книги из ГПНТБ / Ламба, Константин Дмитриевич. Применение пластических масс в угольной промышленности
.pdfПРИМЕНЕНИЕ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС В УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ
Москва —1960
АННОТАЦИЯ
■ В брошюре изложены общие понятия о пластических 1Йссах и их свойствах. Коротко описаны основные достижения отечественной промышленности по приме нению пластмасс в технике. Приведены сведения о но вых высокопрочных прессматериалах: ФКП, АГ-4, поликапролактаме, ударно-прочном полистироле и о воз
можных путях их применения.
Освещены вопросы применения пластмасс в уголь ном машиностроении СССР и за рубежом. Описан опыт работы по применению пластмасс для изготовления шахтных вагонеток, скребковых конвейеров, шахтер ских ламп и другого шахтного оборудования.
Брошюра рассчитана на широкий круг работников угольной и горнорудной промышленности, а также мо жет быть использована инженерно-техническими работ никами при проектировании горных машин с примене нием деталей на пластмасс.
СОДЕРЖАНИЕ
|
|
|
Стр. |
Предисловие |
|
о |
|
|
Jr |
||
Значение пластических масс в народном хозяйстве........................................... |
|
о |
|
Общие сведения о пластических массах.................................................................. |
. |
' |
|
1. |
Исходное сырье для изготовления пластических масс |
— |
|
2. |
Состав и классификация пластических масс.................................. |
' |
п |
3. |
Методы переработки пластических масс в изделия ' ’ |
’ i |
|
Свойства пластмасс................................................................................................. |
|
18 |
|
Типы .пластмасс и их характеристика....................................................................... |
|
||
1. |
Термореактивныепластмассы........................................................................ |
|
~ |
2.Термопластичные пластмассы.................................................................
3. |
Газонаполненныепластмассы........................................................................ |
™ |
|
4. |
Новые смолы |
и пластмассы........................................................................ |
’2 |
Применение пластмасс |
в технике.......................................................................... |
о* |
|
Применение пластмасс в угольной промышленности......................................... |
|||
Краткий словарь специальных терминов • • ..................................... |
'° |
||
Литература....................................................................................................................... |
|
|
_________ V /» м/vub Р/^ичн'ая Г /0f/ о
НАУЧН-ТЕаНИЧЕСКАяI /Х5/ ”
L-Библиотгча СССР I ID'S'
ПРЕДИСЛОВИЕ
В решении майского (1958 г.) Пленума ЦК КПСС «Об
ускорении развития химической промышленности и особенно производства синтетических материалов и изделий из них для удовлетворения потребностей населения и нужд народного хо зяйства» и в решении XXI съезда КПСС намечена широкая программа увеличения производства пластических масс. За семилетие выпуск важнейших химических продуктов в нашей
стране должен увеличиться примерно в три раза, а производ ство пластических масс и синтетических смол более чем в семь раз. За это время будет построено и реконструировано более
250 предприятий химической промышленности. Сумма средств.,
выделенных на капитальное строительство, превышает
100 млрд. руб.
Быстрое развитие производства синтетических материалов
позволит значительно |
расширить |
применение |
пластических |
|
масс в технике. |
Уже сейчас в народном хозяйстве используют |
|||
несколько тысяч |
видов |
изделий |
из пластмасс. |
Наибольшее |
распространение |
эти материалы |
получили в автотракторной |
промышленности, электро- и радиотехнике, в машиностроении,,
авиации, на железнодорожном транспорте. Сделаны первые
шаги по внедрению пластических масс и в угольной промыш ленности, где их применение позволит уменьшить вес и повы сить срок службы машин, облегчить условия труда шахтеров; и сэкономить огромные материальные ресурсы.
Целью настоящей брошюры является ознакомление работ ников угольной промышленности с существующими типами пластических масс, с использованием этих материалов в раз
личных отраслях народного хозяйства, в том числе и в уголь ной промышленности.
ЗНАЧЕНИЕ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС
ВНАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Внастоящее время развитие любой отрасли народного хо зяйства немыслимо без широкого, непрерывно увеличивающе гося использования полимерных материалов. Синтетические материалы уже давно перестали быть «заменителями». В на
стоящее время — это новый класс материалов, по комплексу свойств и возможностям быстрого внедрения в различные,
отрасли промышленности |
превосходящий все известные ранее |
|
природные |
материалы. |
|
Высокая |
прочность, малый удельный вес, устойчивость |
|
к действию |
повышенных |
температур, химическая стойкость; |
простота технологии переработки в изделия, экономическая до ступность и широкая сырьевая база обусловили быстрое раз витие производства высокомолекулярных синтетических мате риалов. В 1957 г. мировое производство этих материалов составляло более 5 млн. т, в том числе около 3,5 млн. т пла стических масс. В настоящее время мировое производство
синтетических полимерных материалов уже более чем в два раза превышает производство алюминия, цинка, меди и дру
гих цветных металлов. Можно смело сказать, что в ближай
шие 15—20 лет производство полимеров достигнет двух третей нынешнего производства стали.
В Советском Союзе пластические массы начали выпускать примерно 35—40 лет тому назад. За это время создано круп
ное производство пластических масс, синтетического каучука,
искусственных волокон и других полимерных материалов. Теперь наша промышленность имеет возможность выпускать все
известные в мире виды пластических масс и владеет большин
ством современных методов их получения.
Пластмассы как самостоятельные материалы, обладающие
высокими физико-механическими свойствами, широко исполь-
5
зуют в различных областях народного хозяйства. В автомо бильной промышленности из -пластмасс изготовляют кузова,
крылья, капоты, штурвалы, щитки, шестерни и много других деталей автомобилей. В судостроении пластические массы при меняют для отделки кают, облицовки .палуб, изготовления де талей оборудования санузлов, для антикоррозионного покры
тия гребных |
валов |
и |
как |
термоизоляционные |
материалы |
|
В |
последнее время |
из |
стеклопластиков начали |
изготовлять |
||
лодки, катера, |
спортивные шлюпки и даже небольшие речные |
|||||
и |
морские суда. |
|
|
область применения |
пластических |
|
|
Все больше |
расширяется |
масс в машиностроении. Из них изготовляют подшипники,
шестерни, маховики, |
шкивы и другие детали. Успехи авиа |
||||
ционной техники в последние годы также связаны с |
широким |
||||
использованием |
пластических масс, |
универсальных |
клеев и |
||
лакокрасочных покрытий на основе синтетических смол. |
|||||
Пластические массы получили распространение и на же |
|||||
лезнодорожном |
транспорте. |
Особенно |
широко их начали при |
||
менять в устройствах сигнализации и |
связи, в вагоностроении, |
||||
в путевом хозяйстве. |
Из |
пластмасс |
изготовляют |
различные |
детали эскалаторов метрополитена, путевые накладки изоли рующего стыка, изоляторы для электроподвижного состава, детали реле различных типов, армированные контактные ко
лодки для электрической аппаратуры, тормозные колодки и
множество различных изделий для внутреннего оборудования пассажирских вагонов.
Применение пластмасс в любой отрасли народного хозяйст ва дает большой экономический эффект. Например, в химиче ской промышленности 1 т фаолита заменяет 6 т свинца,1 в ка
бельной промышленности 1 |
т пластиката заменяет |
5 |
т свинца, |
||
в машиностроении 1 |
т |
пластмасс |
заменяет 3 |
т |
цветных |
металлов. Применение |
синтетических |
материалов |
экономиче |
ски выгодно и в резиновой промышленности, например при
производстве шин. Замена хлопчатобумажного корда в авто
мобильных шинах кордом из химических волокон увеличивает
срок службы шин в полтора раза.
Начали применять пластические массы и в угольной про мышленности. В 1958 г. институтом Внииптуглемаш Госпла на СССР из пластмасс созданы первые образцы шахтных ва
гонеток, секций скребковых конвейеров, головных |
светильни |
ков и другие изделия. |
чем в два |
Кузов шахтной вагонетки из пластмасс более |
раза легче металлического; изготовленная |
из стеклопластика |
|||
секция |
шахтного скребкового |
конвейера |
весит |
25 кг, в то |
время |
как такая же секция из |
металла весит 54 кг. Переход |
||
на изготовление этих изделий |
из синтетических |
материалов |
позволит сэкономить в угольном машиностроении десятки ты сяч тонн металла.
6
Использование крсмнийорганической. изоляции в электро двигателях врубовых машин и угольных комбайнов значи тельно повышает срок службы двигателей и дает ежегодно
экономию около 100 млн. руб. Подсчитано, что в среднем каж
дая тысяча тонн пластических масс, использованных взамен
металла, дает экономию более 5 млн. руб.
Таковы некоторые примеры использования пластических масс и экономии от их применения.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЛАСТИЧЕСКИХ МАССАХ
1. ИСХОДНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС
Основными источниками сырья для получения пластических масс являются каменный уголь, нефть, природные и нефтяные газы, целлюлоза и др. При сухой перегонке каменного угля получают ряд газообразных и жидких продуктов и кокс. Из жидких каменноугольных смол извлекают фенол (карболовую кислоту), являющийся главной составляющей частью фено- лоф-ормальдегидных прессматериалов и полупродуктом при изготовлении многих синтетических смол, в том числе и по лиамидных (капрон, силон и др.).
Для получения многих пластических масс используют кокс.
Сплавленный при |
температуре |
3 000° с известью |
кокс |
обра |
|||
зует карбид кальция, который |
при |
взаимодействии с |
водой |
||||
дает |
газ ацетилен. |
Из |
ацетилена получают много химических |
||||
продуктов, идущих |
для |
создания |
пластических |
масс, |
в том |
||
числе |
и синтетический |
фенол. |
Ацетилен, легко |
вступающий |
в химические соединения, широко применяют при производстве полимерных материалов (рис. 1).
При получении |
авиационного |
бензина |
путем |
крекинга |
из |
|
нефти значительная часть ее переходит |
в |
газообразные и |
смо |
|||
лянистые побочные |
продукты. В |
них |
содержится |
метан, |
эти |
лен, пропилен и много других органических продуктов, являю щихся сырьем для производства ряда пластических масс и
синтетических |
материалов. |
Окислением |
метана получают формальдегид, который, как |
и фенол является одной из главных составляющих феноло- |
формальдегидных, карбамидноформальдегидных и других пла
стических |
-материалов. |
Газ этилен служит исходным сырьем |
|||||||
для изготовления полихлорвиниловых |
смол, |
полиэтилена |
и, |
||||||
кроме того, используется для |
получения |
ряда продуктов, |
не |
||||||
обходимых для производства многих пластиков |
(рис. 2). |
|
|||||||
Большое количество исходного сырья для |
изготовления |
||||||||
пластмасс |
содержится |
не только в газообразных, |
но и в смо |
||||||
лянистых |
и жидких |
продуктах |
пиролиза |
нефти, |
много их |
и |
|||
в природных газах. |
Для пластических |
масс |
на основе эфиров |
7
Рис. 1. Примерная схема получения продуктов сухой пере гонки каменного угля для производства некоторых пластмасс
Рис. 2. Примерная схема использования некоторых газов нефтепереработки для производства пластмасс
8