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

29

Водопоглощение в г/дм3

няют как конструкционный материал в машиностроении, элек­

тротехнике, самолетостроении, радиотехнике и судостроении.

В последнее время приобрели большое распространение

конструкционные материалы на основе стеклянной ткани и специальных связующих — смол холодного отверждения (поли­ эфирных и эпоксидных). Эти материалы изготовляют методом контактного прессования, который позволяет изготовлять из­

на основе бесщелочной стеклоткани и различных связующих приведены в табл. 8.

Асботекстолит представляет собой слоистый пластик на

основе асбестовой ткани и бакелитовой смолы. Этот материал обладает высокой теплостойкостью и фрикционными свойст­ вами и применяется для различных прокладок, работающих в условиях повышенной температуры, тормозных устройств и деталей механизмов сцепления. Асботекстолит выпускают двух марок — А и Б (табл. 9).

Древесные слоистые пластики на основе термореактивных фенолоформальдегидных смол

Древесными слоистыми пластиками называют слоистые ма­ териалы, получаемые горячим прессованием пропитанных син­ тетическими смолами тонких листов древесного шпона (обычно березового), уложенных один на другой. Такие пластики яв­

ляются анизотропными материалами, у которых строение и свойства в различных направлениях различны, так как сам древесный шпон анизотропен. При различной укладке листов шпона получают материалы различной степени анизотропности. Из всех древесных слоистых пластиков наибольшее применение

32

получили изготовленные на основе фенолоформальдегидных

шпона относят пластики марок ДСП-Б, ДСП-В, ДСП-Г, ДСП-П, различающиеся по взаимному расположению листов шпона в смежных слоях, а также дельта-древесину плиточную (ДСП-10)

и листовую. Схема укладки листов шпона в пакет с различ­ ным направлением волокон шпона в смежных слоях, показана на рис. 8.

Пластик ДСП-Б применяют для изготовления вкладышей подшипников, втулок, матриц для вытяжки и штамповки, элек-

Рис. 8. Схема укладки шпона:

а — параллельная для ДСП-П; б — перекрестная для ДСП-В; в — звездообразная для ДСП-Г

трощитков и деталей конструкционного и строительного назна­ чения, испытывающих при эксплуатации повышенные нагрузки

в одном направлении.

Пластик ДСП-В, или лигнофоль, благодаря симметричному построению пакета отличается равнопрочностью в двух осевых направлениях и используется в конструкциях, которые должны

обладать повышенным сопротивлением сжатию и скалыванию. Этот пластик применяют для изготовления подшипников, вту­ лок и электроизоляционных деталей. Размеры плит ДСП-Б и ДСП-В стандартизированы.

Пластик ДСП-Г имеет звездообразное расположение воло­

кон, что обеспечивает равнопрочность и одинаковую износо­ стойкость во всех направлениях. Готовые плиты ДСП-Г имеют

очертание восьмигранника с диаметром вписанной окружности 600, 800 и 1000 мм. В основном его применяют для изготовле­ ния шестерен, колес, фрикционных шкивов и ступиц и других крупных деталей. Пластик ДСП-П анизотропен и применяется главным образом для изделий, которые должны иметь наи­

большую прочность в одном направлении (вкладыши подшип­

ников, втулки и т. п.). Листовую дельта-древесину применяют ь качестве силовых обшивок и для изделий несиловоро назна­ чения.

Древесные слоистые пластики используются в качестве кон­

струкционных материалов в машиностроении для изготовления деталей, обладающих высокими физико-механическими и ан­ тифрикционными свойствами (табл. 10).

Древесные слоистые пластики характеризуются низким ко­ эффициентом трения, хорошей прирабатываемостью (уменьше­ ние микронеровностей поверхности трения при работе) и изно­ состойкостью при использовании их в качестве подшипникового материала. Антифрикционные свойства пластиков различных марок и даже одной и той же марки могут быть различны и зависят от расположения волокон шпона относительно вала. Например, для пластиков марок ДСП-П, ДСП-Б и ДСП-В ко­ эффициент трения при удельном давлении 75—ПО кг/сл2 и

работе на торец (когда поверхность трения является торцовой,

перпендикулярной волокнам древесины) по стали при жидко­ стном трении равен 0,003—0,005. Коэффициенты трения равны: бронзы при жидкостном трении 0,08, баббита — 0,005.

К недостаткам древесных пластиков нужно отнести их спо­ собность поглощать воду и набухать при нахождении в ней. В течение суток древесно-слоистый пластик поглощает до 5% воды, набухая в основном по толщине материала. Однако бла­ годаря небольшой стоимости сырья, простоте изготовления и высокой механической прочности древесно-слоистые пластики нашли применение в различных областях машиностроения, строительной техники, химической промышленности, в судо­ строении, авиации и на железнодорожном транспорте.

2. ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ ПЛАСТМАССЫ

Термопластичные смолы и пластмассы на их основе в боль­ шинстве случаев имеют пониженную теплостойкость и размяг­ чаются при незначительном нагреве. Некоторые из них приме­ няются в промышленности или имеют перспективу применения в дальнейшем. К таким пластикам относятся: полистирол, по­ лихлорвинил, винипласт, полиэтилен, полиамиды, акрилаты и

некоторые другие.

Полистирол представляет собой твердый стекловидный мате­ риал, получаемый полимеризацией жидкого органического ве­ щества стирола в присутствии катализатора. В зависимости от способа полимеризации получают эмульсионный или блочный

полистирол. Высокие диэлектрические свойства, водостойкость и химическая стойкость, прозрачность и бесцветность, способ­ ность легко перерабатываться в изделия методом литья под давлением и экструзией обеспечили полистиролу широкое рас­ пространение. Недостатками его являются хрупкость и потеря прочности при старении.

Высокие диэлектрические свойства полистирола позволяют широко использовать его как изоляционный материал в элек­ тротехнике. Он применяется также в радиотехнике и в химиче­ ской промышленности. Полистирол растворим в ароматических углеводородах (бензол, толуол и др-). Основные свойства поли­ стирола приведены в табл. 11.

марки А применяется для изготовления пленок, марки Б—для

технических изделий.

Полиэтилен представляет собой бесцветный прозрачный тер­

мопласт. До последнего времени полиэтилен получали полиме­

среднем и низком давлении. Это дало возможность получить

36

Полиэтилен применяют в электропромышленности, радио­ технике, в химической промышленности, машиностроении и ря­

де других отраслей. С каждым годом область его применения расширяется. Изделия из полиэтилена изготовляют литьем под давлением, экструзией, вакуумным формованием или выдува­ нием. Полиэтилен выпускают в виде пленок, листов, труб и блоков. Этот материал может быть склеен, сварен, нанесён на поверхность металла при помощи установки для газопламен­ ного напыления, легко обработан путем резания, сверления и фрезерования на обычных станках для обработки металла.

Полихлорвинил, или поливинилхлорид, получают в резуль­ тате полимеризации газообразного хлористого винила, получен­ ного в автоклавах из ацетилена и хлористо-водородной кислоты

с применением катализаторов при нагревании и под давлением 5—7 ати. В полихлорвинил для повышения его стойкости при

воздействии высоких температур и света вводят стабилизаторы:

свинцовые соединения (углекислый свинец) или стеарат каль­ ция, который одновременно служит смазкой. Полихлорвинило­ вая смола может быть переработана в полихлорвиниловый пла­

стикат, представляющий собой мягкий материал, или вини­ пласт, — твердый, эбонитоподобный пластик.

Полихлорвиниловый пластикат получают из полихлорвинило­ вой смолы при перемешивании ее с пластификаторами, стаби­ лизаторами, смазочными веществами и красителями. Полихлор­ виниловый пластикат не поддерживает горения, не окисляется кислородом. Его изготовляют в виде листов толщиной от

0,1 мм до нескольких миллиметров. Удельный вес пластиката

1,28—1,37 zfcM3, прочность при растяжении 90 г!см2. Недостат­ ком пластиката является ограниченная теплостойкость

(до 60—70°).

Полихлорвиниловый пластикат служит прекрасным обивоч­

ным и уплотнительным материалом. Он обладает высокой стойкостью к истиранию, маслостойкостью, влагонепроницаемостью и атмосферостойкостью.

Винипласт представляет собой твердую рогообразную массу, получаемую в виде пленки вальцеванием полихлорвиниловой смолы при температуре 155—165° с небольшим количеством стабилизаторов и других добавок (стеарин, меламин, транс­ форматорное масло). Из винипластовой пленки прессованием изготовляют листовой материал разной толщины. Винипласт обладает высокой механической и электроизоляционной проч­ ностью и применяется в качестве конструкционного материала.

Физико-механические свойства листового винипласта

37

не выше 50—70°; при более высокой температуре он размяг­ чается и резко снижается его механическая прочность. Приме­ няется в качестве антикоррозионного материала. Как и пласти­ кат, хорошо противостоит воздействию бензина, керосина и сма­

материалы, получаемые на основе аминокарбоновых кислот с диаминами или на основе полимеризации лактамов. Основны­

ми видами сырья для производства полиамидов являются адипиновая кислота, гексаметилендиамин и капролактам. Исход­ ным сырьем для получения адипиновой кислоты, гексаметилен­ диамина и капролактама служит фенол. Применяемые в про­

Однородные полиамиды представляют собой полимеры кри­

сталлической структуры, макромолекулы которых обладают регулярным строением. Они образуются в результате полимери­ зации или поликонденсации одинаковых амидообразующих компонентов. Применяют эти смолы главным образом в каче­ стве конструкционного материала в машиностроении. Наиболь­ шее практическое применение имеют следующие полиамидные литьевые смолы: поликапролактам, полиамид П-68, полиамид

АК-7 и полиамид П-6.

Смешанные полиамиды получают из смесей различных диа­ минов и дикарбоновых кислот или смесей различных аминб-

карбоновых кислот. Изделия из полиамидов имеют достаточно,

высокую поверхностную твердость. Полиамиды хорошо сопро­ тивляются износу и обладают низким коэффициентом трения. По данным зарубежной литературы, коэффициент трения поли­

амидов равен 0,05—0,07. Физико-механические свойства полиа­ мидных смол отечественных марок приведены в табл. 13.

Благодаря высоким физико-механическим свойствам поли­ амиды получили широкое распространение во многих областях народного хозяйства. Наиболее. важное значение они имеют

38