29. Промышленные реактопласты. Фенопласты. Пресс-порошки.

Реактопласты при нагревании переходят в вязко-текучее состояние. Затем в результате протекания хим реакций они отверждаются с образованием сетчатой структуры. При этом полимер необратимо изменяет свои свойства, утрачивает способность переходить в вязко-текучее состояние. Становится неплавким и нерастворимым. Промышл РП- фенопласты, аминопласты, сложн полиэфиры, эпоксидные полимеры, кремний орг-е полимеры, полиимиды и т.д.Фенопласты – пластмассы на основе феноло-альдегидных смол. В промышленности их выпускают наполненными и ненаполненными. Ненаполненные фенопласты используют в качестве клея для склеивания изделий из древесины, металлов, пластмасс. Используются при изготовлении фанеры, лаков, эмалей, герметиков. Фенольные клеи, лаки, эмали имеют низкую стоимость. Недостатки:- обладают большой хрупкостью. Ликвидируется с помощью модификации различными полимерами. Пр-р: при модификации полиацеталями – клей БФ, если каучуком – клей ВК. Наполн-е фенопласты выпускаются в виде пресс-материалов с порошкообр наполнителем (пресс-порошки) Пресс-порошки – обладают достаточной прочностью, теплостойкостью, стойкостью к действию химических реагентов, высокой поверхностной твердостью, хорошими электроизоляционными свойствами, огнестойкостью, в сочетании с низкой стоимостью. Широко применяются при изготовлении различных изделий в автомобилестроении, электротехнике, изделий бытового назначения. Фенольные пресс-порошки: фенольный олигомер, наполнитель, отвердитель, смазывающее вещество, краситель и др. В зависимости от типа фенольного олигомера: новолачные и резольные Они обеспеч-т пропитку и соед-е частиц всех комп-тов в однородную массу. За счет отверждения олигомера достигается монолитность и сохранение формы готового изделия. Св-ва олигомера определяют основные кач-ва порошкообраз-х фенопластов. Для пр-ва пресс-порошков в качестве наполнителя применяют древесную муку, микроасбест, кварц, слюду, графит, кокс, каолин. От природы наполнителя зависят механическая прочность, теплостойкость, химическая стойкость, водостойкость, диэлектрические показатели. Использование минеральных наполнителей улучша теплоизоляц-е св-ва, жесткость. Органические наполнители (древесная мука) обеспечивают получение материала с повышенной ударной вязкостью, необходимой текучестью. Графит придает полупроводниковые свойства. Механизм взаимодействия наполнителя с олигомером до конца не выяснен. Предполагают, что органический наполнитель вступает в хим-е взаимодействие с полимером, минеральный – лишь обволакивается олигомером. Минеральные наполнители позволяют применять более высокие температуры в процессе переработки пресс-порошков, а древесная мука при температуре более 200 С разлагается. Поэтому на практике сочетают наполнители различных типов, чтобы получить материалы с определенным комплексом свойств. Иногда в пресс-порошки добавляют инертный наполнитель, но в ограниченном количестве т.к. он может ухудшить качество пресс-порошков. В качестве отвердителя часто используют уротропин (гексаметилен тетрамин). Уротропин разлагается на формальдегид и аммиак. Выделяющийся формальдегид создает избыток альдегидного компонента и реагирует с новолачным олигомером с образованием трехмерной структуры. В резольных пресс-порошках в качестве отвердителя используют оксиды магния и кальция, которые к тому же повышают твердость изделий и их термостойкость. Стеарин или стеарат кальция используют в составе пресс-порошков как смазывающие вещества. Они улучшают таблетируемость и предотвращают прилипание изделий к форме.Обычно пресс-порошки перерабатывают в изделия методом горячего прессования. Новые рецептуры позволяют перерабатывать их методом литья под давлением. Чтобы использовать этот методпресс-порошки изготавливают с повышенным содержанием связующего и композиция становится более подвижной. Чтобы увеличить текучесть материала добавляют фурфурол или глицерин в процессе пластикации. Для изготовления пресс-порошков на основе жидких олигомеров применяются эммульсионный и лаковый способы (мокрые способы).В промышленности используются сухие методы изготовления пресс-порошков.Технол процесс вкл следующие стадии: - стадия подг сырья – смеш-е компонентов- пластикация- дробление- помол- стандартизация. Пластикация смеси – наиболее ответственная операция. Вместе с гомогенизацией происходит дальнейшая поликонденсация олигомеров с частичным переходом их в стадию резитола. Пластикация в зависимости от способа производства может проходить на вальцах или в экструдере. Валки пустотелые. Они обогреваются и охлаждаются подачей пара или холодной воды. Рабочий валок имеет ножи для подрезания и перемешивания массы. Рабочий и холостой валки вращаются с разной скоростью. Это способствует лучшему перемешиванию материала. Холостой валок вращается медленнее, чем рабочий. Композиция материала поступает в зазор между валками, под действием повышенной температуры смесь размягчается и обволакивает тонким слоем рабочий валок. Материал пластицируется к краю рабочего валка. От провальцованного материала дисковым ножом отрезается непрерывная лента, которая снимается плоским ножом и по транспортеру передается в зубчатую дробилку. Продолжительность пластикации и температурный режим оказывают влияние на качество.Для новолачных пресс-порошков время пластикации в 2-3 раза меньше, чем для резольных т.к. скорость перехода новолачных олигомеров под действием атропина больше.Минимальная и максимальная температуры пластикации связаны с физическими и химическими процессами, происходящими при пластикации.Олигомеры должны расплавиться и обеспечить хорошую пропитку наполнителя и других компонентов смеси, поэтому температура холостого (более горячего) валка должна быть 100-150 С, а рабочего валка – ниже: 50-95 С, что необходимо для прилипания к нему вязкой расплавленной массы.При использовании минеральных наполнителей, которые плохо пропитываются, температура рабочего валка должна быть 75-90 С, а холостого – 100-125 С.При вальцовом способе качество пресс-порошка зависит также от размера зазора между валками. Чем меньше зазор, тем лучше при прочих равных условиях качество материала. Особенно это важно для новолачных пресс-порошков потому что их время вальцевания велико, а температура по толщине листа не успевает выравниваться. Экструзионный способ Включает те же стадии, что и вальцовый, но процесс пластикации происходит в экструдере. При экструзионном методе применяются экструдеры различной конструкции. Смесь захватывается червяком, размягчается под действием температуры, перемешивается и пластицируется. Температура материала внутри цилиндра 80-95 С Композиция выходит в виде жгута, который нарезается ножами на небольшие кусочки. В этом случае пресс-порошки получаются лучшего качества за счет применения более высоких температур, что обеспечивает хорошую пропитку в результате снижения вязкости олигомера и снижения пластикации. Недост: относительно невысок произв-ть оборудования и этим способом трудно получать резольные материалы.м.б.:- общего назначения (наполнитель – древесная мука)- влагохимстойкие(на основе новолачных олигомеров, совм-х с ПВХ) – могут исп-ся и минеральные, и органические наполнители.- жаростойкие (на основе новолачных смол и минеральных наполнителей)- электроизоляционные (используются порошки резольного типа с органическим или минеральным наполнителем)- высокочастотные (на осн резольных олигомеров и минеральных наполнителей) – ударопрочные(на осн новолачных олигомеров, совмещ с каучуком.)