Home Машиностроение Технология пластмассы и изготовление изделий Общие сведения

Общие сведения

Применение полимерных материалов способствует совершенствованию конструкции машин и оборудования, повышению качества и снижению себестоимости продукции, обеспечивает рост производительности труда. Полимеры получают из низкомолекулярных веществ (мономеров) химичес­кой модификацией природных полимеров путем обработки природной цел­люлозы, хлопка, древесины; химическим синтезом из низкомолекулярных веществ при проведении реакций полимеризации и поликонденсации*.

Исходными материалами для получения полимеров являются органиче­ские вещества: каменноугольные смолы, природный газ, нефть, нефтепро­дукты, сланцы, ацетилен, торф, древесина и т. д.

В зависимости от свойств полимеров при нагревании пластмассы подраз­деляют на термопластичные, имеющие линейное строение моле­кул, и на термореактивные с сетчатым и пространственным строе­нием молекул.

Термопластичные пластмассы при нагреве размягчаются, при охлажде­нии затвердевают и при повторном нагреве вновь размягчаются.

Термореактивные пластмассы при нагреве до критической температуры (150 ... 170° С), а в некоторых случаях и на холоде под влиянием катализа­тора теряют способность вторично размягчаться, плавиться и растворяться (т. е. процесс необратимый).

Термореактивные смолы — эпоксидная и полиэфирная относятся к чис­лу самотвердеющих смол. Они при комнатной температуре при введении в них небольшого количества отвердителя твердеют, а также при комнатной температуре затвердевает полимер — стиракрил.

Пластические массы имеют большое применение в различных отраслях народного хозяйства и особенно в машиностроении. Они служат конструк­ционным материалом, обладающим ценными техническими свойствами, которых нет у металлов. Их можно отнести к числу важнейших материа­лов, применяемых в современной технике.

Применение пластмассы , помимо всего прочего, выгодно экономичес­ки. Так, одна тонна пластмассы заменяет три тонны цветных металлов, к тому же детали из пластмассы в 9 ... 10 раз дешевле бронзовых и примерно в 15 раз — баббитовых. Трудоемкость обработки пластмасс во много раз меньше, чем обработки металлов.

Термопластичные пластмассы. Получают их на основе полимеризационных смол. Наиболее распространены термопластичные пластмассы: полиэтилен, поливинилхлорид, фторопласт и др.

Полиэтилен широко применяется как электроизоляционный мате­риал. Он имеет хорошие антикоррозионные и диэлектрические свойства, большую удельную прочность, стойкость к радиоактивным излучениям и т. д.

Полиэтилен применяется для изготовления пленок, труб, деталей ма­шин, бутылей, резервуаров и др. Изделия из полиэтилена получают литьем под давлением, прессованием и другими способами.

Поливинилхлорид применяется для изготовления электрока­белей, аппаратов и труб в химической промышленности, искусственной ко­жи, линолеума и др.

Особо следует выделить винипласт, который обладает большой механи­ческой прочностью, высокой химической стойкостью и диэлектрическими свойствами.

Из винипласта изготовляют различные фасонные изделия. Листовой ви­нипласт используют как облицовочный материал. Подавляющее большин­ство изделий из винипласта изготовляют сваркой.

Фторопласт обладает низким коэффициентом трения, поэтому идет на изготовление деталей машин, не требующих смазки. Из фторопласта из­готовляют также трубки, пленки и др.

Наибольшее применение находит в промышленности фторопласт-4. Из­делия из этого материала не теряют своих свойств при нагревании до 26° С. Из фторопласта-4 изготовляют электро- и радиотехнические изделия, кра­ны, насосы, прокладки, сальниковые набивки и т. д.

Термореактивные пластмассы. Получают их на основе термореак­тивных полимеров. К ним относятся: фенопласты, аминопласты, эпоксипласты, эфиропласты, силикопласты и др. Эти пластмассы отличаются вы­сокой прочностью, теплостойкостью, низкой ударной вязкостью. Остано­вимся на некоторых из них.

Фенопласты. Чаще всего их изготовляют на основе фенолформальдегидных смол. Из фенопластов с порошкообразным наполнителем (древес­ная мука, минераласбест, кварцевая мука) изготовляют корпусы приборов, детали электрорадиотехнической аппаратуры, некоторые детали машин.

Аминопласты. Их изготовляют на основе мочевино-формальдегидных и меламинформальдегидных смол. Аминопласты способны окраши­ваться в любой цвет. Они обладают высокой водопоглощаемостью, пони­женной теплостойкостью и некоторыми другими важными качествами. Ис­пользуются аминопласты для изготовления разных выключателей.

К новым, внедренным в производство пластмассам, следует отнести гид­ропластмассу, пенопласты, капрон и др. Большой прочностью отличаются фенопласты с волокнистыми или слоистыми наполнителями. Из них изго­товляют подшипники скольжения. К этим пластмассам относятся гетинакс (бумажный наполнитель), текстолит (наполнитель — хлопчатобумажная ткань), стеклотекстолит (наполнитель — стеклянная ткань) и др.

Высокопрочные слоистые пластмассы. Они состоят из смолы на 33 ... 35% и наполнителя в виде хлопчатобумажной ткани. Слоистые пласт­массы имеют большую прочность в сравнении с полимерными материалами.

Текстолит изготовляют в виде листов и плит толщиной до 70 мм, а также в виде стержней и труб. Он имеет высокую стойкость к вибрационным нагрузкам, обладает хорошими антифрикционными и другими свойствами. Из него изготовляют подшипники, прокладки, зубчатые колеса, лодки и др.

Стеклопластики. В качестве связующего вещества в этом материале применяют эпоксидную, полиэфирную, фенолъную и другие смолы, а в качест­ве, наполнителя — стеклянные волокна, обладающие химической прочностью, негорючестью, прочностью на разрыв и др. Стеклопластик обладает довольно высокой удельной прочностью и широко применяется в различных отраслях промышленности: в машиностроении, на железнодорожном транспорте, в су­достроении, а также в качестве кровельного и облицовочного материала.

 

 


 

* Полимеризация и поликонденсация — процесс получения полимеров.