Опорный конспект темы «Пластмассы. Слоистые пластмассы.»

1. Пластмассы

Пластические массы представляют собой изделия получаемые из прессованных порошков, которые при нагревании и давлении размягчаются, приобретают пластические свойства. Пластмассовые изделия могут получать литьём или прессованием - это корпуса, основания, кнопки, ручки и т.д.

Пластмассы - это многокомпонентные материалы, состоящие из связующего вещества, наполнителей, пластификаторов, стабилизаторов, смазывающих веществ, отвердителей, красителей.

Связующие вещества — синтетические смолы (резольные, эпоксидные, кремнийорганические). Пропитывая наполнители и другие компоненты пластмасс - придают им пластичность и монолитность. Связующие вещества могут быть термопластичными и термореактивными и пластмассы в связи с применением типа наполнителя, могут быть термопластичными и термореактивными.

Наполнители - порошкообразные или волокнистые вещества, повышающие механическую прочность и уменьшающие объёмную усадку пластмасс. Волокнистые наполнители -стеклянные, асбестовые, хлопковые. Повышают механическую прочность пластмасс. Неорганические наполнители (кварцевые, слюдяные порошки, стеклянное волокно), повышают коэффициент теплопроводности и нагревостойкость пластмасс.

Пластификаторы - густые маслообразные синтетические жидкости, вводимые в пластмассы для понижения их хрупкости и повышения холодостойкости.

Стабилизаторы - вводятся в пластмассы с целью повышения стойкости к свету и нагреву.

Смазывающие вещества - это стеарин, олеиновая кислота вводятся в пластмассы для лучшего отделения от поверхности стальной пресс-формы.

Отвердители - вводятся в пластмассы с целью ускорения процессов отвердевания.

Красители - придают пластмассам равномерную окраску. Повышают стойкость изделий к свету.

Порообразователи - вещества вводимые в пластмассы, при нагревании выделяют большое количество газов, создающих пористую структуру в газонаполненных пластмассовых изделиях.

Исходным материалом для изготовления пластмасс являются прессовочные порошки - это вещества состоящие из связующего, наполнителей и других компонентов. Порошки обладают хорошей текучестью под давлением в стальной форме. Большинство пластмассовых изделий электроизоляционного назначения получают методом горячего прессования в нагретых до 120 - 200 °С. Некоторые пластмассы изготавливают холодным прессованием - при температуре пресс-формы 20 °С

По сравнению с чистыми полимерами пластмассы на их основе обладают несколько пониженными электроизоляционными свойствами. Это из-за вводимых красителей, наполнителей и других веществ вводимых для повышения механической прочности и нагревостойкости пластмасс. Лучшими характеристиками обладают пластмассы на основе кремнийорганических связующих.

2.Слоистые пластмассы

Слоистые пластмассы (слоистые пластики)—это материалы, в которых наполнителем служат листовые материалы: бумага или ткани, создающие слоистую структуру материала. Связующим веществом в них являются термореактивные фенолоформальдегидные и другие смолы. За последние годы разработаны и внедрены слоистые пластмассы, имеющие связующим веществом креминий органические и эпоксидные смолы, а в качестве наполнителей—стеклянные ткани. Эти материалы (стеклотекстолиты) отличаются повышенной нагревостойкостью (180—200° С).

Из слоистых пластмасс наиболее широкое применение получили гетинакс, текстолит и стеклотекстолит.

Гетинакс — листовой слоистый материал, в котором наполнителем являются листы пропиточной бумаги толщиной 0,10—0,12 мм. Процесс производства гетинакса заключается в пропитке бумаги лаками и последующей разрезке ее на листы определенных размеров. Пропитку бумаги лаком производят в пропиточной машине с последующей сушкой в этой же машине.

Листы пропитанной лаком бумаги после сушки собирают в пакеты определенного веса, соответственно толщине прессуемого изделия. Собранные пакеты бумаги прессуют между нагретыми (до 150—165° С) стальными плитами многоэтажных гидравлических прессов (рис. 127). При горячем прессовании расплавленная смола склеивает пропитанные листы бумаги и переходит в неплавкое состояние. Давление прессования 50—90 кГ/см2, время выдержки — от 2 до 5 мин на 1 мм толщины прессуемого листа. По окончании процесса прессования полученные доски и листы охлаждают, пропуская воду через внутренние каналы в стальных плитах пресса.

При этом давление несколько снижается. У вынутых из пресса листов и досок гетинакса края обрезают циркулярной или ленточной пилой. Площадь листов — от 550X700 до 930Х 1430 мм2.

Гетинакс изготовляется в виде листов и досок толщиной от 0,2 до 50 мм следующих марок: 1, И, 111, IV, V и др. — для работы в электрооборудовании промышленной частоты (50 Гц) и марок: VI, VII и VIII—для работы на высокой частоте. Высокочастотный гетинакс выпускается толщиной от 0,4 до 3,8 мм.

Гетинакс марок V-1 и V-2 отличается повышенной электрической прочностью, гетинакс марок III и IV имеет повышенную стойкость к влаге, а гетинакс марок I и 11 обладает повышенной механической прочностью.

Гетинакс для высокочастотных устройств отличается малым тангенсом угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц. Остальные его электрические характеристики тоже несколько выше по сравнению с низкочастотными сортами гетинакса. Гетинаксы всех марок предназначены для работы при температуре от —65 до + 105° С.

Гетинакс используется для изготовления различного рода плоских электроизоляционных деталей и оснований. Следует учитывать, что искростойкость гетинакса невысока и после нескольких искровых разрядов па поверхности гетинакса остается науглероженный след с большой проводимостью. Гетинакс легко поддается механической обработке — режется, пилится, сверлится. Тонколистовые сорта гетинакса хорошо штампуются, особенно в подогретом состоянии.

Асбогетинакс — слоистая пластмасса, получаемая горячим прессованием листов асбестовой бумаги, пропитанных эпоксидно-фенолоформальдегидным лаком. По нагревостойкости асбогетинакс относится к классу В (130° С).

Текстолит отличается от гетинакса тем, что наполнителем в нем является хлопчатобумажная ткань. Производство текстолита существенно не отличается от производства гетинакса. Текстолит выпускается марок А, Б и Г — на основе бязи и миткаля и марки ВЧ (для высоких частот)—на шифоне.

Электрические характеристики текстолита несколько ниже по сравнению с гетинаксом, однако у текстолита выше сопротивление раскалыванию (вдоль слоев) и удельная ударная вязкость, доходящая до 30—35 кГ/см2. Текстолит легче поддается механической обработке, но следует учитывать, что текстолит — материал значительно дороже гетинакса. Текстолит выпускается в листах толщиной от 0,5 до 50 мм и площадью от 450X600 до 750X 1000 мм. Нагревостойкость текстолита не выше 105° С (класс А). Текстолит, как и гетинакс, обладает низкой искростойкостью, так как их связующее— бакелитовая смола легко науглероживается под действием электрических искр.

Асботекстолит — слоистая пластмасса, получаемая горячим прессованием листов асбестовой ткани, пропитанных бакелитовым лаком. Материал хорошо обрабатывается и обладает нагревостойкостью до 130° С. Все асбестовые пластмассы имеют невысокие электрические характеристики.

Стеклотекстолит отличается от текстолита тем, что наполнителем в нем является электроизоляционная бесщелочная стеклянная ткань. Стеклотекстолиты обладают повышенной влагостойкостью и лучшими электрическими и механическими характеристиками по сравнению с текстолитом и гетинаксом, но хуже обрабатываются. Стеклотекстолит изготовляется нескольких марок СТ, СТБ — на основе бесщелочных тканей со связующим — фенолоформальдегидной смолой и СТК, СТВК — на кремнийорганических смолах.

Основные характеристики слоистых пластмасс

характеристики слоистых пластмасс

Эти стеклотекстолиты отличаются повышенной нагревостойкостью (180—200° С).

Основные свойства слоистых электроизоляционных пластмасс приведены в т