Содержание страницы
1. Понятия и общие свойства пластмасс
В соответствии с ГОСТ 24888-81 пластическая масса (пластмасса) – материал, представляющий собой композицию полимера или олигомера с различными ингредиентами, находящуюся при формировании изделий в вязкотекучем или высокоэластичном состоянии, а при эксплуатации – в стеклообразном или кристаллическом состоянии.
Полимер – вещество, характеризующееся многократным повторением одного или более составных звеньев, соединенных между собой в количестве, достаточном для проявления комплекса свойств, которое остается практически неизменным при добавлении или удалении нескольких составных звеньев.
Олигомер – вещество, молекулы которого содержат составные звенья, соединенные повторяющимся образом друг с другом, комплекс свойств которого изменяется при добавлении или удалении одного или нескольких составных звеньев.
К основным группам ингредиентов относятся наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители, сшивающие агенты, структурообразователи, смазки, антипирены, антистатики, антимикробные агенты, антифрикционные добавки, отвердители, ускорители отверждения.
По структуре макромолекул полимеры бывают линейными, разветвленными и сшитыми (сетчатыми, трехмерными). Полимеры в зависимости от их строения и внешних условий могут находиться в двух фазовых состояниях: аморфном и кристаллическом.
Аморфные полимеры в зависимости от температуры могут находиться в стеклообразном, вы сок эластичном или вязкотекучем состояниях. При уменьшении температуры полимер проходит эти состояния в обратном порядке.
В практике применения в зависимости от поведения при нагревании полимеры условно подразделяют на термопластичные (термопласты) и термореактивные (реактопласты).
Термопластичные полимеры (линейные и разветвленные) при нагревании вы стеклования размягчаются, приобретают высокую пластичность, а при охлаждении они вновь отвердевают, могут растворяться в соответствующих растворителях.
Термореактиные полимеры в зависимости от числа поперечных сшивок в сетчатых структурах при нагревании не способны к размягчению или размягчаются незначительно, но в вязкотекучее состояние не переходят, в растворителях стойки или незначительно набухают.
Термоэластопласты представляют собой новый перспективный класс полимерных материалов, свойства которых близки к свойствам обычных резин, но в отличие от них перерабатываются высокопроизводительными методами, применяемыми при переработке пластмасс. Важнейшими промышленными термоэласто-пластами являются полистирольные, полиолефиновые, полиэфирные и полиуретановые термоэластопласты.
Термоэластопласты (ТЭП), как и термопластичные полимеры, перерабатываются в изделия всеми обычными способами, применяющимися для переработки пластмасс. Отсутствие стадии вулканизации ТЭП резко повышает производительность труда при их переработке в изделия; например, продолжительность вулканизации резинового изделия толщиной 3 мм составляет 3 мин, а весь цикл изготовления изделия из ТЭП литьем под давлением 30-60 атм.
При температурах выше температуры стеклования жесткого блока (70-90 ºС) ТЭП переходят из высокоэластического в вязкотекучее состояние и при этих температурах могут перерабатываться.
Наиболее широкое применение для РТИ получают диенстирольные термопласты, которые имеют ряд преимуществ перед каучуками. Методом шприцевания из диенвиниларомэтических ТЭП могут изготавливаться неформовые изделия – трубки, шланги, бандажные ленты для велосипедов, рукава, предназначенные для подачи воды и слабых растворов солей, кислот и щелочей.
На основе бутадиен- и изопренстирольных ТЭП возможно изготавливать светлые прорезиненные ткани на хлопчатобумажной и синтетической основе. Прорезиненные ткани с покрытием из ТЭП обладают более высоким сопротивлением расслаиванию (в 1,5-2 раза) и стойкостью к истиранию (в 2 раза), чем серийная прорезиненная ткань.
ТЭП являются перспективными материалами для модификации свойств различных полимеров в процессе их переработки, так как наряду с эластическими свойствами обладают термопластичностью и способностью к многократной переработке.
Диен-стирольные ТЭП, несмотря на их широкое применение, имеют ряд недостатков, главными из которых являются низкая предельная температура работоспособности и отсутствие маслобензостойкости. Предельная температура эксплуатации бутадиен-стирольных и изопрен-стирольных ТЭП не превышает 60 ºС. Тогда как большинство резиновых изделий предназначены для работы при более высоких температурах. Диенстирольные ТЭП уступают резинам на основе полихлоропрена и бутадиеннитрильного каучука по стойкости к маслам и топливам, озоностойкости и т. д.
С учетом преимуществ, связанных с переработкой ТЭП, отсутствием вулканизации, возможностью вторичного использования выпрессовок и отходов и специфическими свойствами, ведутся исследования в области получения ТЭП, превосходящих указанные выше. Уретановые ТЭП превосходят диен-стирольные по масло-, бензостойкости, тогда как полиолефиновые ТЭП – по озоностойкости. Полиэфирные ТЭП превосходят диенстирольные по обеим этим характеристикам.
Фенопласты – термореактивные пластические массы, получаемые при совместной обработке фенолоальдегидных смол (олигомеров) или их модификаций, наполнителей, окрашивающих веществ и других добавок. В зависимости от условий получения эти смолы делятся на две основные группы: новолачные – термопластичные смолы; резольные – термореактивные смолы, переходящие при нагревании или длительном хранении в нерастворимое и неплавкое состояние, В начальной стадии А (резол) они растворяются в спирте и плавятся при нагревании; в последующей стадии В (резитол) теряют способность растворяться, но сохраняют способность плавиться при нагревании; в конечной стадии С (резит) становятся неплавкими при нагревании.
Отвержденные резольные и новолачные смолы стойки к водным и слабокислым средам, нефтепродуктам и органическим растворителям, в щелочных средах деструкторуются и изменяются их свойства. Фенопласты обладают хорошими диэлектрическими свойствами, которые снижаются при увлажнении или нагреве электротехнических деталей.
Фенопласты по ГОСТ 5689-79 «Массы прессовочные фенольные. Технические условия» выпускаются следующих типов: общетехнического назначения (О), специального безаммиачного (Сп), электроизоляционного (7), влагохимстойкого (Вх), ударопрочного (У), жаростойкого (Ж). Все фенопласты выпускаются в виде не слеживающихся порошков,а фенопласты групп У1,У2,У5 – в виде волокнистых масс.
Связующее ЛАС-1Н (ТУ 6-05-1431-71) представляет собой тонкоизмельченную смесь смолы новолак-1 с 4% уротропина и предназначена для изготовления асботехнических изделий к автомобилю ВАЗ.
Для нанесения покрытий на деталях, заделки вмятин и сварных швов на кабинах, кузовах и деталях оперения автомобиля при ремонте используются термостойкая масса для газопламенного напыления ТПФ-37 (ТУ 6-16- 1458-69) и масса для горячего напыления ПФН-12 (МРТУ 6-05-1129-68).
Для изготовления деталей электрооборудования используется гетинакс (ГОСТ 2718-74), а для изготовления шестерен и роликов – конструкционный текстолит (ГОСТ 5-78).
Фаолит (ТУ 6-05-1169-75) – композиция на основе резольной смолы и кислотоупорного наполнителя. Выпускается в видe сырых отвержденных листов, прессовой массы и замазки. В зависимости от наполнителя выпускаются марки: А – наполнитель асбест, В – тальк, Г – графит. Применяется для защиты от коррозии поверхностей аппаратов и для формования кислотоупорных изделий (аппаратов, труб, ванн и т. д.).
Полиамиды – полимеры, повторяющиеся составные звенья которых соединены амидной связью. Полиамиды могут быть алифатическими или ароматическими. Полиамидные смолы – твердые вещества с высокой степенью кристалличности. Они стойки в маслах, жирах и щелочах, не растворяются, за редким исключением, в алифатических, ароматических и хлорированных углеводородах, но стойки в фенолах, концентрированных минеральных и органических кислотах.
В автомобилестроении применяют следующие марки полиамидов: П-12Л, П-12Б, ПА-12-11-1, ПА-12-10, ПА-12-20, ПА-6-210/310, ПА-6-110, П-68С-30, полиамид 6, полиамид 610, стеклонаполненный полиамид АС- 30, КС-30, полиамидная смола АК-80/20, капролактам.
На авторемонтных заводах находит применение капрон, а также его отходы. Крошка вторичного сырья не имеет стабильных свойств и содержит до 10% низкомолекулярных соединений.
Полиамидные порошки представляют собой мелкодисперсные полиамиды, служащие для антикоррозионного покрытия металлических деталей, применяемых в автомобильной промышленности и машиностроении. Покрытия наносят методами электростатического и вихревого напыления, окунанием.
Для повышения эксплуатационных свойств полиамидов в них вводят антифрикционные добавки: графит, тальк, сульфат бария, дисульфид молибдена.
Ароматические полиамиды – это в основном бесцветные высокоплавкие кристаллические вещества, как правило, плохо растворимые в органических растворителях, обладают резко выраженной температурой плавления. Температура разложения ароматических полиамидов около 400 ºС.
Для изготовления различных материалов (наполненных пластмасс, лаков, пленок и т. д.) применяют ароматические полиамиды: фенилон С (ТУ 6-05-221-101-71), фенилон С (ТУ 6-05-221-365-76). Композиции на основе ароматических полиамидов могут работать в условиях сухого трения, при смазке минеральными и синтетическими маслами и выпускаются в виде следующих марок: Графелон-10 (-20; -35; -4ДНТ).
Поливинилхлорид (ПВХ) – полимер винилхлорида со структурной формулой повторяющегося составного звена. Это термопластичный полимер с температурой стеклования 70-80 ºС и температурой вязкого течения в зависимости от молекулярной массы 150-200 ºС. ПВХ – белый мелкодисперсный порошок, растворимый в дихлорэтане, циклогек-саноне, диоксане, метиленхлориде и т. д., набухающий в ацетоне, бензине и нерастворимый в воде, спирте, бензине. ПВХ – химически стойкий материал, при температуре до 60 ºС он стоек в растворах солей, многих кислот и окислителей. При 20 ºС полимер стоек в концентрированных растворах серной и соляной кислот и в разбавленной азотной кислоте.
ПВХ допускает обработку разнообразными способами: вакуумформованием, штамповкой, фрезерованием, строганием, полированием, гравированием, склеиванием, сваркой и т. д. В зависимости от способа переработки ПВХ из него можно получить жесткие пластические массы (непластифицированный поливинилхлорид), мягкие пластические массы (пластифицированный ПВХ), пористые пластмассы, очень мягкие пластмассы (формопласт, гидропласт) и т. д. При нагревании выше 140 ºС происходит термодеструкция ПВХ, сопровождающаяся выделением газообразного хлористого водорода. ПВХ разлагается также при действии света.
Жесткие пластмассы на основе поливинилхлорида – винипласты получают смешением ПВХ со стабилизаторами и наполнителями; они не содержат в своем составе пластификаторов. Композицию тщательно перемещают, а затем подвергают пластикации на вальцах, каландре или экструдере при 160-180 ºС.
Винипласты обладают достаточно высокой механической прочностью, диэлектрическими показателями, стойкостью к многим химическим средствам, водостойкостью, грибостойкостью. Недостатками винипластов являются невысокая теплостойкость и низкая ударопрочность.
Прочностные свойства винипласта меняются со временем и в еще большей степени с изменением температуры. Винипласт очень чувствителен к надрезу. Для получения винипластов с повышенной ударопрочностью в композицию вводят эластомеры (например, некоторые марки сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола). В автомобилестроении применяется ударопрочный винипласт УВ-10 (ТУ 6-05-1207-79) – термопластичный материал на основе поливинилхлорида, бутадиенметилвинилпиридинового каучука и других добавок для изготовления технических деталей и изделий.
Поливинилхлорид выпускают в виде пластиката, пленки, трубки, листа.
Пластикаты – мягкие пластмассы, получаются смешением ПВХ с пластификаторами, которые снижают температуры стеклования и вязкого течения материала, значительно облегчают их перерабатываемость. С увеличением содержания пластификатора повышается морозостойкость материала, возрастает относительное удлинение при разрыве, но понижается механическая прочность, ухудшаются его диэлектрические показатели. Недостатком пластифицированных пластмасс является способность пластификатора экстрагироваться или мигрировать из материала, вследствие чего материал со временем теряет первоначальную эластичность. Пластикаты выпускаются в виде гранул или ленты.
В автомобилестроении широко применяются пластикаты (ТУ 6-01- 629-75): В-60М, В-70М, В-80М, В-90М, а также пластикаты для гибких трубок (ТУ 6-01-630-76): ПА-1, ПВ-1, изоляционный пластикат для трубок (ТУ 6-01-631-77) Э-40-1, изоляционный пластикат ПВХ-И40-14 (ГОСТ 5690-72). В марках ПВХ-И первые две цифры обозначают – морозостойкость (ºС), последние две — порядок (степень) величины объемного электрического сопротивления при 20 ºС.
Для внутренней отделки салонов автомобилей применяется пленочный материал – поливинилхлоридная пленка ПВХ типа 0,4Т и типа R (ТУ 6-05-1630-77), а также пленка АБС + ПВХ и для автомобильной промышленности типа ПФМ (ТУ 6-05-1606-77).
Пластизоли (пласты) – это дисперсия ПВХ и различных твердых добавок (стабилизаторов, пигментов, наполнителей и др.) в пластификаторе. Пластизоли применяют для герметизации сварных швов, защиты днищ кузовов автомобилей, автомобильных и тракторных фильтров (воздушных и масляных) и т.д. Формопласт-Б используют для заполнения полостей металлорежущих станков, а гидропласт – для заполнения полостей различных зажимов, способных перемещаться под давлением по узким каналам.
Полистирол (ПС) – полимер акрилонитрила со структурной формулой повторяющегося составного звена получаемый в промышленности в основном методом радикальной полимеризации мономерного стирола в присутствии различных инициаторов.
Полистирол обладает исключительно высокой водостойкостью, диэлектрическими свойствами, щелоче- и кислотостоикостью по отношению ко всем кислотам, в том числе и плавиковой. К недостаткам полистирола относятся его жесткость, склонность при старении давать трещины, низкая теплостойкость, малая прочность, горючесть, плохая бензостойкость. В зависимости от способа получения выпускается блочный, суспензионный и эмульсионный полистирол.
Блочный полистирол выпускается в виде гранул двух марок: Д – для электроизоляционных изделий; и Т – для технических целей и изделий широкого потребления.
Полистирол общего назначения (ТУ 6-05-1871-79) выпускается следующих марок: ПСМ-115, ПСМ-118, ПСМ-151, ПСМ-111,а ударопрочный (ТУ 6-05-1901-81) – марок ПСС-500, ПСС-501, ПСС-520, ПСС-550. Ударопрочный полистирол представляет собой продукт сополимеризации стирола с каучуком.
В автомобилестроении применяют сополимеры стирола с каучуком средней ударопрочности (ГОСТ6-05-406-80) марок УПМ-0508, УПМ-0612Л.
Вспенивающийся полистирол представляет собой продукт суспензионной полимеризации стирола в присутствии порообразователя (изопентана, бутана).
Акрилонитрилбутадиенстирольные пластики (АБС-пластики) получаются сополимеризацией стирола с акрилонитрилом бутадиенового и бутадиенстирольного каучука. АБС-пластики (ТУ 6-05-1587-79) выпускаются высокой и повышенной ударной вязкости, а также повышенной теплостойкости.
В промышленности выпускаются сополимеры с α-метилстиролом, акрилонитрилом, метилметакрилатом и тройной сополимер с метакрилатом и акрилонитрилом (МСН). Отличительными свойствами изделий из сополимера МСН являются хорошая погодостойкость, низкое водопоглощение, стойкость к бензину и смазочным маслам.
Полиолефины – высокомолекулярные углеводороды алифатического ряда, получаемые полимеризацией соответствующих олефинов. Вообще полиолефин – это карбоцепной полимер, содержащий в качестве заместителей у углерода основной цепи водород и (или) алкил.
Наиболее известными представителями этого класса соединений являются полиэтилен, полипропилен и их многочисленные сополимеры.
Полиэтилен (ПЭ) – полимер этилена с преобладающим строением повторяющегося составного звена [— СН2 — CH2 —].
Удачное сочетание в полиолефинах механической прочности, химической стойкости, хороших диэлектрических показателей, низкой газо- и влагопроницаемости, легкости переработки в изделия всеми известными способами, а также низкой стоимости и доступности сырья позволили пололиолефинам занять первое место в мире по валовому выпуску пластмасс.
Техническое применение нашел полиэтилен двух видов: полиэтилен высокого давления (ПЭВД), получаемый полимеризацией этилена при давлении 1000-3500 кгс/см2, и полиэтилен низкого давления (ПЭВД), получаемый при давлении ниже 40 кгс/см2.
ПЭВД выпускается в чистом виде (базовые марки) и в виде композиций со стабилизаторами, красителями и другими добавками. Выпускается в виде гранул с насыпной плотностью 0,50-0,55 гс/см3. Гранулы полиэтилена могут быть натурального белого цвета. Рецептура композиции подбирается в зависимости от условий эксплуатации. Выбор рецептуры композиции должен производиться в соответствии с ГОСТ 16337-70. В автомобилестроении используется ПЭВД марок 15803-020, 16803-020, 17703-010, 17803-015,10703-020, 10803-020 и др.
Промышленностью выпускается широкая номенклатура материалов ПЭВД (ГОСТ 16337-77) и композиций ПЭВД с минеральными наполнителями (ТУ 6-05-1409-79), а также композиции на основе ПЭВД: вулканизующиеся (ТУ 6-05-041-630-76); самозатухающие (ГОСТ 16336-77); вулканизующиеся самозатухающие (ТУ 6-05-041-731-80), полупроводящие вулканизующиеся (ТУ 6-05-041-731-80) и др.
ПЭНД выпускается по ГОСТ 16338-85, а композиции ПЭНД с минеральными наполнителями – по ТУ 6-05-1145-83.
Полипропилен (ПП) – полимер бутилена со структурной формулой повторяющегося составного звена.
Полипропилен – термопластичный линейный полимер. Известны различные структуры ПП, наибольшее значение имеет изотактический полимер. Получены также олигомеры пропилена.
ПП под действием сильных окислителей (концентрированные HNO3, H2 SO4, хромовая кислота) темнеет и разрушается, но устойчив к разбавленным и концентрированным растворам КОН и NaOH. Вода даже при повышенных температурах не оказывает на полимер заметного влияния (например, изделия из ПП можно кипятить и стерилизовать вплоть до 130 ºС). ПП выпускается по ТУ 6-05-1105-78 и ТУ 6-05-1756-78, композиции ПП с повышенной морозостойкостью – по ТУ 6-05-1931-82, а наполненные композиции ПП – по ТУ 6-05-05-1691-81.
При ремонте автомобилей полиэтилен применяется в виде изделий и пленки. Порошкообразный полиэтилен наносят на металлы газопламенным, вихревым, вибрационным и другими способами.
Полиакрилат (ПАК) – карбоцепной полимер сложного эфира акриловой кислоты, ее гомологов или замещенных производных со структурной формулой повторяющегося составного звена.
Полиметилметакрилат (ПММА) – полиакрилат со структурной формулой повторяющегося составного звена. На основе полиметилметакрилатов в широком масштабе выпускают листовые и гранулированные материалы, а также порошки и пленки. Наибольшее значение имеют листовые материалы – органическое стекло.
Для изготовления автомобильных деталей методом литья применяется дакрил-2М, представляющий собой сополимер метилметакрилата (98%) с метилакрилатом (2%). Выпускается прозрачным бесцветным и прозрачным окрашенным.
При ремонте автомобилей, оборудования и технологической оснастки применяются быстротвердеющие композиции на основе производных метакриловой кислоты: самотвердеющие массы АСТ-Т (ТУ 64-2-226-79) и АСТ-Т-Т (карбакрил), а также технический стиракрил (СТУ 30-12224-62). АСТ-Т и АСТ-Т-Т характеризуются способностью затвердевать при комнатной температуре (20-25 ºС) и атмосферном давлении, простотой приготовления и нетоксичностью. Можно вводить до 45% наполнителей (металлические порошки, стружка и др.). Состав готовится на месте применения, имеет низкую адгезию к металлам, усадка составляет 0,2-0,5%, теплостойкость по Мартенсу 50-60 ºС.
Полиуретан (ПУР) – гетероцепнойполимер, составные звенья которого соединены уретановой связью.
Получают полиуретаны при совместной поликонденсации полиизоционатов с олигликолями. В зависимости от природы исходных компонентов и строения макромолекул полимеры могут быть термопластичными и термореактивными, пластичными и хрупкими, мягкими и твердыми. По износостойкости ПУР-эластомеры превосходят резину, каучук и другие материалы. Наряду с отличными физико-механическими свойствами ПУРэластомеры обладают хорошей сопротивляемостью большим деформациям при сохранении эластичности, что позволяет использовать их в качестве конструкционных материалов.
Одной из разновидностей ПУР-эластомеров являются термопластичные ПУР, получаемые ступенчатой полимеризацией полиэфиров с диизоционатами в присутствии компонентов, способствующих удлинению цепи. Они отличаются высоким модулем упругости износо- и морозостойкостью, низким коэффициентом трения, стойкостью к вибрациям, а также к воздействию масел и бензина.
В настоящее время находят применение вспененные пластмассы. Наряду с ростом выпуска уже получивших широкое признание вспененных пластмасс с изолированными ячейками (пенопластов) и с сообщающимися ячейками (поропластов) разрабатываются новые типы вспененных композиций и высокопроизводительные способы их получения. Вспенивать можно все синтетические материалы. В основе способа их получения лежат два принципиально различных метода. Один из них основан на применении термопластичных полимеров, а другой – на использовании способных к отверждению жидких олигомеров.
Аминопласт – пластмасса на основе аминосмол. Аминосмола – синтетическая смола на основе альдегида и веществ, содержащих аминогруппу. В качестве наполнителей в аминопластах применяют сульфидную целлюлозу, хлопковую целлюлозу, асбест, древесную муку. Аминопласты не имеют запаха, светостойки, могут быть окрашены в любые тона: от светлых до темных. Аминопласты выпускаются в виде прессовочных материалов (порошков и волокнистых материалов), слоистых пластиков и пористых материалов. Аминопласт групп А1 и А2 (ГОСТ 9359-80) представляет собой пресс-материал.
Поликарбонат (ПК) – сложный полиэфир угольной кислоты и диоксисоединений. Поликарбонаты – термопластичные полимеры, отличаются стабильностью размеров в широком интервале температур от -120 до +140 ºС, высокой ударной вязкостью вплоть до температуры -100 ºС, высокими электроизоляционными и механическими свойствами, высокой теплостойкостью, атмосферостойкостью и влагостойкостью, стойкостью к окислительным средам при повышенных температурах. Поликарбонаты растворяются в эфирах, кетонах, хлорированных углеводородах, оптически прозрачны. В автомобилестроении применяется поликарбонат, изготавливаемый по ТУ 6-05-1668-80.
Полиформальдегид (ПФ) – полиацеталь со структурной формулой составного звена. Полиформальдегид – высококристаллический термопластичный материал, твердый и жесткий.
Пентапласт представляет собой высокомолекулярный простой эфир. Простой эфир – полимер, повторяющиеся составные звенья которого соединены простой эфирной связью.
Исходным сырьем для его синтеза служит пентаэритрит. Изделия из пентапласта могут эксплуатироваться при температуре до 120-130 ºС, а кратковременно – до 135-150 ºС. Важными свойствами пентапласта являются его высокие механические свойства при повышенных температурах. При 100 ºС разрушающее напряжение при растяжении пентапласта выше, чем для большинства термопластичных полимеров.
Отличительным свойством пентапласта является малая ползучесть под нагрузкой при повышенных температурах и низкий коэффициент трения. При определенных условиях эксплуатации пентапласт обладает высокой стойкостью к истиранию.
Наиболее ценным свойством пентапласта является его высокая химическая стойкость. Он стоек к действию щелочей, кислот, солей и большинства органических растворителей. Он успешно эксплуатируется в составах для пассивации, глубокого травления, никелирования, хромирования, цинкования и т. д.
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) – полимер тетрафторэтилена со структурной формулой повторяющегося составного звена. ПТФЭ является самым химически стойким из всех известных материалов: пластмасс, металлов, стекол, эмалей, сплавов и т. п. На него совершенно не действуют кислоты, окислители, щелочи, растворители. Обладает отличными антифрикционными свойствами. По ГОСТ 10007-80 фторопласт-4 предназначается для изготовления изделий, пленок, обладающих высокими диэлектрическими свойствами, стойкостью к сильным агрессивным средам и работающих при температуре до +250 ºС.
В зависимости от свойств и назначения фторопласт-4 выпускают следующих марок:
С – для изготовления специзделий;
П – для изготовления электроизоляционной и конденсаторной пленок;
Н – для изготовления электротехнических изделий и других изделий с повышенной надежностью;
О – для изготовления изделий общего назначения и композиций; Т – изготовления толстостенных изделий и трубопроводов.
Стеклопластики – композиционные материалы на основе органического и неорганического полимерного связующего и стеклянного наполнителя. Из органических связующих наибольшее применение получили полиэфирные, фенолформальдегидные и эпоксидные смолы, кремнийорганические полимеры и некоторые термопласты; среди неорганических связующих – алюмофосфаты и щелочные силикаты. В качестве наполнителя применяют, главным образом, стеклянные волокна в виде отдельных нитей, жгутов (ровингов), стеклотканей, стеклошпона, стекломатов и рубленых волокон, реже – стеклянные пленки, чешуйки и микросферы. Стеклопластики на основе стеклянных волокон характеризуются сочетанием высокой прочности, сравнительно низкой плотности и теплопроводности, высокими электроизоляционными свойствами, радиопрозрачностью.
В автомобилестроении используются стеклоткани Т-11, Т-12-41, смолы НПС-609-21М, ПН-1, препреги А-66-151, АП-70-51, а также хлопчатобумажная ткань, пропитанная смолой «нанка».
Ненасыщенная полиэфирная смола (ПН) – синтетическая смола на основе сложного полиэфира фумаровой или малеиновой кислоты или ангидрида и диолов с обязательным присутствием мономера.
Эфиры целлюлозы являются производными природного стереорегулярного полимера целлюлозы. Сложные и простые эфиры целлюлозы используют для получения пластмасс (этролов, целлулоида), пленок и лаков.
Целлулоид представляет собой пластическую массу, состоящую из коллоксилина, пластификатора (камфара), добавок (например, фосфорнокислого натрия), пигментов и красителей. Недостатком целлулоида является его горючесть, поэтому его вытеснили другие, менее горючие материалы – этролы: ацетилцеллюлозные, ацетобутиратцеллюлозные, этилцеллюлозные, нитрат целлюлозные.
Этролы представляют собой термопластичные композиции, состоящие из эфира целлюлозы, пластификаторов, стабилизаторов, красителей, наполнителей и некоторых специальных добавок. Этролы пригодны для переработки прессованием, экструзией и литьем под давлением. Особенно широко применяют этролы для изготовления автомобильных деталей: рулевых колес, щитков, кнопок и т.п. Наибольшее распространение для автомобильных деталей получили ацетилцеллюлозные этролы (ТУ 6-05-1528-78).
2. Другие полимеры и пластмассы
Полиарилат (ПАР) – это ароматический сложный полиэфир. Антифрикционные полиарилаты (ТУ 6-19-271-1-79) получили название эстеран и применяются для антифрикционных самосмазывающихся систем, узлов сухого трения в высоком вакууме, а также для деталей тепло-, радиационно-, бензомаслостойких и вибропрочных деталей.
Полиимид (ПИ) – гетероцепнойполимер, составные звенья которого соединены имидной связью.
ПИ отличаются от других термопластичных и термореактивных материалов высокими показателями механических и электроизоляционных свойств, радиационной стойкостью при высоких и низких температурах. ПИ стойки к действию органических растворителей и нейтральных масел, но разрушаются под действием концентрированных кислот и щелочей. Они не окисляются вплоть до 250-275 ºС.
ПИ применяются для получения пленок, эмаль-лаков, связующих, клеев, прессовочных и литьевых материалов, а также пен.
Пресс-материалы ПМ-67 и ГЩ-69 выпускаются по ТУ 6-05-211- 1049-76.
Ниплон-1 (ТУ 6-05-998-75) и ниплон-2 (ТУ 6-05-1001-75) применяются для изготовления деталей и изделий электро- и радиопромышленности, машиностроения и других областей, обладающих высокой механической, термической (200-300 ºС) и радиационной стойкостью.
Норпласт – композиции на основе порошкообразного высокодисперсного ПЭНД применяются для изделий технического назначения и широкого потребления (ТУ 6-05-257-80); для напорных дренажных и ненапорных труб используют норпласт 1-1-742 (ТУ 6-05-264-81).
Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) – сложный полиэфир терефталевой кислоты и этиленгликоля.
Поливинилбутираль (ПВБ) – поливинилацеталь со структурной формулой составного звена.
Поливинилацеталь (ПВАЦЛ) – карбоцепной полимер со структурной формулой составного звена.
Кремнийорганический полимер (КО) – полимер, составное звено которого содержит атомы кремния и органические группы.
Препреги – реактопласты, представляющие собой волокнистые наполнители, пропитанные термореактивной смолой (связующим); являются незаменимым материалом для изготовления крупногабаритных изделий относительно простой конфигурации. Препреги АП-70-151, АП-66-151 (ТУ 6-11-298-84) – стекловолокнистые материалы, пропитанные полиэфирными связующими. Выпускаются с двухсторонним полиэтиленовым покрытием.
3. Пластмассы, применяемые в автомобилестроении
В автомобилестроении применяются пенополиуретаны и полиуретановые поропласты.
Выпускаемый эластичный пенополиуретан (ОСТ 6-05-407-75) – материал на основе полиэфира П-2200 – применяется в качестве амортизационного тепло-, электро-, звукоизоляционного материала. Имеются марки 35-0,8; 40-0,8; 40-1,2 листовой и рулонный, кажущаяся плотность от 35 до 40 кгс/м3,
Интегральные эластичные пенополиуретаны ППУ-203-3, ППУ-203-4, ППУ-203-5 применяются в автомобильной, медицинской промышленности в радиоэлектронике и т. д. Кажущаяся плотность для ППУ-203-3 250-600 кг/м3, для ППУ-203-4 200-400 кг/м3, а для ППУ-203-5 150-250 кг/м3.
В ремонтном производстве пенополиуретаны могут наноситься на изделия напылением. Жидкие исходные композиции (полиэфирная и изоцианатная) равномерно, в строго определенном соотношении, поступают к распылителю (специальный пистолет), который обеспечивает их смешение, распыление, транспортирование и нанесение на обрабатываемую поверхность слоем толщиной 0,5-2 мм. После вспенивания толщина нанесенного слоя увеличивается до 5-20 мм, и ППУ окончательно отверждается.