книги из ГПНТБ / Брацыхин Е.А. Технология пластических масс учеб. пособие

применяется в качестве связующего для получения абразивных изделий и для изготовления оболочковых литейных форм.

Совмещение фенольных смол с полимеризационными полиме­ рами позволяет получать материалы с повышенной, сравнительно с фенопластами, водо- и кислотостойкостыо и стабильными элек­ троизоляционными свойствами. Из таких пресс-материалов широ­ кое распространение получили фенолит, декоррозит и пресс-порош­ ки ФКП.

Фенолит и декоррозит получают по вальцовому способу с при­ менением в качестве связующего смеси новолачной смолы и поли­ винилхлорида. Наполнителями служат кизельгур, каолин, дре­ весная мука и др. В производстве пресс-порошков ФКП связую­ щим являются продукты совмещения новолачной смолы с нитрильным синтетическим каучуком, содержащие от 5 до 30% каучука. Из порошков ФКП-1 и ФКП-2, содержащих в качестве наполнителя древесную муку, получают изделия с повышенной ударной йязкостью. . Пресс-материалы ФКП М-10, ФК.П-15 и ФКП-25 обладают повышенной водостойкостью и стабильными диэлектрическими свойствами.

Фенолит и некоторые марки ФКП применяются для изготовле­ ния изделий, работающих в условиях тропического и субтропиче­ ского климата.

ПРЕСС-МАТЕРИАЛЫ С ДЛИННОВОЛОКНИСТЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ

Волокнит

Для повышения механических свойств пресс-изделий, и в пер­ вую очередь ударной вязкости, применяют длинноволокнистые на­ полнители. Основной вид пресс-материалов с повышенными механическими свойствами — волокнит, получаемый обычно на основе резольной эмульсионной смолы.

Примерная рецептура (вес. %):

Стандартизация смолы заключается в разбавлении ее этило­ вым спиртом до получения раствора со стандартной вязкостью, что необходимо для обеспечения хорошей пропитки волокна. В качестве стандартизатора служит Барочный аппарат пригото­ вления смолы,

20Q

Смешение проводится в двухлопастном смесителе или на бе­ гунах. В первом случае в смесителе вначале замешивают смолу с олеиновой кислотой. Затем, после 5—10 мин перемешивания, по-

t

Рис. 55. Схема ленточной сушилки:

/ —бункер питателя; 2—бункеры для сухого материала; 3 —калориферы; 4— паровые змеевики; 5— бесконечная лента.

Остальные компоненты засыпают равномерно по поверхности перемешиваемой массы и продолжают перемешивание около

60 мин.

При повышенной вязкости массы перемешивание иногда ведут при небольшом подогреве ( ~ 50 °С).

Бегуны часто применяются, как известно, для распушки во­ локнистых материалов. Поэтому перемешивание на бегунах дает лучшую пропитку наполнителя смолой,

т

Бегуны состоят из вращающейся горизонтальной плиты-чаши, на поверхности которой перемещаются два массивных чугунных катка, называемых бегунами. Материал перемешивается, измель­ чается и разрыхляется между бегунами и чашей.

Сушить сырой волокнит можно в турбинных сушилках спе­ циальной конструкции и в ленточных сушилках.

Ленточная сушилка (рис. 55) представляет собой кожух пря­ моугольного сечения, внутри которого расположены одна над другой несколько транспортерных лент из листовой стали или сетки. Сырой материал поступает сверху через вальцовый пита­ тель на верхнюю ленту и пересыпается на следующую, которая движется в обратном направлении, и т. д. С нижней ленты вы­ сушенный материал высыпается наружу. Сушка производится горячим воздухом, проходящим над лентами.

Высушенный волокнит подвергается стандартизации посред­ ством смешения нескольких партий.

Слабые кислоты и щелочи на волокнит практически не дей­ ствуют, а сильные разрушают.

2 0 2

Свойства новолачного волокнита такие же, как и резольного. Если в качестве волокнистого наполнителя применяется длин­ новолокнистый хлопок, то получается высокопрочный волокнит. Еще выше механические свойства у «кордоволокнита», для изготовления которого в качестве наполнителя применяются кор­ довые нити, получаемые в качестве отхода при обработке реге­

нерата — изношенных автопокрышек.

Асборезиты. Стекловолокниты

В качестве связующего в производстве асборезитов обычно применяется смола К-6. Наполнителем является хризотиловый асбест высших сортов, а также каолин или тальк. Смазкой слу­ жат соли олеиновой кислоты или мыло «монополь», которое пред­ ставляет собой продукт частичного омыления ализаринового масла едким натром.

Е1римерная рецептура для асборезитов, применяемых в про­ изводстве тормозных колодок (вес. ч.):

Технологический процесс производства асборезитовой компо­ зиции состоит из смешения, таблетирования, вальцевания и сушки.

Замешивание компонентов проводится в двухлопастных сме­ сителях. Вначале загружают смолу, минеральные наполнители и смазку. После 10-минутного перемешивания постепенно вводят асбест в течение 20—25 мин и продолжают перемешивание, пе­ риодически меняя направление вращения лопастей.

Перемешанная масса поступает из смесителя в цилиндриче­ скую пресс-форму и таблетируется на гидравлическом прессе. Затем таблетка, представляющая собой цилиндрический блок, извлекается из пресс-формы, вновь закладывается в нее на бок и таблетируется повторно. Такое таблетирование, повторяемое 3—4 раза, служит для более равномерного распределения смолы по поверхности волокон асбеста. Контроль таблетирования про­ изводится по наружному осмотру излома таблетки. Таблетированный сырой асборезит пропускается через охлаждаемые бесфрикционные валки 6—12 раз с постепенным уменьшением зазора от 12 до 2 мм. При вальцовой прокатке происходят дополнитель­ ная гомогенизация и уплотнение массы и получаются тонкие листы, удобные для сушки. Сушка сырых асборезитовых листов проводится в полочных вакуум-сушильных шкафах, а также в турбинных сушилках при температуре не выше 80 °С. Высушен­ ный асборезит подвергается стандартизации путем смешения раз­

личных партий.

Сухой асборезитовый материал таблетируется, причем ввиду его низкой текучести желательно изготовлять таблетки, по форме близкие к готовым изделиям. Таблетки подвергаются дополни­ тельному подогреву до 100— 130°С и прессуются при 160—175°С и удельном давлении 300—450 кгс/см2.

203

Продолжительность выдержки около 1 мин на 1 мм толщины

изделия.

Асборезитовые изделия обладают высокими фрикционными

свойствами, а также тепло- и термостойкостью.

Основное применение асборезитов — для тормозных колодок. Кроме того, из асборезита прессуют коллекторы и детали прибо­ ров, работающих при повышенной температуре.

Распространенными в СССР марками асборезита являются:

К-Ф-3, К-6, К-6-Б и К-3.

Свойства асборезитовых материалов

К-Ф-з К-6

Прессовочные материалы в незапрессованном состоянии не должны содержать посторонних примесей и загрязнений. Поверх­ ность изделий из прессовочного материала должна быть гладкой, без вздутий и посторонних включений и не иметь непропитанного наполнителя в виде волокон и нерасщепленных штабиков асбеста, цвет поверхности из смоляного покрова — от серого до коричне­ вого неоднотонного цвета с ясно выраженной структурой; для из­ делий из асборезитовых пресс-материалов — также от серого до коричневого (обычно цвет не нормируется).

В отечественной промышленности широко известны пресс-ма­ териалы АГ-4В и АГ-4С, которые представляют собой композиции

204

на основе модифицированной фенолоформальдегиДной смолы и стекловолокнистого наполнителя.

Технологический процесс изготовления материала АГ-4В на­ чинается с подготовки стекловолокна: резки его на волокна дли­ ной 2—10 см и распушки на специальной машине. Затем смолу смешивают со стекловолокном в соотношении 35—40 вес. ч. смо­ лы на 100 вес. ч. наполнителя. Перемешанную композицию под­ вергают повторной распушке на раздирочном станке и сушат в одноленточной сушилке с высокочастотным подогревом. Материал АГ-4С отличается ориентированным расположением стекловолок­ на. Он получается в результате пропитки и сушки стеклонитей с последующей намоткой образовавшейся ленты.

СЛОИСТЫЕ ФЕНОПЛАСТЫ

Слоистые пластические массы представляют собой компози­ ции, составленные из чередующихся слоев наполнителя и свя­ зующего. В качестве наполнителя применяют ткани, бумагу, фа­ нерный шпон и другие материалы, имеющие в развернутом со­ стоянии форму листа.

В зависимости от природы наполнителя слоистые пластики разделяются на следующие виды:

текстолит — с тканевым наполнителем; кроме обычного тексто­ лита, изготовляемого чаще всего на хлопчатобумажной ткани, вы­ пускают асботекстолит — на асбестовой ткани и стеклотекстолит — на стеклянной ткани;

гетинакс (или б.умолит) — с бумажным наполнителем; древеснослоистые пластики — с древесным шпоном в качестве

наполнителя.

Текстолит

Важнейшее значение среди слоистых пластмасс имеет тексто­ лит, широко применяемый в машиностроении благодаря сочета­ нию высокой механической прочности, близкой к прочности метал­ лов, с типичными для пластмасс достоинствами: водо- и химиче­ ской стойкостью, антифрикционными свойствами, легкостью и т. д.

Свойства текстолита определяются рядом факторов к, в пер­ вую очередь, характером наполнителя (ткани) и связующего (смолы), а также весовым соотношением между ними. Обычно в текстолите содержится 30—40% смолы. Механическая проч­ ность текстолита повышается с увеличением удельной прочности исходной ткани, а также с уменьшением ее толщины. В зависи­ мости от способа плетения ткани имеют различную прочность в разных направлениях. Прочность по основе, как правило, значи­ тельно выше прочности по утку. Поэтому, если нужно выравнять свойства текстолита в различных направлениях, то при сборке пакета для прессования нити основы располагают взаимно пер­ пендикулярно на соседних полотнищах пропитанной ткани.

205

Чаще всего в качестве наполнителя применяют, в зависимости от назначения, хлопчатобумажные и синтетические ткани: мит­ каль, бязь, башмачную ткань, капрон и т. д.

Различные виды обработки ткани, применяемые в текстильной промышленности, отрицательно влияют на свойства текстолита. Отбелка, например, уменьшает прочность тканей, аппретирование и шлихтовка затрудняют пропитку тканей, что снижает механиче­

ские свойства изделий.

Поэтому предпочтительно применять необработанные ткани, а шлихтованные ткани подвергать расшлихтовке, т. е. удалению клеящих веществ

Обязующее

В качестве связующего обычно применяют резольную эмуль­ сию и резольные спиртовые лаки концентрацией 55—60%. Реже для пропитки используют сухие резольные смолы и фенолоспирты.

Технологический процесс производства текстолита (рис. 56) состоит из: 1) пропитки и сушки ткани и 2) прессования.

Пропиточно-сушильные машины, применяемые в производстве слоистых материалов, разделяются на вертикальные и горизон­ тальные.

Вертикальная пропиточная машина (рис. 57) состоит из пропи­ точной ванны я сушильной шахты. Вспомогательными устрой­ ствами являются тяговые приспособления и воздушно-вентиля­ ционная часть аппарата.

Чаще всего применяют сдвоенные аппараты с одновременной пропиткой и сушкой двух полотнищ ткани.

Рулоны исходной ткани располагаются на двух съемных вали­ ках, снабженных тормозами. С этих рулонов ткань подается с двух

206

209