль связующего и определяющего основные технические свойства материала В зависимости от эластичности пластмассы делят на три группы: жесткие, модуль упругости 700 Мпа, до 70 МПа Пластмассы выпускаются монолитными в виде термопластичных и термореактивных и газонаполненными – ячеистой структуры. К термопластичным пластмассам относят полиэтилен низкого давления, полипропилен, ударопрочный полистирол, АБС—пластики, поливинилхлорид, стеклопластики, полиамиды и др.
К термореактивным пластмассам относятся: жесткие пенополиуретаны, аминопласты и др.
К газонаполненным пластмассам относятся пенополиуретаны – газонаполненный сверхлегкий конструкционный материал.
Термопластичная пластмасса – полиэтилен низкого давления – продукт полимеризации этилена, получаемый при низком давлении с использованием комплексных металлоор—ганических катализаторов. Базовые марки этого полиэтилена: 20108–001, 20208–002, 20308–005 и т. д. Плотность полиэтилена – от 0,931 до 0,970 г/см 3.
Ударопрочный полистирол – продукт сополимеризации стирола с каучуком или другим пластификатором, обладающий более высокими механическими свойствами, чем полистирол общего назначения. Он обладает высокой твердостью, прочностью к ударным нагрузкам, эластичностью, сопротивлением на разрыв, стоек к действию температуры в пределах от +65 до–40 °C.
Аминопласты – термореактивные пластмассы – прессовочные карбамидо—и меламиноформальдегидные массы, получаемые на основе аминосмол с использованием наполнителей (органических, минеральных или их сочетания), окрашивающих и модифицирующих веществ. Их теплостойкость по Мартену составляет не менее 100–180 °C, ударная вязкость – 3,9—29,4 КДж/м 2 (4—30 кгс ? см/см 2), усадка – 0,2–0,8 %, удельное объемное электрическое сопротивление – 1? 10 11 —1 ? 10 12 Ом ? см. Из аминопластов путем горячего прессования изготовляют изделия бытового, технического и электротехнического назначения. Всего выпускается 11 марок аминопластов: КФА–1, КФБ–1 и т. д.
Пенополиуретаны – газонаполненные пластмассы – сверхлегкий конструкционный материал. Исходными для их получения являются простые и сложные полиэфиры, изо—цианаты, катализаторы и эмульгаторы. Эластичные пенополиуретаны (ППУ) имеют закрытые, несообщающиеся газонаполненные ячейки (пенопласты) и сообщающиеся ячейки (поропласты). Часто применяется общий термин – «пенопласты». Эластичный поропласт содержит 70 % воздушных сообщающихся пор. Он имеет плотность 25–29 кг/м 3, хорошо противостоит гниению, веществам, применяемым при химической чистке изделий, его предел прочности при растяжении – 0,07—0,11 МПА.
Эластичный пенополиуретан применяется в производстве мягкой мебели, сидений автомобилей, тракторов и других изделий. Жесткий пенополиуретан применяется для изготовления корпусов кресел, декоративных элементов, в качестве тепло—и звукоизоляционных материалов. Широкое распространение в последние годы получили наполненные пенопласты (ППУ).
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
tech.wikireading.ru
Термопластичные и термореактивные пластмассы | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы
Термопластичные пластмассы (термопласты, полимеры) под нагрузкой ведут себя как вязкоупругие вещества. Стандартные испытания на растяжение и удар дают приближенную оценку их свойств. Изменения внешних условий (действие температуры, влаги, света, газов и другие) и скоростей деформирования, которые совсем не отражаются на механических свойствах металлических сплавов, резко изменяют механические свойства термопластов и полимеров, они вытягиваются, теряют форму и размеры. Механические свойства термопластов улучшаются при использовании в качестве наполнителя стеклянного волокна. При этом сохраняется возможность переработки термопластов с использованием методов литья под давлением и экструзии.
…
Термопласты, как правило, не изменяют механических свойств под действием воды, стойки к действию бензина, масел. Исключением являются полиамиды (капрон и другие, таблица 4 ). Теплостойкие термопласты имеют более высокие рабочие температуры.
Термопласты имеют хорошие диэлектрические свойства и параметры, указанные в таблице 4. Свойства и применения их в качестве диэлектрических, изоляционных материалов рассмотрено в теме 10.
Термореактивные пластмассы (реактопласты) получают на основе эпоксидных, полиэфирных, полиуретановых, фенолоформальдегидных и кремнийорганических полимеров. Они имеют сетчатую структуру, при нагреве не плавятся, устойчивы против старения, поглощают не более 0,1…0,5% воды. Реактопласты более надежны, чем термопласты, при испытаниях на растяжение разрушаются без пластического течения. Рабочая температура у них выше, чем у термопластов, и определяется термической устойчивостью полимера или наполнителя (меньшей из двух). Термореактивные пластмассы обладают высокой удельной жесткостью и удельной прочностью. По этим показателям реактопласты со стеклянным волокном или тканями превосходят многие металлические сплавы. Термореактивные порошковые пластмассы более однородны по свойствам, хорошо перерабатываются методами прессования и применяются для наиболее сложных по форме изделий. Их недостаток – низкая ударная вязкость. Свойства термореактивных пластмасс приведены в таблице 5.
Таблица 4
Свойства термопластичных пластмасс
Материал | механические свойства | диэлектрические свойства | |||||
sв, МПа | d, % | максим. рабочая темпер-ра, ºС | ρV, Ом*м | e, при f=1МГц | tgd*10-4, при f=1МГц | Eпр, МВ/м | |
термопласты | |||||||
Полиэтилен: низкой плотности высокой плотности | 10…18 18…32 | 300…1000 100…600 | 60…75 70…80 | 1016 | 2,4 2,5…3 | 2…4 2…3 | 45…50 40…60 |
Полипропилен | 26…38 | 200…800 | 1016…1017 | 2,3 | 2…5 | ||
Полистирол | 40…60 | 3…4 | 50…70 | 1015 | 2,5 | 2…9 | |
Поливинилхлорид: жесткий пластикат | 50…65 10…40 | 20…50 50…350 | 65…85 50…55 | 1014 | 3…4 | 16…30 | |
Фторопласт-4 | 20…40 | 250…500 | 1017 | ||||
Фторопласт-3 | 160…190 | 1014…1016 | 2,5…2,7 | 13…15 | |||
Поликарбонат: без наполнителя 30% волокна | 60…65 | 80…120 3,5 | — — | — — | — — | — — | |
Капрон: сухой насыщенный водой | 75…85 35…50 | 50…130 160…250 | 80…100 – | 1012 | — | ||
Продолжение таблицы 4 | |||||||
Эпоксидный стеклопластик | ~2,5 | 1013…1016 | 2,6…4 | 400..500 | 16..20 | ||
теплостойкие полимеры | |||||||
Полиформальдегид | — | — | — | — | |||
Полиимид | >300 | 1013…1014 | 3,2…3,5 | 40…70 | 20…30 | ||
Полиамидоимит | 7,6 | 240…260 | — | — | — | — | |
То же + стеклян. волокна | 2,3 | 240…260 | — | — | — | — | |
Полиэфирамид | 240…300 | — | — | — | — |
Таблица 5
Свойства термореактивных пластмасс
Материал | механические свойства | диэлектрические свойства | |||||
sв, МПа | d, % | максим. рабочая темпер-ра, ºС | ρV, Ом*м | e, при f=50Гц | tgd*10-4, при f=50Гц | Eпр, МВ/м | |
Термореактивные полимеры без наполнителей | |||||||
Феноло-формальдегидные | 15..35 | 1…5 | 109…1010 | 5…6 | 600…1000 | 12…16 | |
Полиэфирные (лавсан) | 42…70 | 95…120 | 1010…1012 | 3…3,5 | 20…130 | — | |
Эпоксидные | 28…70 | 3…6 | 150…175 | 1012…1013 | 3…4 | 100…300 | 20…80 |
Кремний- органические | 22…42 | 5…10 | 1012…1014 | 3,5…5 | 100…300 | 15…25 | |
Термореактивные полимеры с наполнителями | |||||||
Порошковые пластмассы | 30…60 | 1…3 | 100…200 | 1010 | 5…8 | 100…500 | 10…13 |
Волокниты | 30…90 | 1…3 | 120…140 | 1010 | — | 100…200 | |
Гетинаксы | 60…70 | – | 109 | 5…7 | 380…450 | ||
Текстолиты | 65…100 | 1…3 | 90…105 | 1010 | — | 30…100 | |
Стеклотекстолиты | 200…600 | 1…3 | 200…400 | 1011…1012 | 5…6 |
Примечание: рабочая температура материалов электротехнического назначения ниже указанной в таблицах 4 и 5 на 10…40%.
refac.ru
Термопластичные и термореактивные пластмассы, клеи и герметики
⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 9Следующая ⇒
Термопластические полимерные соединения при нагревании приобретают пластичность, при охлаждении возвращаются в твердое состояние, повторно и неоднократно плавятся без изменения свойств материала. К ним относятся все пластмассы класса «А» и частично класса «Б» (полистирол, полиэтилен, винилпласт и др.).
Термопластические пластмассы (термопласты) получают полимеризацией низкомолекулярных органических веществ. Термопласты выпускаются с наполнителем и без наполнителя. Для улучшения антифрикционных свойств, повышения теплопроводности, износоустойчивости в полиамиды и фторопласты вводят наполнители: графит, молотый кокс, свинец, бронзу, дисульфид молибдена, стекловолокно и др.
Ненаполненные товарные термопласты бывают пластифицированные и непластифицированные. Различные синтетические органические и неорганические вещества применяются как стабилизаторы и противостарители. Причем каждый полимер стабилизируются определенными веществами.
Большинство термопластов обладает высокой ударной вязкостью, водостойкостью и хорошими диэлектрическими свойствами и в то же время низкой теплостойкостью и значительной хладотекучестью. Поэтому многие из термопластических пластмасс могут быть использованы при температуре не выше 60-80 °С. Для некоторых из этих пластмасс она может доходить до 150-160 и даже 250 °С (например, для фторопласта). Термопластические пластмассы (особенно фторопласты) подвержены значительному изменению линейных размеров и объема с изменением температуры.
Среди пластмасс на основе термопластичных смол наиболее широкое применение в автомобилестроении получили: полиамиды, акрилопласты (полиметилметакрилат), поливинилхлорид (винилпласты), фторопласты, полиэтилен, полистирол, этролы (термопластические эфиры целлюлозы).
Из полиамидов, и в том числе капрона (поликапролактам), может изготовляться большое количество разнообразных автомобильных деталей: втулки (педалей, дверных петель, рессор и др.), подшипники (дверей автобусов, педалей сцепления и др.), вкладыши, корпуса сальников, шестерни (привода спидометра и др.), манжеты, стеклодержатели, патроны ламп, выключатели, корпуса и крышки карбюратора и др.
Из полиэтилена ВД изготовляют крышки, кнопки, осветительные плафоны, трубки, прокладки и другие детали, а также пленку, на основе которой получают драпировочные и обивочные ткани для сидений и спинок.
Поливинилхлорид (винилпласт) применяют для изготовления банок аккумуляторных батарей, прокладок, уплотнителей, внутренней обшивки кузова. Пластифицированный поливинилхлорид используется для получения обшивочных материалов путем нанесения пленки на хлопчатобумажную ткань, изготовления трубок масло- и топливопроводов и других деталей.
Фторопласты используют для деталей, работающих в химических средах и при повышенной температуре.
Из акрилопластов изготавливают пылезащитные линзы, внутренние плафоны, стекла габаритных фонарей, оконные стекла и другие детали.
Из этола методом литья под давлением изготавливают: щиток панели для приборов, облицовку рулевого колеса и другие профильные детали.
Термореактивные пластмассы (реактопласты) при повторном нагревании вследствие протекания необратимых химических реакций превращаются в твердые труднорастворимые и неразмягчающиеся (неплавкие) вещества. Поэтому формирование деталей из термореактивных пластмасс должно опережать процесс образования самой пластмассы, так как в противном случае оно будет затруднено или невозможно. Термореактивные пластмассы получают поликонденсацией низкотемпературных веществ при повышенной температуре, сопровождающейся отщеплением побочных продуктов (воды, спирта и др.).
Термореактивная смола переходит в термостабильное состояние при температуре 160-200 °С. Из числа термореактивных смол наиболее часто применяют в качестве связующих фенольно-формальдегидные, полиэфирные, эпоксидные, кремнийорганические (полисилоксановые), меламино-формальдегидные и др.
В отвержденном состоянии большинство термореактивных смол по сравнению с термопластичными меньше изменяют физические и механические свойства при нагреве, обладают малой хладотекучестью, т.е. ползучестью под влиянием постоянно действующей нагрузки.
К термореактивным пластмассам относят фенопласты, аминопласты, пресс-композиции на основе кремнийорганических и полиэфирных смол.
Фенопласты давно известный и широко распространенный вид пластмасс. В чистом виде фенолоальдегидные пластики используют очень резко из-за повышенной хрупкости, их усиливают наполнителями, а также модифицируют совмещением с синтетическим каучуком и некоторыми термопластами. Классифицируют фенопласты по наполнителю. При изготовлении автомобильных деталей из фенопластов наиболее часто применяют так называемые слоистые пластики: асботекстолит, текстолит, карболит.
На основе термопластических и термореактивных смол изготавливают пенопласты и поропласты, обладающие высокой эластичностью. Пенопласты используются для изготовления автомобильных подушек и спинок. Для выравнивания поверхности кузовов применяют пластмассы в виде паст и порошков.
Эпоксидные смолы используют также как конструкционный, электроизоляционный материал и как связующее при изготовлении стеклопластиков и пресс-композиций. Они применяются в качестве клеев холодного и горячего отверждения, а также для противокоррозионных и водостойких покрытий, обладающих хорошей атмосферо- и светостойкостью, взамен сварки при ремонте кузовов, трещин на рубашке охлаждения и в клапанной коробке блока цилиндров, пробоин (до 25 мм) стенок рубашки охлаждения блока цилиндров, трещин головки цилиндров, обломов в головке цилиндров в месте крепления датчика и указателя температуры воды, пробоин до 70 мм в поддоне картера двигателя. Отремонтированные детали надежно работают при температуре не выше 100-120 ºС
Пластмассовые порошки применяются для выравнивания поверхности кузовов и кабин путем газопламенного напыления при температуре 210- 220ºС. Покрытия из порошков ПФН-12 и ТПФ-37 стойки к действию органических кислот, масел, имеют высокий предел прочности на разрыв.
Полиамидную массу – капрон используют при ремонте автомобилей для изготовления методов литья под давлением декоративных и конструкционных деталей. Номенклатура изготовляемых деталей широка, назовем втулки рессор, крестовин карданного и шкворня поворотной цапфы; шестерню привода спидометра, масленки подшипника выключения сцепления, сливные краники, кнопки сигнала, рукоятки рычага переключения передач и др.
Клеями называют жидкие или пастообразные многокомпонентные системы, основой (связующим) которых являются высокомолекулярные вещества, обладающие высокой адгезией к твердым поверхностям.
Склеивание уже давно применяется для соединения деревянных и резиновых деталей. В последние годы созданы клеи, обеспечивающие надежное соединение тканевых материалов, пластмассовых деталей и, наконец, металлических деталей, а также металлических с неметаллическими.
Клеевые соединения не только весьма технологичны, но и обеспечивают высокие потребительские качества автомобильной техники.
При склеивании конструкция деталей или механизмов не ослабляется за счет отверстий для болтов и заклепок и не утяжеляется из-за дополнительного веса крепежного материала и накладок. В то же время прочность клеевого шва зачастую не уступает прочности механических соединений.
Клеевые соединения не лишены и недостатков. Многие из них имеют низкую теплостойкость, а некоторые со временем ухудшают свойства вследствие старения клеевой прослойки.
Основным показателем качества клея является механическая прочность клеевого шва. Клеевой шов испытывают на разрыв и скалывание и определяют удельную нагрузку, при которой шов разрушается. Прочность клеевого соединения зависит от сил адгезии и когезии. Кроме того, клей в жидком состоянии должен хорошо растекаться и смачивать склеиваемые поверхности, а при отверждении давать минимальную усадку. Прочность отвержденного клея должна быть по возможности не менее прочности материала склеиваемых поверхностей и не уменьшаться с течением времени и при изменении температуры. Клеевой слой не должен оказывать коррозийного воздействия на склеиваемые поверхности, взаимодействовать с продуктами, с которыми склеиваемое изделие соприкасается при эксплуатации, и разрушается под их действием.
По назначению клеи подразделяют на универсальные и специальные. Универсальные предназначены для склеивания разнородных твердых и эластических материалов в различных сочетаниях: металл-металл, металл-дерево, металл-резина, пластмасса-стекло и т.п. специальные клеи служат для склеивания определенных материалов.
Основным видом универсальных клеев являются синтетические клеи, используемые во всех отраслях техники.
Для придания определенной вязкости в клей вводят ацетон, спирт, смеси бензина с этилацетатом, бутилацетат с ацетоном или бензином, а также другие растворители в зависимости от марки клея.
Для уменьшения усадки клея при отверждении и предотвращения появления трещин и разрушения клеевой пленки в клей добавляют порошкообразные наполнители (металлы, стекло, фарфор, цемент, и др.).
Отвердитель и ускоритель отверждения добавляют к клеям, содержащим термореактивные полимеры, для протекания процессов, связанных с образованием клеевой пленки.
Широкое применение получили клеи на основе эпоксидных смол. Эти клеи отверждаются как при обычных, так и при повышенных температурах, обладают хорошими физико-механическими характеристиками и высокой адгезией к металлам и многим неметаллическим материалам. Для них характерна хорошая водо-, масло-бензостойкость.
Ассортимент:
Автогерметик-прокладка, герметик глушителя Permatex, герметик силиконовый «Момент», автогерметик-прокладка силикон, герметик «Автосил», герметик для вклейки лобовых стекол 3М, герметик для вклейки лобовых стекол ABRO, герметик силиконовый Mannol, герметики-уплотнители DoneDeal (тип 1, тип 2), герметики-уплотнители Permatex (тип 1, тип 2), герметик-клей для стекол DoneDeal, герметик-прокладка Mannol.
Клей «Эпокси-металл» Mannol, клей «Эпокси-пластик» Mannol, клей эпоксидный (эпокси-адгезив) DoneDeal, клей эпоксидный Permatex, клей эпоксидный POXIPOL, клей эпоксидный ЭДП, лента «УДАВ» для рем. глушителей, лента для ремонта фонарей, лента керамическая для рем. глушителей, состав для ремонта кожзаменителя и винила Permatex, суперклей «Момент», суперклей ABRO, суперклей Permatex, суперклей для ремонта пластмассы, суперклей индустриальный DoneDeal, суперклей секундный Mannol, термосталь DoneDeal, уплотнитель универсальный (Шеллак) DoneDeal, фиксатор резьбы анаэробный DoneDeal, фиксатор резьбы анаэробный Permatex, холодная сварка «Алмаз», холодная сварка Hi-Gear, холодная сварка Permatex, холодная сварка (супершпатлевки) DoneDeal, формирователи прокладок DoneDeal, формирователи прокладок ABRO и др.
Рекомендуемые страницы:
lektsia.com
2.3. Термореактивные пластмассы (реактопласты)
Основу всякого реактопласта составляет химически затвердевающая термореактивная смола – связующее вещество. Кроме того, в состав реактопластов входят наполнители, пластификаторы, отвердители, ускорители или замедлители и растворители. Наполнителями могут быть порошковые, волокнистые и гибкие листовые материалы. В качестве порошковых наполнителей используют молотый кварц, тальк, графит, древесную муку, целлюлозу. К пластмассам с порошковыми наполнителями относятся: фенопласты (ГОСТ 5689-79) и аминопласты (ГОСТ 9359-80). Из них изготавливают несиловые конструкционные и электроизоляционные детали (рукоятки, детали приборов, кнопки и т. д.), различные вытяжные и формовочные штампы, корпуса сборочных и контрольных приспособлений, литейные модели и другую оснастку.
Фенопласты являются термоупрочняемыми пластмассами. Неупрочненные смолы получают при поликонденсации фенола с формальдегидом. Существует два основных типа фенолоформальдегидных смол: новолаки и резолы.
Для получения пластмассы с хорошими потребительскими свойствами в новолаки добавляют субстанцию (обычно уротропин), которая при нагревании разлагается с выделением формальдегида. Формальдегид, добавляемый к новолаковой смоле, образует упрочняющиеся гидроксиметильные группы.
Упрочнение термопластов в основном проводится в интервале температур 140 − 180 °С, но благодаря соответствующим добавкам кислот некоторые резолы можно отвердить уже при 25 °С и выше.
Резолы получают в спиртовых средах, применяя избыток формальдегида. Продукт содержит гидроксиметиленовые группы. Во время нагревания происходит необратимое упрочнение (реакция образования сетчатой структуры), поэтому резолы прессуют в формах.
Упрочненные феноло-формальдегидные смолы чаще носят название бакелитов. Эта пластмасса хорошо обрабатывается механически инструментами для обработки металла и может подвергаться полированию. Бакелит из новолака имеет большую термостойкость (100 − 150 °С), чем бакелит из резола, но худшие диэлектрические свойства.
Бакелит трудногорюч, а после извлечения из пламени сразу гаснет. Горящий бакелит дает желтый цвет пламени, коптящий в зависимости от вида наполнителя. Остаток, извлеченный из пламени, твердый, разбухший, потрескавшийся и обугленный. В процессе горения выделяются фенол и формальдегид с характерным запахом.
Бакелит стоек к воздействию разбавленных кислот и щелочей, а также большинства органических растворителей. Для склеивания треснутых бакелитовых изделий можно применять нитро-целлюлозные клеи или жидкие фенольные смолы.
Из бакелита изготавливают изделия галантереи (пуговицы, пепельницы), электротехнические элементы (вилки, розетки), корпуса радио- и телефонных и аппаратов, детали стиральных машин, защитные шлемы, корпуса аккумуляторов, плиты, лаки, клеи.
Аминопласты являются термоупрочняемыми пластмассами. К ним относятся карбамидо-формальдегидные смолы и меламино-формальдегидные смолы.
Неупрочненная смола получается при поликонденсации формальдегида с карбамидом (смола карбамидо-формальдегидная) или меламином (смола меламино-формальдегидная). Эти смолы имеют реактивные группы −СН2ОН, которые под влиянием нагрева (или кислотных катализаторов) способны к конденсации, в результате которой смолы упрочняются (приобретают пространственную сетчатую структуру).
Упрочненные аминопласты твердые и жесткие. Их можно полировать и механически обрабатывать инструментами по металлу, они имеют хорошие электроизоляционные свойства, легко окрашиваются. Теплостойкость упрочненных аминопластов около 100 − 120 °С. Упрочненные аминопласты стойки к воздействию воды, кислот (в том числе серной и азотной), щелочей и органических растворителей. Для склеивания таких аминопластов можно применять феноло-формальдегидные или карбамидо-формальдегидные клеи.
Из аминопластов изготавливают клеи для дерева, электротехнические детали (розетки, выключатели) и галантерею, тонкие покрытия для украшения, лаки (так называемые печные), пенистые материалы.
Реактопласты с волокнистыми наполнителями представляют собой композиции, состоящие из связующего (смолы) и волокнистого наполнителя в виде очесов хлопка (волокниты), асбеста (асбоволокниты), стекловолокна (стекловолокниты).
Волокниты применяют для изготовления деталей с повышенной устойчивостью к ударным нагрузкам, работающих на изгиб и кручение (втулок, шкивов, маховиков и др.).
Асбоволокниты обладают хорошими фрикционными (тормозными) свойствами и теплостойкостью, но по водостойкости и диэлектрической приницаемости уступают пластмассам с порошковым наполнителем.
Стекловолокниты негорючи, стойки к действию ультрафиолетовых лучей, химически стойки, имеют стабильные размеры. Некоторые марки стекловолокнитов применяются для изготовления силовых электротехнических деталей в машиностроении, а также крупногабаритных изделий простых форм (кузовов автомашин, лодок, корпусов приборов и т. п.). Стекловолокниты имеют высокие физико-механические характеристики и применяются для изготовления деталей высокого класса точности и сложной конфигурации. Стекловолокниты могут работать при температурах от −60 до +200 °С, имеют прочность при разрыве 80 − 500 МПа.
В качестве связующих смол волокнитов и стекловолокнитов применяются полиэстеровые и эпоксидные смолы.
Полиэстры являются полимерами, полученными из полиосновных кислот (например, НООС−R1−СООН) и полигидр-оксильных спиртов (например, НО−R2−ОН) путем поликонденсации. Если группы R не содержат кратных связей, то речь идет о насыщенном полиэстре, чаще термопластичном, иногда упрочняемом (например, в случае применения тригидроксильного спирта). Если группы R содержат кратные связи, полиэстр является ненасыщенным и химически упрочняемым.
Перед отверждением смола имеет вид густого сиропа золотистого цвета. Отверждение проводят в форме при комнатной температуре после добавления инициатора (обычно перекись бензоила) в количестве около 4 %. Механические свойства отвержденного продукта зависят от строения исходной смолы и способа ее отверждения. Изделие может быть гибким, эластичным или твердым и хрупким. Твердые изделия можно подвергать механической обработке инструментами по дереву, а также полировать.
Термическая стойкость под напряжением отвержденных смол лежит в пределах 55 − 60 °С, а без нагрузки превышает 150 °С. Отвержденные полиэстры нерастворимы в органических кислотах, в ацетоне легко растрескиваются.
Из полиэстров, упрочненных стекловолокном, изготавливают спасательные лодки, части автомобилей, мебель, корпуса планеров и вертолетов, гофрированные плиты для крыш, плафоны ламп, мачты для антенн, лыжи и палки, удочки, защитные каски и т. п. В виде текучих смол полиэстры применяют для заливки частей электронной аппаратуры, мумификации анатомических препаратов, изготовления лаков и т. п.
Неотвержденные эпоксидные смолы получают реакцией поликонденсации эпоксида (эпихлоргидрина) с дифенилолпропаном (дианом). Процесс отверждения является реакцией суммирования (полиприсоединение), в которой роль отвердителя играет полиамин.
Характерной чертой эпоксидных смол является совершенная прилипаемость почти ко всем пластмассам, к металлам; они имеют хорошие механические и электрические свойства.
Термостойкость под напряжением упрочненных эпидианов лежит в пределах 55 − 120 °С в зависимости от вида упрочнителя, а без нагрузки превышает 150 °С. Упрочненная эпоксидная смола горит в огне так же, как и полиэстровые ламинаты: она трудно загорается, после чего начинает коптить. В отличие от полиэстра эпоксидная смола сильно пахнет во время горения.
Эпоксидные смолы служат для изготовления лаков, клеев, а также производства ламинатов.
Большую группу реактопластов составляют слоистые пластмассы, которые содержат листовые наполнители, уложенные слоями. В качестве наполнителей для слоистых пластиков используют материалы органического (бумагу, картон, хлопчатобумажные ткани, древесный шпон, ткани из синтетических волокон) и неорганического (асбестовую бумагу, стеклянную ткань, ткань из кварцевых или кремнеземных волокон) происхождения. В зависимости от вида наполнителя различают следующие слоистые пластики: гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, древесно-слоистые пластики. Связующими при производстве слоистых пластиков служат феноло-формальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические и некоторые другие смолы.
Свойства слоистых пластиков зависят от соотношения компонентов (наполнителя и связующего), характера подготовки наполнителя, режимов прессования и термообработки и других технологических факторов. Благодаря слоистому расположению армирующего наполнителя слоистые пластики обладают анизотропией механических, физических и диэлектрических свойств.
Механические свойства слоистых пластиков определяются прежде всего видом используемого наполнителя. Наибольшей механической прочностью обладают слоистые пластики на основе стеклянной ткани или стеклянных жгутов. Эти материалы, а также слоистые пластики на основе асбоволокнистых наполнителей имеют более высокую теплостойкость по сравнению с теплостойкостью пластиков на основе органических наполнителей.
Физические и диэлектрические свойства слоистых пластиков зависят в основном от типа используемого полимерного связующего.
Пластик на основе бумаги − гетинакс (ГОСТ 2718-74) − применяют в качестве электроизоляционного материала, работающего длительно при температурах от −65 до +105 °С, а также как конструкционный и декоративный материал. Гетинаксы широко применяют в электрических машинах, трансформаторах (в качестве высоковольтной изоляции) и других аппаратах, при производстве телефонной арматуры, в радиотехнике (для изготовления печатных схем). Из гетинакса изготавливают панели, щитки, прокладки, крышки, шайбы, малонагруженные изделия и т. д.
Древесно-слоистые пластики (ДСП) используют при изготовлении мебели, для внутренней облицовки пассажирских поездов, судов, самолетов, при строительстве – в качестве облицовочного материала.
ДСП обычно изготавливают в форме плит или тонких листов. Их получают горячим прессованием лущеного древесного шпона, пропитанного полимерным связующим. При производстве ДСП чаще используют березовый или буковый шпон, в качестве связующего используют водно-спиртовые растворы олигомеров. Древесно-слоистые пластики выпускают различных марок и маркируют ДСП-А, ДСП-Б, ДСП-В и т. д. Они различаются направлением волокон шпона в различных слоях. В ДСП-А − во всех слоях волокна шпона расположены параллельно (иногда четыре слоя с параллельным расположением волокон чередуются с одним слоем, повернутым на 20 − 25 °). В ДСП-Б расположение слоев смешанное. Через каждые 5 − 20 слоев с параллельным расположением волокон укладывают слой, повернутый на 90 °. В ДСП-В осуществляется звездообразная укладка слоев, при которой соседние слои волокон смещают на 30°. Максимальной прочностью в продольном направлении (σв = 280 МПа) обладает ДСП-А. ДСП-Б имеет прочность, одинаковую во взаимно перпендикулярных направлениях (140 МПа).
ДСП обладают хорошими антифрикционными свойствами. В некоторых случаях они заменяют высокооловянистую бронзу, баббит, текстолит. Химическая стойкость ДСП не очень высока, но выше, чем у обычной древесины. Теплостойкость ДСП достигает 140 °С. Их недостатком является набухание, обусловленное поглощением воды.
Пластики на основе хлопчатобумажных тканей − текстоли-ты (ГОСТ 2910-74) – применяют для изготовления различных конструкционных деталей, электроизоляционного материала, вкладышей подшипников прокатного оборудования, прокладок, герметизирующих фланцевые соединения. Текстолитовые детали могут работать не только в воздушной среде, но и в масле, керосине или бензине и т. д. Текстолит производят в виде листов, плит, стержней и трубок. Температура эксплуатации изделий из текстолита от −60 до +60 °С.
Стеклотекстолитами (ГОСТ 10292-74Е, ГОСТ 12652-74) называют слоистые пластики на основе тканых стекловолокнистых материалов. Они характеризуются высокой тепло- и хладостойкостью, стойкостью к действию окислителей и других химически активных реагентов, высокими механическими свойствами. Стеклотекстолиты применяют для изготовления крупногабаритных изделий, радиотехнических и электроизоляционных деталей, длительное время работающих при температуре 200 °С и кратковременно – при 250 °С. Стеклопластики являются конструкционными материалами, применяемыми для изготовления силовых изделий в различных отраслях техники (несущих деталей летательных аппаратов, кузовов и кабин машин, железнодорожных вагонов, корпусов лодок, судов и т. п.).
РЕЗИНЫ
Резинотехнические изделия получают при специальной термической обработке (вулканизации) прессованных деталей из сырой резины, являющейся смесью каучука с серой и другими добавками.
Резина состоит из смеси каучука (основа), наполнителя (сажа, оксид кремния, оксид титана, мел, барит, тальк), мягчителя (канифоль, вазелин), противостарителя (парафин, воск) и агентов вулканизации (сера, оксид цинка).
Главным исходным компонентом резины, придающим ей высокие эластические свойства, является каучук. Каучуки бывают натуральные (НК) и синтетические (СК). Натуральный каучук получают коагуляцией латекса (млечного сока) каучуконосных деревьев, растущих в Бразилии, Юго-Восточной Азии, на Малайском архипелаге. Синтетические каучуки (бутадиеновые, бутадиен-стирольные и др.) получают методами полимеризации. Разработаны методы получения синтетических каучуков на основе нефти и ацетилена.
Каучуки являются полимерами с линейной структурой. При вулканизации они превращаются в высокоэластичные редкосетчатые материалы – резины. Вулканизирующими добавками служат сера и другие вещества. С увеличением содержания вулканизатора (серы) сетчатая структура резины становится более частой и менее эластичной. При максимальном насыщении серой (до 30 − 50 %) получают твердую резину (эбонит), при насыщении серой до 10 − 15 % – полутвердую резину. Обычно в резине содержится 5 − 8 % S. Для ускорения вулканизации вводят ускорители, например оксид цинка.
Кроме серы в состав резин входят наполнители, пластификаторы, противостарители и красители.
Введение этих компонентов позволяет существенно менять специальные свойства резины, увеличивая ее износо-, морозо-, масло- и бензостойкость. Резиновые изделия часто армируют тканью или металлической сеткой. Для улучшения адгезии металлической арматуры к резине на поверхность металла наносят клеевую пленку.
Резина имеет высокие эластические свойства, высокую упругость и сопротивляемость разрыву. Кроме того, резина обладает малой плотностью, высокой стойкостью против истирания, химической стойкостью, хорошими электроизоляционными свойствами.
Совокупность химических, физических и механических свойств позволяет использовать резиновые материалы для амортизации, демпфирования, уплотнения, герметизации, химической защиты деталей машин, при производстве тары для хранения масла и горючего, различных трубопроводов (шлангов), для изготовления покрышек и камер колес автотранспорта, декоративных изделий и т. д. Номенклатура резиновых изделий чрезвычайно разнообразна.
В зависимости от условий эксплуатации различают резины общего и специального назначения. Резины общего назначения применяют для изготовления камер и шин, ремней, транспортных лент, рукавов, изоляции кабелей и проводов, производства товаров народного потребления и др. Из резин специального назначения различают бензомаслостойкие, морозостойкие, теплостойкие, стойкие к действию агрессивных сред. Нижней границей рабочих температур резин специального назначения является температура до −80 °С, резин общего назначения − до −35 … −50 ºС.
studfiles.net
Термопласты и реактопласты. ППУ (пенополиуретан) – термопласт или реактопласт?
Любой полимер (или пластмасс) можно классифицировать на 2 группы – реактопластичные (реактопласты) и термопластичные (термопласты) полимеры.
Отличие заключается в том, как тот или иной полимер ведет себя при нагревании. Термопласты под воздействием высоких температур обладают способностью многократно переходить в вязкотекучее (пластичное) состояние и вновь отверждаться при понижении температуры. Реактопласты же под воздействием высоких температур приобретают сшитую структуру макромолекул, это необратимый процесс. При последующем нагреве реактопластичные полимеры разрушаются, не переходя в пластичное состояние.
Как следствие, способы и технологии переработки реактопластичных и термопластичных полимеров сильно отличаются. Так термопласты перерабатывают преимущественно литьем под давлением, центробежным литьем, экструзией, выдуванием, вакуумным и пневматическим формованием, штамповкой. В то время как к реактопластам применимы технологии прямого (компрессионного) прессования, литьевого и штранг-прессования.
Разберемся более подробно в терминологии, классификации и примерах.
Термопласты
Термопластами (также называемые термопластичными полимерами термопластиками, термопласт-полимерами, пластмассами, thermoplast, thermoplastic), говоря научным языком, называют полимеры, способные многократно преобразовываться при нагреве в высокоэластичное либо вязкотекучее состояние и в этой фазе перерабатываются в конечные изделия. По завершению изготовления изделия они обладают возможностью повторной переработки, что особенно важно при утилизации полимерных отходов.
К термопластам относят полиэтилен, полиметилметакрилат, полипропилен, полиэтилентерефталат, поливинилхлорид, поликарбонат, политетрафторэтилен, политрифторхлорэтилен, полиизобутилен, полистирол, полиамид, полиимид и другие полимеры.
Такие свойства обусловлены структурой макромолекул и их взаимодействием. Так термопластам свойственны линейные и разветвленные структуры макромолекул, а также отсутствие 3-хмерных сшитых структур. При этом группы макромолекул могут образовывать как аморфные, так и аморфно-кристаллические структуры. Макромолекулы связанны друг с другом, как правило, только физически, и энергия обрыва таких связей невысока, гораздо ниже энергии обрыва связей на химическом уровне в макромолекуле. Именно этим и обусловлен переход термопластов в пластичное состояние без деструкции макромолекул.
Однако существуют некоторые полимеры с линейной структурой макромолекул, но термопластичными не являются, так как температура их деструкции ниже температуры текучести. Ярким примером служит целлюлоза.
Чаще всего термопласты нерастворимы в воде (малогигроскопичны), являются горючими, устойчивыми к щелочным и кислотным средам, являются диэлектриками. Термопластичные полимеры классифицируют на неполярные и полярные по тому, как они себя ведут при наложении электрических полей.
Термопласты бывают наполненными или однородными. Однородные термопласты также именуют смолами, которые, в свою очередь, подразделяют на природные и синтетические. Наполнители же значительно изменяют эксплуатационные и технологические свойства термопластов. Широкое применение получили стеклопластики (полимеры, наполненные стекловолокном), углепластики (полимеры, наполненные углеволокном), а также специальные пластики (полимеры, наполненные разнообразными добавками – антипиренами, электропроводящими и антифрикционными добавками, антистатиками, износостойкими добавками и т.д.).
Реактопласты
Реактопластами (также называемые, реактопластиками, термореактивными пластмассами, реактопластичными полимерами, дуропластами, реактопласт-полимерами, thermoset), говоря научным языком, называют полимерные материалы, которые при формовании в конечные изделия проходят необратимую химическую реакцию с образованием сшитой структурной сетки макромолекул (отверждение), в результате которой образуется неплавкий и нерастворимый полимер. По завершению отверждения изделия более не имеют возможности вторичной переработки, а при нагреве материал не становится пластичным, а лишь деструктирует или возгорается.
По виду применяемых основ реактопластичные полимеры делят на фенопласты (основа – фенолформальдегидные смолы), имидопласты (основа – олигоимиды), эпоксипласты (основа – эпоксидные смолы), эфиропласты (основа – акриловые олигомеры), аминопласты (основа – мочевино- и меламино-формальдегидные смолы) и др.
Часто реактопластмассы в изделиях являются не чистыми полимерами (т.к. высоки усадочные процессы), а наполненными (композитными). Так обычно они содержат такие наполнители как стекловолокно и другие волокнистые наполнители, сажу, мел, целлюлозу, древесную муку, кварцевый песок и др.
Термореактивные материалы за счет сшитой трехмерной структуры, как правило, обладают более высокими показателями твёрдости, хрупкости и упругости, более низким коэффициентом теплового расширения, чем термопластичные материалы, имеют стойкость к органическим растворителям и слабым кислотным и щелочным средам. В отличие от термопластов, чаще всего, могут эксплуатироваться при более высоких температурах. Однако процессы переработки несколько более сложны и требуют соблюдения временных промежутков и температур, за пределами которых могут произойти необратимые реакции и, как следствие, получение брака изделий.
ППУ – термопласт или реактопласт?
Ответ на вопрос не так прост, как может показаться. Строго говоря, двухкомпонентный полиуретан является реактопластом, поскольку полиэфирный компонент отверждается изоцианатным компонентом (реже используются иные отвердители) с образованием сшитых макромолекулярных структур (реакция полиприсоединения). Тоже самое справедливо и для газонаполненных полиуретанов (пенополиуретанов или, проще говоря, ППУ), отверждаемых изоцианатным компонентом, с той лишь разницей, что в полимерную структуру заключены пузырьки газа. В зависимости от функциональности компонентов, степени сшивки и средней длины макромолекул мы можем получать эластичные, интегральные или жесткие ППУ. Такой реактопластичный ППУ при повышенных температурах обугливается и деструктирует, минуя высокоэластичное состояние.
Однако еще в далеких 60-х годах минувшего столетия американские исследователи впервые получили термопластичный полиуретан. Позднее удалось сделать его и газонаполненным, т.е. получить термопластичный пенополиуретан. Основным сырьевым компонентом служат простые и сложные полиэфиры, полиэфиры угольной кислоты, алифатический изоцианат. Как правило, термопластичные полиуретаны (ТПУ) являются однокомпонентными. В зависимости от используемого компонента меняются и свойства конечных продуктов.
ТПУ сочетает в себе прочностные свойства жестких пластиков и высокоэластичные свойства каучуков в широком диапазоне температур. При малой массе, ТПУ выдерживает высокие физическо-механические нагрузки и противостоит разнообразным видам воздействий – истиранию, отрицательным температурам, жирам, маслам и растворителям. Не подвержен воздействию микроорганизмов. Имеет способность шумо- и виброгашения, окрашивается в различные цвета.
Благодаря удачному сочетанию свойств и возможности эти свойства варьировать в широком диапазоне, термопластичный полиуретан стал хорошим заменителем ряда пластиков, резин и даже металлов, и сегодня широко используется во многих промышленных отраслях. Так данный полимер используется для производства подошв обуви, изоляция силовых кабелей, шлангов высокого давления, шин, уплотнителей, футеровочных пленок и листов, амортизационных опор, декоративных элементов в автомобилестроении, роликов на скейтбордах и т.д.
ТПУ перерабатываются литьем под давлением и экструзией.
Дополнительно по данной теме смотрите:
Вконтакте
Одноклассники
Google+
Обсуждение
Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.himtrust.ru
6.3 Пластмассы: термопластичные, термореактивные, газонаполненные
Пластмассы – пластические массы – это материалы, полученные на основе высокомолекулярного органического соединения – полимера, выполняющего роль связующего и определяющего основные технические свойства материала В зависимости от эластичности пластмассы делят на три группы: жесткие, модуль упругости 700 Мпа, до 70 МПа Пластмассы выпускаются монолитными в виде термопластичных и термореактивных и газонаполненными – ячеистой структуры. К термопластичным пластмассам относят полиэтилен низкого давления, полипропилен, ударопрочный полистирол, АБС-пластики, поливинилхлорид, стеклопластики, полиамиды и др. К термореактивным пластмассам относятся: жесткие пенополиуретаны, аминопласты и др.
К газонаполненным пластмассам относятся пенополиуретаны – газонаполненный сверхлегкий конструкционный материал.
Термопластичная пластмасса – полиэтилен низкого давления – продукт полимеризации этилена, получаемый при низком давлении с использованием комплексных металлоорганических катализаторов. Базовые марки этого полиэтилена: 20108–001, 20208–002, 20308–005 и т. д. Плотность полиэтилена – от 0,931 до 0,970 г/см 3.
Ударопрочный полистирол – продукт сополимеризации стирола с каучуком или другим пластификатором, обладающий более высокими механическими свойствами, чем полистирол общего назначения. Он обладает высокой твердостью, прочностью к ударным нагрузкам, эластичностью, сопротивлением на разрыв, стоек к действию температуры в пределах от +65 до–40 C.
Аминопласты – термореактивные пластмассы – прессовочные карбамидо и меламиноформальдегидные массы, получаемые на основе аминосмол с использованием наполнителей (органических, минеральных или их сочетания), окрашивающих и модифицирующих веществ. Их теплостойкость по Мартену составляет не менее 100–180 °C, ударная вязкость – 3,9-29,4 КДж/м 2 (4-30 кгс см/см 2), усадка – 0,2–0,8 %, удельное объемное электрическое сопротивление – 1 10 11 —1 10 12 Ом см. Из аминопластов путем горячего прессования изготовляют изделия бытового, технического и электротехнического назначения. Всего выпускается 11 марок аминопластов: КФА–1, КФБ–1 и т. д.
Пенополиуретаны – газонаполненные пластмассы – сверхлегкий конструкционный материал. Исходными для их получения являются простые и сложные полиэфиры, изоцианаты, катализаторы и эмульгаторы. Эластичные пенополиуретаны (ППУ) имеют закрытые, несообщающиеся газонаполненные ячейки (пенопласты) и сообщающиеся ячейки (поропласты). Часто применяется общий термин – «пенопласты». Эластичный поропласт содержит 70 % воздушных сообщающихся пор. Он имеет плотность 25–29 кг/м3, хорошо противостоит гниению, веществам, применяемым при химической чистке изделий, его предел прочности при растяжении – 0,07—0,11 МПА.
Эластичный пенополиуретан применяется в производстве мягкой мебели, сидений автомобилей, тракторов и других изделий. Жесткий пенополиуретан применяется для изготовления корпусов кресел, декоративных элементов, в качестве тепло—и звукоизоляционных материалов. Широкое распространение в последние годы получили наполненные пенопласты (ППУ).
studfiles.net