1.2.7. Полиамиды

К полиамидам (ПА) относятся как синтетические, так и природ­ные полимеры, содержащие амидную группу -CONH₂ или -CO-NH-. Из синтетических полиамидов практическое значение имеют алифатические и ароматические ПА.

Алифатические ПА являются гибкоцепными кристаллически­ми (С_кр= 40-70 %) термопластами; ММ = 8-40 тыс., плотность 1010-1140 кг/м³, температура плавления (кристалличности) - 210-260 °С, расплав обладает низкой вязкостью в узком темпера­турном интервале. ПА - гидрофильные полимеры, их водопог­лощение достигает нескольких процентов (в отдельных случа­ях до 8 %) и существенно влияет на прочность и ударную вяз­кость (рис. 1.2). Комплекс свойств ПА зависит от химического строения, определяемого соотношением амидных и метиленовых групп, количественно отражаемым числовым индексом марок (ПА-6.6; ПА-6.10).

Перерабатываются полиамиды литьем под давлением, экстру­зией, прессованием.

Рис.1.2. Влияние относительной влажности воздуха (Ψ) на ударную

вязкость, а, (1; 2; 3) и разрушающее напряжение при изгибе,

σ_и (2'; 3') полиамидов: 1 - П-12; 2 - ПА-6.10; 3 - ПА-6

Полиамиды являются одними из лучших конструкционных и ан­тифрикционных полимерных материалов. Высокие физи­ко-механические свойства, устойчивость к действию углеводоро­дов, органических растворителей, масел, щелочей, солнечной ради­ации, низкий коэффициент трения, составляющий в условиях граничной смазки 0,04-0,08, а также способность перерабатывать­ся в изделия всеми известными методами сделали эти термопласты незаменимыми в машино- и приборостроении, в бытовой технике и в качестве заменителей сплавов цветных металлов.

1.2.8. Полиформальдегид

Полиформальдегид является простым полиэфиром (полимер оксиметилена). Его синтезируют полимеризацией формальдегида или триоксана в растворе, расплаве и суспензии. Получают крис­таллизующийся полимер (степень кристалличности более 30 %) с ММ = 30-50 тыс. и узким молекулярно-массовым распределени­ем. Особенность ПФ - низкая термостабильность. Процесс дест­рукции начинается уже при 100 °С.

Для повышения термостабильности формальдегид полимеризуют с диоксоланом, получая сополимер СФД и с триоксоланом - сополимер СТД. Их температура термодеструкции составляет 240-250 °С. СФД и СТД являются про­мышленными марками. Благодаря высоким физико-механическим свойствам, малой усадке и особенно хорошим антифрикционным свойствам полиформальдегид и сополимеры СФД широко приме­няются в качестве конструкционных термопластов и для изготовле­ния деталей передач (зубчатые колеса, кулачки, подшипники).

Перерабатывается главным образом литьем под давлением, а также экструзией и трансферным прессованием.

1.2.9. Полимеры с повышенной теплостойкостью

К промышленным полимерам с повышенной теплостойкостью относятся прежде всего простые полиэфиры – полифениленоксид и полисульфон, ароматический полиамид – фенилон, а также полиимиды. Для этих конструкционных термопластов характерно существенно повышенное значение такой важной характеристики, как теплостойкость по Мартенсу, которая составляет 180-220 °С.

Полифениленоксид (ПФО) - простой полиэфир 2, 6-диметилфенола, выпускается в виде порошка или гранул. Это жесткоцепной термопласт, ММ = 25-700 тыс., температура плавления 267 °С, температура начала термодеструкции - 350 °С. ПФО обла­дает хорошими физико-механическими, электроизоляционными и триботехническими свойствами, масло-, бензостоек, самозатухает, морозостоек до - 60 °С.

Перерабатывается литьем под давлением и каландрованием.

Полисульфон (ПСФ), простой эфир пропана и дифенилсульфона, выпускается в виде гранул. Представляет собой жесткий, аморфный, прозрачный термопласт, ММ = 30-60 тыс. ПСФ пла­вится при температуре около 300 °С, разлагается при 420 °С. Свой­ства изделий сохраняются в широком интервале температур. По­лисульфон стоек к автоклавной стерилизации, нетоксичен, хими­чески-, бензо-, масло- и влагостоек. Самозатухает, устойчив к УФ-излучению.

Фенилон С - ароматический полиамид, выпускается в виде порошка с насыпной плотностью около 200 кг/м³, который таблетируется. Допускаемая температура эксплуатации - 200-220 °С. Является идеальным материалом триботехнического назначения. Перерабатывается прямым и трансферным прессованием при тем­пературе 340-360 °С, влагонабухание 10-12 %.

Ароматические полиимиды (ПИ) - получают на основе диангидридов ароматических тетракарбоновых кислот и ароматических диаминов. В зависимости от строения исходных веществ ПИ могут быть как неплавкими, так и размягчающимися при высоких температурах. Длительная термическая устойчивость ПИ при тем­пературе 300-350 °С обеспечивается наличием в их структуре аро­матических и имидных циклов. Производные ПИ, а именно полиамидоимиды и полиимидоэфиры характеризуются лучшей перерабатываемостью в изделия.