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

Таблица 13

Физико-механические и диэлектрические свойства полиамидных смол

рон, перлон, силон и т. п.), по прочности на разрыв и стой­ кости к истиранию превосходящего волокна растительного происхождения. Широкое применение получили полиамиды и в машиностроительной промышленности для изготовления под­ шипников, зубчатых передач, роторов центробежных насосов,

втулок, болтов, гаек и других деталей, отличающихся прочно­ стью, стойкостью к 'износу и устойчивостью против воздействия масел, горючих, растворителей и корродирующих реагентов.

Из полиамидов изготовляют также шкивы ременных передач, гребные винты пароходов, ткацкие челноки и т. д.

Большое значение имеет промышленное применение поли­ амидов для облицовки подшипников скольжения и зубчатых колес. Покрытия из полиамидов с толщиной слоя 0,05—0,07 мм успешно наносят на различные металлические детали для пре­ дохранения их от коррозии и увеличения срока службы.

Полиамиды перерабатывают в изделия методом литья под давлением, а в отдельных случаях (при изготовлении плоских изделий из смешанных полиамидов) методом прямого прессо­ вания. Пленки, трубки, листы, ленты и другие профильные из­ делия получают на шнековых прессах. Различные части фор­ мованных деталей из полиамидов соединяют между собой мето­ дами склеивания и сваривания.

Органическое стекло (полиметилметакрилат) получают при блочной полимеризации метилметакрилата. Для ускорения ре­ акции полимеризации в смесь метилметакрилата и пластифи­

катора вводят инициатор — перекись бензоила. При необходи­ мости получения окрашенного стекла в смесь вводят кра­ ситель, растворимый в метилметакрилате. Органическое стекло выпускают в виде листов размерами от 400X300 мм до

39

1600Х 1400 мм и толщиной ог 0,3 до 24 мм, а также в виде пресспорошка, предназначенного для переработки в изделия методом пресслитья.

Органическое стекло обладает высокими оптическими свой­ ствами и отличается от минерального стекла меньшей хрупко­ стью и простотой формования, но уступает ему по твердости. Органическое стекло легко склеивается и сваривается с обра­ зованием плотных и крепких швов. Изделия из него получают механической обработкой на станках. При нагреве до 80° ли­ сты органического стекла хорошо штампуются. Способность его к растяжению в разогретом виде позволяет выдувать изделия различной формы.

Органическое стекло широко применяют для остекления ка­

бин самолетов и автомашин, для изготовления оптических линз,

предохранительных очков, светящихся пластин, сигнальных фо­ нарей и других изделий. В последнее время разработаны мето­

3. ГАЗОНАПОЛНЕННЫЕ ПЛАСТМАССЫ

Газонаполненными называют пластмассы с небольшим объ­

емным весом, отличающиеся наличием в них полостей, запол­

ненных газами или воздухом. Полости могут быть взаимно сообщающимися или закрытыми. В зависимости от характера полостей различают: пенистые пластмассы (пенопласты) с за­ крытыми, изолированными одна от другой полостями и пери­ стые пластмассы (поропласты) с открытыми, взаимно сообща­

ющимися между собой полостями. В основном промышленностью изготовляются пенопласты, так как по физическим свойствам (теплопроводность, звукозатухаемость, плавучесть) они превос­ ходят поропласты.

Получение в пластмассах полостей, заполненных воздухом,

парами или газами, основано на химическом, физическом или

механическом действии или на их сочетании. Химическое дей­

ствие заключается в разложении'некоторых добавляемых к пла-

40

стической массе составных частей, которые выделяют остаю­ щийся в пластике газ. Возможно использование летучих веществ (аммиака, углекислого газа, водяных паров), выделя­

ющихся при реакции поликонденсации смол и образующих в пластике полости.

Физическое действие основано на растворении газа в пла­ стике. При нагревании пластика газ выделяется из раствора,

расширяя и вздувая пластик. Структура массы становится по­ ристой и объем ее увеличивается. Это действие выражается также в равномерном распределении в пластике жидкостей

(эфира, спирта, воды), которые *при нагреве и соответствую­ щем наружном давлении превращаются в пар, образующий ячейки. Механическое действие заключается в сбивании и

энергичном перемешивании жидкой пластической массы в про­

цессе изготовления, что нарушает ее монолитность и приводит к образованию пены.

Отечественная промышленность выпускает пенопласты на основе термореактивных и термопластичных смол. Дешевым теплоизоляционным материалом является пенопласт мипора,

представляющий собой затвердевшую пену мочевиноформальдегидной смолы. Мипора негорюча, устойчива к действию мик­ роорганизмов; наивысшая рабочая температура 100—110°. Из­ готовляют ее в виде прямоугольных блоков объемом 0,015—

0,1 м3.

На основе термопластичных смол промышленность выпу­

скает пенополистирол плиточный марки ПС-1 с объемным ве­ сом 0,05—0,1 г/см3, толщина плит до 55 мм. Его максималь­ ная рабочая температура 70°; он горюч и растворим в бензине. На основе термопластичной полихлорвиниловой смолы выпу­

Газонаполненные пластики, отличаясь легковесностью, явля­ ются превосходными звуко- и теплоизоляторами. Эти свойства обусловливаются тем, что пенистая или пористая структура способствует раздроблению и затуханию звуковой волны, а

воздух или газ, заполняющий поры, плохо проводит тепло. Наименьший коэффициент теплопроводности имеют пенопла­ сты с минимальным объемным весом (0,01—0,15 г/см3). Дан­ ные о теплопроводности пенопластов и других теплоизоляцион­

ячеек не являются питательной средой для бактерий. Пенопла­ сты влаго- и водостойки (табл. 15). Длительное пребывание этих материалов в воде почти не оказывает 'влияния на их свойства. Они являются прекрасными электроизоляционными

41

Таблица 14

материалами, обладают диэлектрической постоянной, почти равной единице, и весьма низким значением тангенса угла ди­ электрических потерь. Благодаря небольшому объемному весу пенопласты отличаются плавучестью и высокой грузоподъем­ ностью. Средняя грузоподъемность их составляет 0,8—0,84 т!м3, превышая грузоподъемность пробки (0,7 т!м3).

Как 'видно из табл. 15, крупным недостатком термопластич­ ных пенопластов является их низкая теплостойкость, не превы­

шающая обычно 60—70°. Термореактивные пенопласты на ос­ нове фенолоформальдегидных и карбамидных смол отличаются более высокой теплостойкостью и могут применяться при тем­

пературе до 100—110°. Термореактивные пенопласты в боль­ шинстве своем хрупки, а мипора отличается еще и значитель­ ным водопоглощением.

4. НОВЫЕ СМОЛЫ И ПЛАСТМАССЫ

Термореактивные пластмассы

Прессматериалы ФКП являются фенопластами специально­

го назначения на основе модифицированной синтетическим кау­ чуком новолачной смолы с органическими и минеральными на­ полнителями. Эти прессматериалы одновременно сочетают свойства термореактивности, твердости и относительно высокой теплостойкости фенольных прессматериалов с высоким сопро­ тивлением удару и стойкостью к вибрации (упругоэластиче­ ские свойства) термопластов.

Блок-полимеры из фенолоформальдегидной смолы и синте­ тического каучука дают при большем содержании смолы стой­ кие к удару фенопласты, а при большем содержании каучука —’ стойкие к истиранию резины.

В настоящее время выпускают фенопласты ФКП несколь-

42

Таблица 15

Физико-механические и диэлектрические свойства некоторых пенопластов

Пенопласты

ких марок: ФКП-1 и ФКП-2 (наполнитель —древесная мука)

для изделий, выдерживающих большое сопротивление динами­ ческому удару и статическому изгибу; ФКП-10, ФКП-15 и ФКП-25 (с минеральными наполнителями) для изделий элек­ троизоляционного назначения с повышенными прочностными

показателями и стабильными диэлектрическими свойствами;

диотехнической, электротехнической и судостроительной про­

мышленности.

Из прессматериалов ФКП различных марок изготовляют

значительные ударные нагрузки. Физико-механические и ди­

Стекловолокнит специальный АГ-4 изготовляется на основе бесщелочного стекловолокна и модифицированной фенолофор-

Этот материал имеет высокую механическую прочность и высокую удельную вязкость в сочетании с повышенной тепло­ стойкостью (280° по Мартенсу). Благодаря этим ценным свой­ ствам прессматериал АГ-4 получил широкое применение как

44

ной и автомобильной промышленности. В последнее время его начали применять и в угольном машиностроении для изготов­ ления в опытном порядке лабиринтных колец шахтных ваго­

неток и корпусов тройниковых муфт ТМ-6.

Прессматериал АГ-4 имеет хорошие технологические свой­ ства: высокую пластичность, позволяющую изготовлять детали сложной конфигурации с переменным сечением и тонкими стенками, а также малую усадку (0,15%), обеспечивающую

получение изделий с высокой точностью геометрических раз­ меров.

Высокопрочные стеклопластики «СВАМ». В технике приоб­ ретают все большее значение высокопрочные пластмассы, ар­ мированные стеклянными волокнами (стеклопластики). Наи­ более прочными из них и по своим физико-механическим

свойствам превосходящими все известные в настоящее время стеклопластики являются стекловолокнистые анизотропные ма­

териалы — «СВАМ», которые изготовляют путем ориентации стеклянных волокон в клеящих средах (синтетических смолах) при параллельной укладке волокон с одновременным нанесе­

нием связующего материала. Получаемые при этом материалы, аналогичные по своей структуре древесному шпону и фанере, называют стеклоршоном и стеклофанерой.

Высокие физико-механические свойства и экономическая эффективность этих материалов способствуют внедрению их в авиации и судостроении, в оборонной технике, автомобиль­ ном и . железнодорожном транспорте, химической, нефтяной, угольной и электротехнической промышленности. Благодаря

45

простоте метода получения стеклопластиков «СВАМ» стоимость их при усовершенствовании технологии в условиях промышлен­

46

ной промышленности из этого материала изготовлена опытная партия аккумуляторных бачков для шахтерских головных све­

тильников.

Литьевая пластмасса ПКН-Д, изготовляемая на основе блочного полистирола и синтетического каучука СКН-18, при­ меняется для изготовления методом литья под давлением де­ талей технического назначения, работающих как диэлектрики. Литьевую пластмассу ПКН-Д выпускают четырех марок:

ПКН-Д5 и ПКН-Д10 с содержанием соответственно 5 и 10%

каучука—для изделий, работающих в поле токов высокой ча­

Материал ПКН-Д является стойким к воздействию кислот­ ных и щелочных растворов и обладает хорошими литьевыми свойствами. Из него изготовляют бачки щелочных аккумуля­ торов. Он хорошо склеивается. В качестве растворителей при­ меняют бензол и ксилол. Физико-механические свойства пласт­ массы ПКН-Д приведены в табл. 19.

Таблица 19

Физико-механические свойства пластмассы ПКН-Д

47

Полиформальдегид получают из метана с последующей по­

лимеризацией его. Он отличается термической устойчивостью и ценными механическими свойствами. При комнатной темпе­

Комплекс других механических свойств дает возможность изго­

товить из полиформальдегида детали машин, отличающиеся повышенной прочностью. Вследствие высокой водостойкости материала из него можно изготовить водопроводную армату­ ру. На основе ускоренных испытаний установлено, что срок службы такой арматуры в нормальных условиях эксплуатации более 20 лет. Полиформальдегид устойчив к большинству ор­

мальдегида в изделия осуществляется на литьевых машинах обычного типа при температуре 200—225°.

На основании литературных данных известно, что в настоя­ щее время в США концерн «Дюпон» приступил к промышлен­ ному выпуску синтетического материала «дельрин», получае­ мого на основе полиформальдегида. Изучение методов синте­ за этого полимера проводится также в ФРГ, Японии.и других странах. Одним из важнейших преимуществ полиформальде­

Таким образом, поликарбонат является одним из самых проч­

ных пластических материалов. Поликарбонатные смолы «лек­ сан» характеризуются водостойкостью и стойкостью к органи­ ческим кислотам. Детали из поликарбоната могут выдержи-

48