книги из ГПНТБ / Ситковский, И. П. Полимерные материалы на зарубежных железных дорогах

появления на поверхности полимерного изолятора свободного угле­ рода, а следовательно, и возникновения токопроводящих дорожек — треков. Наиболее эффективным является добавление в этих целях в со­ став пластика гидрата окиси алюминия. Возникновению токопроводя­ щих дорожек на полимерном изоляторе, снижающих его электроизо­ ляционные свойства, препятствуют, хотя и в меньшей степени, так­ же и минеральные наполнители, такие, как слюда, кремнезем и др. Однако последние, улучшая электроизоляционные характеристики, могут ухудшить его прочность.

Другой возможностью исключения искро-и трекообразования является создание защитных покрытий — «рубашек» из неполярных материалов, стойких к высоким температурам и обладающих высокой износостойкостью. К таким материалам относятся кремнийорганическне смолы, политетрафторэтилен и керамика. Последняя приме­ няется в качестве защитной оболочки стеклопластиковых секционных изоляторов в контактной сети Английских железных дорог.

Несмотря на некоторое снижение механической прочности стекло­ пластиков введением в их связующую основу окислителей Итальян­ ским железным дорогам удалось создать хорошие изоляторы, обла­ дающие достаточно высокой трекингостойкостью [6]. На линии Ге­ н у я — Турин — Моданс, начиная с 1962 г., эксплуатируется более 2Ö тыс. подвесок типа «МЕС», в которых тяга наклонной консоли изо­ лирована от мачты стеклопластиковыми изоляторами (рис. 140). Под­ веска контактного провода в тоннелях на этой же линии и на линии Генуя — Вентимилья выполнена также с использованием стекло­ пластиковых изоляторов в виде горизонтальных держателей и тяг многоугольных опор. Те и другие изоляторы выполнены из стекло­ пластика на основе эпоксидных и полиэфирных смол с добавлением окислителей. Электроизоляционные свойства этих изоляторов со вре­ менем несколько ухудшаются из-за постепенного снижения их трекин­ гостойкости, приводящего к образованию токопроводящих следов. Несмотря на это, эксплуатация их дала хорошие результаты, хотя и потребовала тщательного наблюдения для своевременной замены изоляторов с обнаруженными дефектами (рис. 141). Срок службы их составлял примерно 10 лет. Это привело к поискам более трекингостойких материалов для покрытия ими стержней изоляторов, воспри­ нимающих механическую нагрузку и выполненных из стеклопластика. Дальнейшие разработки позволили применить для этих целей поли­ тетрафторэтилен (ПТФЭ). Сравнительные характеристики стекло­ пластика, воспринимающего в конструкции изолятора механические нагрузки и ПТФЭ, защищающего изолятор от поверхностных элек­ трических повреждений, подтверждают целесообразность создания комбинированных изоляторов из этих пластмасс (табл. 12).

Сочетание ПТФЭ, обладающего высоким поверхностным и объем­ ным электросопротивлением, высокой электрической прочностью, сопротивлением поверхностной электрической дуге со стеклопласти­ ком, обладающим хорошими механическими свойствами, позволило создать хороший комбинированный изолятор. Изоляторы такого типа получили название — изофлон (рис. 142).

220

221

Т а б л и ц а 12

Сравнительные характеристики стеклопластика на полиэфирной и эпоксидной смоле и политетрафторэтилена_______________

Испытание изофлоновых изоляторов показало их устойчивость не только к утечке тока, но и к разрядам, достигающим 3000 а, если

222

223

ровых изоляторов. Их применяют на контактной сети Итальянских железных дорог для несущих тросов, изоляции опор и питающих фидеров. Изоляторы состоят из круглого стержня, выполненного из стеклопластика на основе полиэфирной смолы с ребристым покрытием из ПТФЭ. Стержень имеет на концах выводы металлической арматуры. Соединение стеклопластика с арматурой осуществляется путем запрес­ совки ее или с помощью соответствующих клеев. Колпаки покрытия из ПТФЭ^связаны друг с другом методом сварки тепловой или осуще­ ствленной с помощью ультразвука.' Прокладки из неопреона или из политетрафторэтилена на каждом конце изолятора исключают воз­ можность проникновения влаги в соединения между металлическими и изолирующими частями.

На рис. 144— 148 показаны различные типы изофлоновых изолято­ ров для контактной сети с напряжением 3 кв постоянного тока,' 25 кв переменного тока и для линий энергоснабжения напряжением 60— 130—380 кв.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.«Przeglad kolejowy», Е, № 8, 1967.

2.«Indion Railway Gaz.,» 1967, v. 65, № 9, p. 409—410

3.«Bull. Amer. Ry Eng Assoc», 1969, № 623, «Prosceeding», 71, p. 181—211.

4.«Chemins fer», 1969, № 6, s. 251—252.

5.«Forschungs — und Versuchamt des internationallen Eisenbahnverbandes», 1968, № 28, s. 14—16.

6.«Ingegneria Ferroviaria», № 1, 1969, s. 7—18.

224

КРАТКИЙ СЛОВАРЬ НЕКОТОРЫХ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТЕРМИНОВ

Адгезия (прилипание) — молекулярная связь между поверхностя­ ми двух соприкасающихся разнородных тел.

Акрилаты (полиакрилаты) —термопластичные пластики на основе полимеров производных акриловой и метакриловой кислот, главным образом, метилового эфира метакриловой кислоты — метилметак­ рилата.

Алкидные смолы — см. полиэфирные смолы.

Аминопласты — обобщенное название пластических масс и прес­ совочных материалов на основе мочевиноили меламиноформальдегидных смол, а также мочевино-меламиноформальдегидных смол, в не­ которых случаях модифицированных многоатомными спиртами, кремнийорганическпми соединениями и др. В качестве наполнителей прес­ совочных композиций аминопластов применяют сульфитную и хлоп­ ковую целлюлозу, асбест, древесную муку, листы бумаги. А. широко применяются для прессования разнообразных изделий в виде прес­ совочных материалов порошковых и волокнистослоистых (в зависи­ мости от наполнителя), клеев и пористых материалов.

Антипирены — вещества-соединения, добавляемые в состав поли­ мерных материалов для повышения их огнестойкости. Из неоргани­ ческих антипиренов наиболее распространена трехокись сурьмы. К числу органических относятся галойд-хлор-бром и фосфорсодержа­ щие низкомолекулярные соединения.

Амины —■химические соединения, продукция замещения одного, двух или трех атомов водорода в аммиаке одновалентным остатком ароматических углеводородов со свободной валентностью у углерода.

Ацетилцеллюлоза — термопластичный пластик. Сложный эфир целлюлозы и уксусной кислоты.

Аетобим-— обивочный материал на основе поливинилхлоридной смолы, нанесенный на хлопчатобумажную ткань.

Винипласт — твердый термопластичный пластический материал на основе поливинилхлоридной (полихлорвиниловой) смолы.

Дифенилолпропан — один из исходных продуктов для производства эпоксидных смол.

Ингибиторы — вещества, замедляющие химические процессы. Инициаторы — вещества, возбуждающие и ускоряющие хими­

ческие процессы.

Каландрирование — процесс переработки полимерных материалов на машине — каландре.

Капролактам — ангидрид аминокапроновой кислоты. Из капро­ лактама изготовляют пластмассы и синтетическое волокно — капрон.

225

Контактное формование — процесс переработки пластических ма­ териалов в изделия. Осуществляется путем использования материалов

кремниевой кислоты.

Ксилолит — материал на основе магнезиального цемента (цемент сореля) с древесными опилками и асбестом.

Меламин — синтетический продукт, амид циануровоп кислоты — основное сырье для производства аминопластов.

Мочевина (карбамид)—продукт синтеза углекислоты и аммиака —- основное сырье для производства аминопластов.

Метилметакрилаты — см. акрилаты.

Миканит— электроизоляционный материал на основе синтети­ ческих смол с наполнителем из слюды.

Минора, пенопласт — термореактнвный пластик, отвержденный пенистый материал на основе мочевнноформальдегидной смолы. На­ ходит широкое применение в качестве теплоизоляционного материала.

Мономеры — обобщенное название низкомолекулярных органи­ ческих соединений исходных продуктов для производства путем реак­ ций полимеризации или полнконденсацни высокомолекулярных сое­ динений — полимеров.

Наполнители — инертные материалы или вещества, добавляемые к полимерам (смолам или каучукам) при изготовлении полимерных материалов (пластических масс или резин) для придания им тех или иных физико-химических и механических свойств и для удешевления материалов.

Разделяются на органические и неорганические, порошкообразные, волокнистые, слоистые.

Неопрен — вид синтетического каучука.

Отвероісдение — образование полимеров с трехмерной мокромоле­ кулярной структурой из полимера с линейной или разветвленной структурой с участием отвердителя или без него.

Пенополистирол, поропласт — легкий пластик на основе поли­ стирола.

Пенополивинилхлорид, поропласт — легкий пластик на основе поливинилхлорида.

Пенополиуретан, поропласт — легкий пластик на основе поли­ уретана.

Пиролиз — метод переработки органического сырья нагреванием до высоких температур без доступа воздуха.

226

Пластикат—обобщенное название эластичных пластических мате­ риалов, получаемых из пластифицированной поливинилхлоридной смолы.

Пластификаторы (дибутилфталат, дибутилсебацинат, диоктилфталат) — вещества, вводимые в состав пластика для придания пластичности, гибкости.

Пластмассы (пластические массы, пластики) — обобщенное наз­ вание разнообразных материалов, изготовляемых на основе синтети­ ческих и природных полимеров, выполняющих роль связующего ве­ щества. Кроме полимеров, в состав пластмасс входят наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, красители и др. Часто полимеры используют в чистом виде. В этом случае понятия полимер и пласт­ масса становятся тождественными. Пластмассы классифицируются по способам синтеза полимеров, их химическому составу и строению, технологическим свойствам и поведению при нагревании и др.

Полиамиды, полиамидные смолы (пластики) — обобщенное наз­ вание высокомолекулярных линейных полимеров, получаемых мето­ дами поликонденсации азотсодержащих соединений аминокарбоновых кислот, диаминов с дикарбоновыми кислотами или при ступенчатой полимеризации лактамов. Применяются в виде литьевых материалов, волокон, пленок, клеев и лаков и для модификации других смол.

Поликонденсацил — реакция взаимодействия двух или несколь­ ких соединений, при которой образуются полимеры с выделением по­ бочных продуктов.

Полимеры (смолы) — высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся группировок — атомных звеньев одинаковой структуры.

Полимеризация — химическая реакция, при которой образуются высокомолекулярные вещества (соединения) с большим молекулярным весом — полимеры путем химического соединения одинаковых или различных атомных звеньев исходных мономеров без выделения побоч­ ных продуктов.

Полимерные материалы — обобщенное название материалов— пласт­ масс (пластиков), резин, многих лаков, клеев, красок, связующую основу которых составляют полимеры (смолы).

Полимерное связующее — см. полимеры.

Полистирол — обобщенное название термопластичных пластиков, продуктов полимеризации мономера стирола (винилбензола). Поли­ стирольные пластики выпускаются следующих основных видов: об­ щего назначения, пенополистиролы, сополимеры стирола, полимеры производных стирола, ударопрочные полистиролы и др.

Поливинилхлорид, полихлорвинил, поливинилхлоридная смола —

обобщенное название термопластичных пластиков, продуктов поли­ меризации хлористого винила.

Полиэтилен — термопластичный пластик, продукт полимериза­ ции этилена.

Полиэфирные смолы — обобщенное название термореактивных полимеров — продуктов поликонденсации многоатомных спиртов и двухосновных органических кислот или их ангидридов. В большинстве

227

случаев их получают поликонденсацией гликолей с малеиновым или фталевым ангидридами. Используются главным образом в качестве связующего холодного и горячего отверждения при изготовлении стек­ лопластиков, а также лаков, клеев, заливочных составов.

Поропласты — обобщенное название различных пористых (вспе­ ненных) пластиков с низким объемным весом. Отличаются от монолит­ ных легкостью, высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. По структуре условно делятся на материалы с закрытыми не сообщаю­ щимися, между собой ячейками — пенопласты и материалы с сооб­ щающимися между собой ячейками — поропласты. Первые обладают лучшей звукоизоляцией. Бывают эластичные, полужесткие и жесткие.

Полиуретаны (пластики) — продукты, получаемые в результате взаимодействия диизоцианатов с многоатомными спиртами, а также с полиэфирами. В зависимости от исходных веществ им придают раз­ личные свойства: эластичность, твердость, хрупкость. Применяют для изготовления пенопластов, лаков, клеев, литьевого материала, пленок.

Премиксы («пре-преги») — полуфабрикаты полимерных материалов на основе полиэфирных смол ПН-1, ПН-2, ЗСП-З, ЗСП-4 со стеклонаполнителями и загустителями (тиксотропными добавками). Премик­ сы и «пре-преги» перерабатываются в изделия исключительно прес­ сованием. Наполнителями в премиксах, выпускаемых в виде пастооб­ разных композиций, служат рубленые стеклонити, в «пре-прегах», вы­ пускаемых в виде рулонов и предназначенных для крупногабаритных

на основе различных связующих полимеров (смол) со слоистым напол­ нителем из листов различной бумаги (гетинаксы), тканей (текстолиты), стеклотканей (стеклотекстолиты), древесного шпона (древеснослоистые пластики).

Сополимеры, совмещенные полимеры (смолы) — продукты сов­ местной полимеризации двух или нескольких различных исходных мономеров.

применяются для внутреннего заполнения между оболочками в трех­ слойных конструкционных панелях типа «сэндвич».

Стеклопластики — обобщенное название разнообразных пласти­ ческих материалов на основе различных связующих полимеров (смол) с наполнителями из разнообразного вида стеклянных волокон, стек­ лянных нитей, пряж, тканей, холстов, жгутов и т. п. в зависимости от предназначения материалов. Все типы стеклопластиков обладают высокой механической прочностью, используются для деталей и изде­ лий конструкционного назначения. С. на полиэфирных и эпоксидных

228

смолах холодного отверждения применяют для изготовления крупно­ габаритных деталей и изделий методом контактного формования в условиях нормальных температуры и давления.

«Сэндвич» — обобщенное название пластмассовых конструкцион­ ных элементов, обычно трехслойных, со внешними оболочками из лис­ тов одинаковых или разных слоистых пластиков (стеклопластиков, текстолитов и др.) или из других материалов (стальной, алюминие­ вый лист и др.), или из комбинации их со внутренним между внешним оболочками заполнением из какого-либо поропласта или сотопласта.

Термопластичные пластики, смолы—полимеры, которые характе­ ризуются тем, что при нагревании они плавятся, после чего при охлаж­ дении опять твердеют, сохраняя те же свойства, что и до нагревания. Процесс нагревания и охлаждения может повторяться многократно.

Термореактивные пластики, смолы — полимеры, которые под дей­ ствием нагревания переходят сначала в пластичное, а затем, при даль­ нейшем нагреве, в твердое, неплавкое и нерастворимое состояние.

Фенолоформальдегидные смолы — термореактивные полимеры, про­ дукты поликонденсации фенола и формальдегида, применяющиеся как связующее наиболее распространенного вида пластмасс.

Фенопласты — обобщающее название всех пластиков пластмасс на основе фенолоформальдегидных смол с различными наполнителями. Полуфабрикаты Ф. из всех типов фенолоформальдегидных пресспорошков и прессматериалов, в том числе волокнистых и слоистых (волокнитов, текстолитов, гетинаксов, древеснослоистых и др.), перерабаты­ ваются в изделия прессованием.

Формальдегид — муравьиный альдегид. Выпускается в виде вод­ ных растворов, стабилизированных метанолом — формалин.

Фурфурол — химическое соединение, получаемое из отрубей, под­ солнечной лузги, оболочек зерна и др. растений. Один из полупро­ дуктов для изготовления фурфурольно-формальдегидных и фурфу- рольно-ацетоновых смол (полимеров) и пластических масс на их основе..

Экструзия (шприцевание) — процесс непрерывной переработки тер­ мопластичных полимерных материалов в изделия постоянного профи­ ля (ленты, трубы, шланги, прутки изделия фасонного сечения).

Эластомеры — полимеры, обладающие высокоэластичными свой­ ствами в широком интервале температур. К эластомерам относятся каучуки и резины.

Эпихлоргидрин — один из исходных продуктов для производства, эпоксидных смол.

Эпоксидные смолы — обобщенное название группы полимеров, по­ лучаемых в результате поликонденсации эпихлоргидрина с много­ атомными фенолами (напр. дифенилолпропаном). Способны отвер­ ждаться при нормальной и повышенной температуре. В качестве отвер­ дителей при температуре до +80° С применяются амины: полиэтиленполиамин, гексаметилендиамин и др. В качестве отвердителей при тем­ пературе 100—120° С применяются малеиновый и фталевый ангидриды-

229-