книги из ГПНТБ / Ламба, Константин Дмитриевич. Применение пластических масс в угольной промышленности

чей температуре до 180° и не требующие высокой механической

прочности (панели, колодки, трамблеры и др.). Порошок пер­

вых трех марок содержит в качестве наполнителя древесную муку или смесь ее с порошкообразным минеральным наполни­ телем. У порошка К-211-3 наполнителем является слюдяная и кварцевая мука, а связующим — фенолоанилиноформальдегид-

ная смола.

2. Порошки для изготовления изделий технического и быто­ вого назначения (К-18-2, К-17-2, К-15-2 и др.). К ним относятся новолачные пресспорошки, из которых изготовляют в основном конструкционные детали, подверженные воздействию незначи­ тельных механических нагрузок, токов низкого напряжения и температуры не выше 160°.

3. Порошки «монолит», изготовляемые на основе эмульсион­ ных новолачных смол и предназначаемые для изготовления изделий технического и бытового назначения с повышенной ме­ ханической прочностью.

Общим недостатком фенопластов является невысокая дугостойкость ,* поэтому поверхность некоторых электроизоляцион­

ных изделий из фенопластов покрывают дугостойкой эмалью.

Механические свойства пластмасс в значительной мере зависят

от температуры и влажности среды, в которой они находятся.

Увеличение влажности приводит к ухудшению механических и диэлектрических свойств пластмасс.

Свойства пресспорошков на основе фенолоформальдегидных

токопроводящих мостиков под действием электрической дуги.

19

Продолжение табл. 1

Волокнистые фенопласты

При применении в качестве наполнителей волокнистых ма­ териалов повышаются некоторые механические свойства пла­ стиков и главным образом ударная вязкость, так как прочность на удар самих фенольных смол очень низка. Лучшими напол­ нителями являются волокнистые материалы органического про­ исхождения, которые имеют большую поверхность по отноше­ нию к объему и способность к сцеплению и смачиванию смолой (волокна хлопка, древесины). Смесь смолы с наполни­ телем должна быть однородной. Сцепление частиц смолы и

наполнителя зависит от природы обоих компонентов, давления,

под которым смола проникает в волокна, текучести смолы, на­ личия других составляющих и т. д.

Из эмульсионной резольной смолы и длинноволокнистых

обезжиренных хлопчатобумажных очесов изготовляют волокнит. Эту пластмассу применяют для производства изделий, к которым предъявляют повышенные (по сравнению с материа­ лами из пресспорошков) требования в отношении ударной вязкости. Волокнит, подобно 'пресспорошкам, перерабатывают в изделия прямым и литьевым прессованием, но при более вы­ соком удельном давлении. Волокнит устойчив против воздей­ ствия слабых кислот и щелочей; сильные кислоты и щелочи разрушают его.

20

Основные свойства волокнита

ного стекловолокна на основе резольной смолы имеет еще бо­ лее высокую механическую прочность, водо- и жаростойкость, чем волокнит. Высокая механическая прочность этой пластмас­ сы обусловлена большой прочностью и негигроскопичностью тонких (4—40 мк) стеклянных нитей. Применяемая для изоля­

ции лента из стеклоткани выдерживает температуру до 600°, а прочность ее при растяжении в 25 раз больше, чем асбесто­ вой, и в 6 раз больше, чем хлопчатобумажной. Стекловолокно огнестойко, не боится кислот и щелочей.

Стекловолокнит является сравнительно новым материалом. Его применяют для изготовления изделий, находящихся в усло­ виях повышенной влажности и подверженных воздействию ме­ ханических нагрузок. Он может длительно выдерживать тем­ пературу 150—480° и кратковременно 200—225°. Специальный

стекловолокнит АГ-4 (В) может выдерживать еще более вы­ сокую температуру, его теплостойкость по Мартенсу 280°. Для повышения механических свойств стекловолокнита следует

применять предварительный подогрев, так как в размягченном прессматериале волокна наполнителя при прессовании мень-

,ше повреждаются.

Свойства стекловолокнита из необработанного и обработан­ ного стекловолокна приведены в табл. 2. Обработка стеклово­ локна заключается в удалении замасливателей, применяемых в процессе его производства, что повышает адгезию (сцепле­ ние, прилипание) стекловолокна со смолой.

Асбобакелит. Асбобакелитовые волокнистые прессматериа-

лы, выпускаемые на основе резольной смолы и асбестового во­ локна, отличаются повышенной теплостойкостью, механической прочностью и фрикционными свойствами (табл. 3). Водостой­ кость и изоляционные свойства этих материалов значительно

ниже, чем резольных и новолачных пресспорошков.

21.

Таблица 2

Свойства стекловолокнита

в качестве наполнителя волокнистый асбест в измельченном виде, а марки К-6-Б — тонкие чесаные волокна асбеста. Их

22

выпускают в виде пленок неопределенной формы толщиной до 1,5 мм и перерабатывают в изделия методами прямого и литье­ вого прессования. Прессматериал К-6 применяют для высоко­ вольтных и низковольтных коллекторов, где требуется повы­ шенная механическая прочность и теплостойкость, а прессма­ териал К-6-Б используют в качестве электроизоляционного слоя

(асболиты), имеющие высокий коэффициент трения при работе в паре с другими материалами (коэффициент трения по Амсле­

ру без смазки при удельном давлении 10 кг{см? и 180—

200 об!мин для КФ-3 равен 0,33, а для КФ-З-М равен 0,30).

Они состоят из асбестовых волокон, каолина, фенолоформаль­ дегидной резольной смолы и других добавок. Асбест и каолин вводят для повышения коэффициента трения и термостойкости.

Улучшение фрикционных свойств достигается добавлением ин­

фузорной земли и металлической стружки.

Прессматериалы обоих типов перерабатывают методом пря­ мого прессования и используют для изготовления тормозных дисков экскаваторов и подъемных кранов, тормозных колодок вагонов метрополитена и других тормозных устройств. Прессматериал КФ-3 применяют для изделий с повышенной механи­ ческой прочностью, жаростойкостью и тормозными свойствами КФ-З-М — для изделий, не требующих повышенной жаростой­

кости.

Крошкообразные фенопласты

Высокопрочные пластмассы могут быть получены из наруб­ ленной или нарезанной на кусочки размером 3—15 мм пропи­ танной хлопчатобумажной ткани. Этот прессовочный материал известен под названием текстолитовой крошки, при прессова­ нии которой в обычных горячих пресс-формах отдельные ку­ сочки материи переплетаются один с другим, придавая мате риалу высокую механическую прочность. Крошкообразные фенопласты позволяют методом прямого прессования получать различные изделия, которые невозможно получить из тексто­ лита и других слоистых пластиков.

Кремнийорганические пластмассы

Кремнийорганические пластмассы (силиконы) представляют собой искусственные высокомолекулярные полуорганические соединения. Сырьем для получения силиконов служат песок и газы нефтепереработки, хлор, щелочь и металлический нат­ рий (три последние — промежуточные материалы). Кремний-

23

с-рганические соединения могут быть получены в виде жидко­ стей или твердых тел и применяются в качестве жаростойких и морозостойких материалов, электроизоляционных и огнеупор­ ных лаков и в качестве так называемых кремнийорганических жидкостей, масел, каучуков и смол. Кремнийорганические смо­ лы используют в качестве термореактивного связующего для пластических масс с неорганическими наполнителями (прессматериал КМК-218, К-41-5). Основные свойства пластмасс на

Аминопласты

Аминопластами называются прессматериалы на основе мочевиноформальдегидных и меламиноформальдегидных смол или их сочетания. В качестве наполнителя в пресспорошках используют сульфитную целлюлозу; кроме того, они содержат краситель и смазку.

Благодаря красивому внешнему ниду и ярким окраскрм с различными оттенками из этих смол вырабатывают изделия ширпотреба. В технике порошковые аминопласты применяют главным образом для изготовления прямым прессованием ящи­ ков, футляров и кожухов для приборов и аппаратов, освети­

тельной арматуры, выключателей, светящихся циферблатов, цветных ручек, панелей, кнопок, подставок, декоративных ма­ териалов и целого ряда других изделий.

24

Аминопласты имеют более высокую водопоглощаемость и более низкую стойкость к нагреву, чем фенопласты. Этим и

объясняется их ограниченное применение (по сравнению с фе­ нопластами) для изготовления технических деталей. Изделия из аминопластов устойчивы к воздействию слабых кислот, ке­ росина, смазочных масел, спирта, ацетона, бензола и других растворителей; разрушаются щелочами и сильными кислотами.

При воздействии электрической дуги аминопласты выделяют азот и водород, которые гасят дугу. Это свойство позволяет применять их в качестве твердых газогенерирующих материа­ лов в сухих выключателях высокого напряжения. Более высо­ кую дугостойкость имеют карбомидные пластики на основе меламиноформальдегидной смолы и целлюлозы, асбеста или слюды в качестве наполнителя. Меламиновые пресспорошки

(К-73-2 со слюдяной мукой и линтом) отличаются более высо­ кой тепло- и водостойкостью и более высокой стойкостью против действия разбавленных кислот и щелочей, чем мочевиноформальдегидные пластики (табл. 5).

соединением (под давлением или без него) пропитанных син­ тетической смолой волокнистых наполнителей в виде полотнищ, листов или матов, уложенных слоями один на другой. В каче­ стве связующего обычно применяют резольную фенолофор-

мальдегидную или крезэлсформальдегидную смолу, реже кар-

25

бомидные, аллиловые (полиэфирные) полихлорвиниловые, акриловые смолы или эфиры целлюлозы.

Многообразие слоистых пластиков определяется содержа­ нием наполнителей и смолы в готовом продукте, видом уклад­ ки пропитанных слоев и другими технологическими факторами.

В слоистых пластиках фенолоформальдегидного типа смола, связывая между собой отдельные волокна и слои, придает им свойства жесткости и прочности при сжатии, а также делает пластик монолитным. Волокнистая же основа обусловливает прочность пластика при растяжении и изгибе.

Слоистые пластики могут быть классифицированы по роду

По роду связующего различают термореактивные слоистые пла­

стики •— на основе фенолоформальдегидных, карбомидных,

аллиловых и других смол и термопластичные слоистые пласти­ ки— на основе полихлорвиниловых, акриловых и других смол. По величине давления прессования различают слоистые пла­

По свойствам и применению различают пластики конструк­ ционные (текстолит, высокопрочный гетинакс, стеклотекстолит,

древесные слоистые пластики), фрикционные (асботекстолит, асторпрок ВИАМ-12), антифрикционные (некоторые марки текстолитов и древесных слоистых пластиков) и электроизоля­ ционные (текстолит электротехнический, гетинакс электротех­ нический, древесные слоистые пластики).

Гетинакс представляет собой слоистый материал, изготов­ ляемый методом горячего прессования из бумаги, пропитанной фенолоформальдегидной или другой смолой. Волокнистым сырьем являются главным образом целлюлоза (древесная) и

тряпичная полумасса. Бумага, применяемая для производства гетинакса, должна хорошо впитывать смолу, быть равномер­

ляется нескольких марок, имеет толщину от 0,2 до 50 мм и яв­

ляется прессматериалом, стойким против действия крепкой соляной, уксусной, фосфорной и слабой серной кислот, но не­ стойким к щелочам; он хорошо противостоит воздействию жи­ ров и минеральных масел. Гетинакс в виде листового материа­ ла в основном применяют для изготовления различных панелей,

26

изолирующих шайб и прокладок и других изделий электроизо­ ляционного назначения. Кроме того, из гетинакса изготовляют различные бумажно-бакелитовые цилиндры и трубки, приме­ няемые в качестве электроизоляционного материала в электро­ машиностроении.

Большое распространение в качестве конструкционного ма­ териала имеет гетинакс, изготовляемый на основе специальной высокопрочной бумаги, получивший название высокопрочного

гетинакса.

Этот материал имеет по сравнению с обычным гетинаксом

800 кг!см2.

Текстолит представляет собой слоистый пластик, изготовляе­ мый горячим прессованием уложенных слоями полотнищ хлоп­ чатобумажной ткани, пропитанных фенолеили крезолоформальдегидной резольной смолой. Для производства текстолита используют как суровую (обычно), так и беленую хлопчатобу­ мажную ткань. Ткань должна иметь хорошую впитывающую

способность, быть равномерной по толщине, без узлов и посто­ ронних включений.

Отечественная промышленность выпускает листовой тексто­

лит нескольких марок: поделочный, конструкционный, электро­

технический гибкий и др. Кроме того, выпускается полуфабри­ кат в виде хлопчатобумажных тканей, пропитанных резольной смолой (табл. 7), а также высокопрочный текстолит, изготов­

тенные нитями утка (корд). Связующим в этом текстолите слу­ жит резольная, обычно фенолоформальдегидная смола. Такой текстолит применяется для получения изделий с повышенными механическими свойствами в одном направлении.

Текстолит выпускается как в виде листового материала, так и фасонный с различной формой сечения (круглые стержни,

трубки, шестигранники и др.). Применяется он как конструк­ ционный и поделочный материал в машиностроении. Из него изготовляют ролики, шкивы, бесшумные шестерни, вкладыши подшипников и другие детали.

Стеклотекстолит представляет собой слоистый листовой ма­

териал, получаемый горячим прессованием уложенных пра­ вильными слоями полотнищ стеклянной ткани марки АСТТ (б)

КАСТ-В) в листах разной толщины (от 0,5 до 15 мм) и раз­ ных размеров (ширина не более 1 м, длина—2,4 м) и приме-

27

Та блица 6

Основные физико-механические и диэлектрические свойства гетинакса

—