Ці матеріали виготовляються на основі термореактивних смол - формальдегідних, аміноальдегідних, епоксидних, кремнеорганічною, поліамідних, поліефірів, які є сполучною речовиною. Смоли склеюють як окремі шари наповнювача, так і елементарні волокна, сприймаючи навантаження одночасно з ними. Це полярні матеріали, що мають коефіцієнт лінійного розширення, близький до наповнювача - порошків, волокон і ін.
Щільність, кг / м 3
Робоча температура, ° С
Пластмаси з порошковим наповнювачем. В якості наповнювача застосовують деревну муку, мелені кварц, азбест, слюду, графіт і т.д. Мають невисокі механічні властивості, водостійкі, хімічно стійки, володіють підвищеними електроізоляційними показниками, стійкі до вологого тропічного клімату.
Пластмаси на основі резольних і наволочних смол з азбестовим або слюденним наповнювачем. Жаростойки і вологостійкі. Маркуються ці пластмаси буквою К - номером сполучною смоли, і цифрою, що відповідає наповнювача: целюлоза - 1, деревне борошно - 2, слюдяная борошно - 3, плавиковий шпат - 4, мелений кварц - 5, азбест - 6. Наприклад, К220-2- 3 Резольная смола № 220, деревна (2) і слюдяная (3) борошно.
Прес-порошки діляться на три групи:
1 - для ненавантажених деталей, 2 - для деталей електротехнічного призначення, 3 - спеціального призначення (волого-і теплостійкі, грібостойкостью, підвищеної міцності).
Пластмаси з волокнистих наповнювачем. Залежно від наповнювача розрізняють наступні марки пластмас: бавовняні пачоси (волокна) Вл, азбестові нитки (асбоволокніт) К6, КФ3, скляне волокно - скловолокно (АГ-4В, АГ-4С). Ці матеріали мають більшу, ніж порошкові пластмаси, ударною в'язкістю і міцністю при розтягуванні.
Асбоволокніти. Наповнювач - азбест, сполучна - формальдегідні смола. Застосовують для фрикційних дисків, колодок гальм.
Стекловолокніти. Наповнювач - скловолокно, сполучна - синтетична смола. Застосовують для деталей будь-якої конфігурації, що працюють в діапазоні температур -60 ° до 200 ° С. Волокніту застосовують також для деталей загального технічного призначення: силові деталі (шківи, моховики, втулки), електроізолятори.
Шаруваті пластмаси (текстоліти). Наповнювач - листи різних матеріалів, укладені шарами. Вони додають матеріалу пластичність але формують анизотропию властивостей. Сполучною є різні смоли. Матеріал випускають у вигляді заготовок, труб, листів, з яких роблять різні деталі.
Текстоліт. Наповнювач - бавовняна тканина, связущее - термореактивні смоли. За призначенням поділяються на конструктивні (ПТК, ПТ, ПТМ), електротехнічні (А, БГ, ВЧ), гнучкі - прокладочні. Застосовуються для виготовлення зубчастих коліс, вкладишів підшипників. Можуть замінювати бронзу. Робоча температура не повинна перевищувати 90 ° С. Вкладиші підшипників застосовують в прокатних станах, турбінах, насосах і т.д.
Асботекстоліт. Наповнювач - азбестова тканина і до 43% связующе смоли. Конструкційний, фрикційний і термоізоляційний матеріал.
Застосовують для виготовлення лопаток бензонасосів і фрикційних дисків, гальмівних холодок, як теплозахисного та теплоізоляційного матеріалу.
Склотекстоліт. Наповнювач - скляні тканини з органічно скла. Володіє високою міцністю (# 963; в> 500 МПа), за питомою міцністю перевершує металеві сплави, коррозіонностоек, теплостоек, має високі діелектричні властивості. Широко застосовується в літакобудуванні, електротехніці (обшивка крил, закрили деталі оперення і т.д.).
Марки: КАСТ (основа - формальдегідні смола), СТК, СТК-9Ф, СК-9А (основа - кремнійорганічні смоли).
ДСП - деревно-шарувата пластмаса. Наповнювач - тонкі листи деревного шпону, просочені феноло- і крезольно-формальдегідних смолами і спресовані у вигляді листів і плит. Має високі фізики механічні властивості, низький коефіцієнт тертя. Замінює текстоліт, кольорові метали. Застосовують для зубчастих коліс, які працюють без шуму, підшипників, втулок, шківів, деталей човнів, текстильних машин і т.д.
Гетінакс. Наповнювач - папір, основа - різні смоли. Розрізняю два види пластмас - електротехнічні та декоративні. Декоративний вид пластмас працює при температурі 120-140 ° С, стійкий проти хімічного впливу. Застосовується для обшивки вагонів, кабін літаків, кают, в будівництві.
Газонаповнені пластмаси - гетерогенні дисперсні системи, що складаються з твердої або пружноеластичним фаз.
Структура цих пластмас: еластичний полімер як зв'язка, який утворює стінки елементарних осередків або пір з розподіленою в них фазою - наповнювачем - газом.
Подібна структура визначає малу щільність і високі теплоізоляційні і звукоізоляційні властивості.
Пінопласт виготовляють на основі полістиролу, полівінілхлориду, фенолу, епоксидних смол, поліуретану, поролону і ін. Полімерів при їх вспіненні в стані високо-еластичної деформації, тобто при температурах, що перевищують tс на 10-20 ° С. Пінопласту мають пористу структуру, газоподібні наповнювачі відокремлені один від одного і від навколишнього середовища тонким шаром полімеру.
Пориста структура виходить введенням до складу смол газообразователей - (NH4) СО3. NaHC03. органічних порофору (азодінітріл, подіізоціанід і ін.). Пінополістирол (ПС), пенополівініл-хлорид (ПВХ) здатні працювати до +60 ° С. Фенолкаучуковие пінопласти здатні працювати до 120 ° С. Добавки в їх склад алюмінієвої пудри (ФК-20-А-20) підвищують робочу температуру до 250 ° С.
Використовуються пінопласти як теплоізоляційний матеріал, який застосовується в холодильниках, рефрижераторів, для ударопоглощающей тари, Звукоїзолятори і т.д.
Поропласти (губчасті матеріали) - откритодирістая структура, система осередків з частково зруйнованими перегородками. Газоподібна фаза в такій системі може циркулювати. Виготовляють поропласти на основі простих полімерів, вводячи до складу композицій речовини, здатні википати при нагріванні або вимиватися, що призводить до утворення пір. Поропласти випускають у вигляді блоків з плівкою на поверхні. Ці матеріали відрізняються високою звукопоглинаючою здатністю.
Сотопласти виготовляють з гофрованих листів полімеру, склеєних у вигляді бджолиних сот. Застосовуються для обшивки панелей і як теплоізоляційний, електроізоляційний матеріал.
2.5. Питання по темі «Пластичні маси»:
1. З чого складаються пластмаси?
2.Каково основні недоліки пластмас?
3. Що таке термопласт?
4. Як поводяться реактопласти при нагріванні?
5.Перечислите основні види термопластів.
6.Почему реактопласти не беруть під повторній переробці?
Гумою називається продукт спеціальної обробки (вулканізації) суміші каучуку і сірки з різними добавками.
Вулканізація - перетворення каучуку в гуму, здійснюване за участю так званих вулканизирующих агентів і під дією іонізуючої радіації.
Каучуки є полімерами з лінійною структурою і при вулканізації перетворюються в високоеластичні редкосетчатие матеріали - гуми. Вулканізуючими добавками служать сірка та інші речовини. Зі збільшенням вмісту вулканізатора (сірки) сітчаста структура гуми стає більш частою і менш еластичною. При максимальному насиченні сіркою (30-50%) отримують тверду гуму (ебоніт), при насиченні сіркою 10-15% - напівтверду гуму. Зазвичай в гумі міститься 5-8% сірки.
Для прискорення вулканізації вводять прискорювачі, наприклад оксид цинку.
Гума як технічний матеріал відрізняється від інших матеріалів високими еластичними властивостями, які притаманні каучуку - головному вихідному компоненту гуми. Вона здатна до дуже великих деформацій (відносне подовження досягає 1000%), які майже повністю оборотні. При нормальній температурі гума знаходиться в високоеластіческом стані, і її еластичні властивості зберігаються в широкому діапазоні температур.
Модуль пружності лежить в межах 1-10 МПа, т. Е. Він в тисячі і десятки тисяч разів менше, ніж для інших матеріалів. Особливістю гуми є її мала стисливість (для інженерних розрахунків гуму вважають нестисливої); коефіцієнт Пуассона 0,4-0,5, тоді як для металу ця величина складає 0,25-0,30. Іншою особливістю гуми як технічного матеріалу є релаксаційний характер деформації. При нормальній температурі час релаксації може становити 10 -4 сі більше. При роботі гуми в умовах багаторазових механічного-ських напруг частина енергії, яка сприймається виробом, втрачається на внутрішнє тертя (в самому каучуку і між молекулами каучуку і частинками добавок); це тертя перетворюється в теплоту і є причиною гістерезисних втрат. При експлуатації товстостінних деталей (наприклад, шин) внаслідок низької теплопровідності матеріалу наростання температури в масі гуми знижує її працездатність.
Крім зазначених особливостей для гумових матеріалів характерні висока стійкість до стирання, газо- і водонепроникність, хімічна стійкість, електроізолюючі властивості і невелика щільність.