- •Предисловие
- •Глава I топливо и смазочные материалы §I. Общие сведения о топливе Значение топлива в народном хозяйстве ссср
- •Понятие о топливе и его классификация
- •Состав и свойства топлива
- •§ 2. Твердое топливо и продукты его переработки Основные виды твердого топлива
- •Свойства твердого топлива
- •Способы добычи ископаемого твердого топлива
- •Классификация и маркировка ископаемого твердого топлива
- •Методы и продукты переработки твердого топлива
- •Условия хранения и транспортирования твердого топлива
- •§ 3. Жидкое топливо Состав и свойства нефти
- •Классификация и методы добычи нефти
- •Методы и продукты переработки нефти
- •Состав, свойства и ассортимент моторных топлив
- •Котельное топливо
- •§ 4. Газообразное топливо Значение газообразного топлива в народном хозяйстве страны
- •Виды газообразного топлива
- •§ 5. Смазочные материалы Назначение и классификация смазочных материалов
- •Ассортимент и маркировка смазочных масел
- •Ассортимент и маркировка консистентных смазок
- •Условия хранения и транспортировании горюче-смазочных материалов
- •Контрольные задания
- •Глава іі химические материалы § 1. Неорганические кислоты, щелочи и соли Классификация и методы получения кислот
- •Ассортимент, применение, хранение и перевозка кислот
- •§ 2. Пластмассы Общие сведения о полимерах
- •Понятие о пластмассах и их классификация
- •Сырьевые пластмассы
- •Пленочные полимерные материалы
- •Листовые пластмассы
- •Газонаполненные пластмассы
- •Условия хранения и транспортирования пластмасс
- •§ 3. Каучуки, резина и резиновые технические изделия Состав, свойства и основные виды каучуков
- •Состав, свойства и классификация резины
- •Классификация, ассортимент и маркировка резиновых технических изделий
- •§ 4. Текстильные волокна и материалы Классификация текстильных волокон и нитей
- •Характеристики текстильных волокон и нитей, их измерители
- •Важнейшие виды натуральных волокон
- •Химические волокна
- •Текстильные ткани и материалы
- •Упаковка, маркировка, транспортировании и хранение текстильных материалов
- •§ 5. Лакокрасочные материалы Назначение, состав и классификация лакокрасочных материалов
- •Условные обозначения лакокрасочных материалов и покрытий
- •Основные лакокрасочные материалы
- •Вспомогательные и подсобные лакокрасочные материалы
- •Условия хранения и транспортирования лакокрасочных материалов
- •Контрольные задания
- •Глава III металлы и металлоизделия § 1. Основы металловедения и термообработки металлов и сплавов Значение и классификация металлов и сплавов на их основе
- •Свойства металлов и сплавов, их измерители
- •Строение металлов и сплавов, их кристаллизация
- •Способы изменения структуры и свойств металлов в твердом состоянии
- •Методы исследования структуры металлов и сплавов
- •Коррозия и методы защиты от нее
- •§ 2. Производство и характеристика чугунов Исходное сырье для выплавки чугуна
- •Чугунные отливки и трубы
- •Методы изменения свойств и контроль качества чугунов
- •Ферросплавы
- •§ 3. Производство и характеристика сталей Сырьевые материалы для выплавки стали и способы ее производства
- •Химический состав стали
- •Строение стального слитка и металлургические методы повышения его качества
- •Виды термической и химико-термической обработки стали
- •Классификация и ассортимент стали
- •§ 4. Стальной прокат и металлические изделия Общие сведения и классификация продукции прокатного производства
- •Сортамент стального проката
- •Сортамент металлоизделий промышленного назначения
- •Условия хранения и транспортирования стального проката и металлоизделий
- •§ 5. Цветные металлы и сплавы на их основе Значение и особенности производства цветных металлов
- •Легкие металлы
- •Тяжелые металлы
- •Тугоплавкие металлы
- •Драгоценные металлы
- •§ 6. Неорганические и металлические порошковые материалы и изделия на их основе Значение и применение порошковых материалов и изделий
- •Способы получения и характеристики металлических порошков
- •Ассортимент и маркировка металлических и неорганических порошков
- •Методы получения изделий порошковой металлургии
- •Контрольные задания
- •Глава IV строительные материалы § 1. Общие сведения о строительных материалах Значение и классификация строительных материалов
- •Свойства строительных материалов и изделий
- •§ 2. Природные каменные материалы Значение и классификация природных каменных материалов
- •Классификация и основные свойства важнейших горных пород
- •Материалы и изделия из природного камня
- •Условия хранения и транспортирования материалов и изделий из природного камня
- •§ 3. Стекло и стеклоизделия Общие сведения о стекле и стеклоизделиях
- •Листовые стекломатериалы
- •Строительные изделия из стекла
- •Условия хранения и транспортирования стекла и стеклоизделий
- •§ 4. Керамические материалы и изделия Общие сведения о керамических материалах и их классификация
- •Стеновые керамические материалы
- •Керамические изделия для облицовки и отделки
- •Керамические материалы и изделия различного назначения
- •Условия хранения и транспортирования керамических материалов и изделий
- •§ 5. Минеральные вяжущие вещества и материалы на их основе Классификация и свойства минеральных вяжущих веществ
- •Ассортимент минеральных вяжущих веществ
- •Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
- •Условия хранения и транспортирования минеральных вяжущих веществ и материалов на их основе
- •§ 6. Органические вяжущие вещества и материалы на их основе Состав, свойства и основные виды органических вяжущих веществ
- •Ассортимент органических вяжущих веществ
- •Материалы и изделия на основе органических вяжущих веществ
- •Условия хранения и транспортирования органических вяжущих веществ и материалов на их основе
- •§ 7. Лесные и бумажные материалы Значение, состав и свойства древесины
- •Классификация лесных материалов
- •Круглые лесоматериалы
- •Пиломатериалы
- •Прогрессивные древесные материалы
- •Изделия и конструкции из древесины
- •Сырьё, полуфабрикаты и производство бумажной продукции
- •Классификация и ассортимент бумажной продукции
- •Условия хранения и транспортирования лесных и бумажных материалов
- •Контрольные задания
- •Содержание
Сырьевые пластмассы
Сырьевыми называют пластмассы, предназначенные для изготовления различных изделий методами прессования, литья или экструзии.
Прессованием (горячим или литьевым) изготавливают детали из термореактивных полимерных пресс-материалов. Технологический процесс осуществляется в стальных пресс-формах на гидравлических прессах в условиях высоких давления и температуру,
Литье под давлением используется дли изготовления деталей из термопластичных материалов и осуществляется в специальных литьевых машинах.
Метод экструзии представляет собой непрерывное выдавливание термопластичных полимерных материалов на специальных прессах-экструдерах с целью получения труб, различных профилей и пленок.
К основным видам сырьевых пластмасс относятся полиолефины (полиэтилен, полипропилен, сополимеры этилена с пропиленом или бутиленом), поливинилхлорид, полистирол, фенопласты, аминопласты, фторопласты, кремнийорганические и эпоксидные прессовочные материалы, полиамиды и т. д.
Полиолефины — продукты, получаемые полимеризацией этилена, пропилена, изобутилена и других непредельных углеводородов. Они отличаются небольшой плотностью (не более 970 кг/м3), хорошей окрашиваемостью, химической стойкостью, не имеют вкуса, запаха и безвредны для организма, обладают высокими диэлектрическими свойствами, которые особенно ценны для высокочастотной техники, легко перерабатываются всеми известными современной технике способами.
Основной вид пластмасс этой группы — полиэтилен. Он обладает низким водопоглощением, высокой химической стойкостью, в том числе к концентрированным кислотам, щелочам и растворителям (кроме толуола, ксилола, бензола и других ароматических углеводородов при температуре свыше 80°C), эластичностью, стойкостью к растрескиванию, морозостойкостью, не токсичен.
В зависимости от условий полимеризации полиэтилен выпускается двух видов — высокого давления (ПЭВД) и низкого давления (ПЭНД).
ПЭВД (ГОСТ 16337—77E), называемый также полиэтиленом низкой плотности (917—926 кг/м3), получают при температуре 180°C и давлении до 150 МПа, ПЭНД (ГОСТ 16338—85E) или полиэтилен высокой плотности — при температуре ниже 80°C и давлении в несколько десятых МПа В отличие от ПЭВД он обладает большей механической прочностью и жесткостью.
Сырьевой полиэтилен представляет собой гранулы белого цвета, выпускается в виде базовых марок и композиций.
Обозначение базовых марок полиэтилена состоит из наименования «Полиэтилен» и восьми цифр, где первая — условия процесса полимеризации (давление, температура, оборудование, характеристика катализатора, инициаторов и др.), две следующие — порядковый номер базовой марки, четвертая — степень гомогенизации (однородности), пятая — условная группа плотности, последние три (пишутся через дефис) — десятикратное значение индекса расплава (показателя текучести). После обозначения марки указывается сорт и номер стандарта.
В обозначении композиций первые три цифры аналогичны базовым маркам. Далее (через дефис) указывается номер рецептуры добавок, сорт и номер стандарта. После первых пяти цифр может проставляться буква, обозначающая область применения композиций.
Базовые марки полиэтилена и его композиции применяются для изготовления различных видов пленки (упаковочной, для покрытия парников и теплиц, фоторазрушаемой), материалов, эквивалентных костной и мягкой биологической ткани, создания защитных, экранизирующих и электроизоляционных покрытий проводов и кабелей, производства полых изделий вместимостью до 200 л, листов, моноволокон, труб, шлангов, деталей высокочастотной аппаратуры и др.
Полипропилен обладает теми же положительными качествами, что и полиэтилен, а по термостойкости (изделия из него сохраняют неизменный внешний вид и форму до 150°C и могут эксплуатироваться при 100— 120°C), по пределу прочности при растяжении и удельной ударной вязкости превосходят последний.
Полипропилен выпускается в виде базовых марок и композиций, условное обозначение которых состоит из буквы Π (полипропилен) и дроби, где числитель — плотность, знаменатель — значение индекса расплава.
Базовые марки полипропилена используются для изготовления труб, пленок, аккумуляторных баков, электроизоляционных покрытий, точных деталей машин (благодаря малой усадке), предметов домашнего обихода, волокон, а композиции (элпон, мопрон и силпон) — для изготовления деталей технического и радиотехнического назначения, работающих в интервале температур —60...+110°C.
Поливинилхлорид — материал, обладающий высокой механической прочностью и небольшим относительным удлинением при растяжении. Растворим в дихлорэтане, циклогексане, диоксане, набухает в ацетоне, бензоле, нерастворим в воде, спирте и бензине. Под действием света и тепла разлагается с выделением хлористого водорода, ускоряющего процесс дегидрохлорирования.
В качестве основной характеристики поливинилхлорида применяется константа Фикентчера (средний молекулярный вес), по значению которой различают его марки.
Поливинилхлорид базовых марок выпускается эмульсионный (ПВХ-Е) и суспензионный (ПВХ-С) высшего, первого и второго сортов.
Эмульсионный поливинилхлорид выпускается марок ПВХ-Е74П, ПВХ-Е70, ПВХ-Е70П, ПВХ-Е58, ПВХ-Е54, где цифра — константа Фикентчера, Π — для изготовления паст.
Суспензионный поливинилхлорид выпускается марок ПВХ-С74, ПВХ-С70, ПВХ-С70Т, ПВХ-С63М, ПВХ-С63Ж, ПВХ-С58, ПВХ-С63СС, ПВХ-С70СС, где Т —термостабилизированный, M — мягкий, Ж — жесткий, CC — сухие смеси.
Крупнейший потребитель поливинилхлорида и композиций на его основе (пластикатов) — кабельная промышленность. Его применение позволяет экономить свинец, каучук, бумагу, натуральный шелк. Кроме того, кабельные конструкции из поливинилхлорида в 1,5—2 раза легче традиционных, более стойки к высоким температурам и различным агрессивным средам.
Пластикаты поливинилхлорида используются также для изготовления водо-, бензо- и антифризостойких трубок (ПВ-1, ПБ-1, ПБ-2, ПА-1), шлангов (Ш-62-0), футеровки гальванических ванн (ПХ-1, ПХ-2), медицинских трубок (Т-35, ПМ-1/42, ПМ-2/42), различных изделий литьем под давлением и экструзией (B-60M, В-70М, В-80М, В-90М, В-90М-1), изоляционных трубок (Э-40-1, Т-50), листовых материалов (линолеума, плитки для пола, моющихся обоев), приборов, аппаратуры, емкостей для бензина, машинного масла, скипидара, растворителей, товаров бытовой химии, а также в качестве прокладочно-уплотнительного, антивибрационного, атмосферо- и химически стойкого материала
Полистирол — бесцветное твердое стеклоподобное вещество, пропускающее до 90 % лучей видимого спектра.
Его плотность — 1050 кг/м3. При температуре 80—125°C представляет собой каучукоподобный материал, а при более высоких температурах разлагается с образованием стирола и некоторых других продуктов. Стоек к щелочам, кислотам, трансформаторному маслу, глицерину. Исключение составляет 65 %-я азотная и ледяная уксусная кислоты, бензин и керосин, ib которых изделия из полистирола набухают и несколько изменяют свой внешний вид. Полистирол растворим в ароматических и хлорированных углеводородах, сложных эфирах, кетонах, сероуглероде.
По объему производства полистирол занимает третье место (после полиолефинов и поливинилхлорида).
По методам получения различают полистирол суспензионный (ПСС), механический (ПСМ) и вспенивающийся (ПСВ). Он применяется для изготовления деталей электро- и радиотехнического назначения ПСМ-115, ПСМ-118, ПСС-550), тонкостенных изделий (ПСМ-118, ПСС-500), изделий бытового назначения (ПСС-501, ПCM-111), пленок, нитей и листов (ПСМ-151, ПСС-550), деталей, к которым предъявляются требования повышенной теплостойкости (ПСС-520), тепло- и звукоизоляционных плит, плавучих средств, декоративных изделий (ПСВ-С, ПСВ-74Р, ПСВ-74S, ПСВ-77Р, ПСВ-С76Х). В обозначении марок ПСВ первая цифра — средняя величина частиц полимера, вторая — содержание порообразователя, а буквы указывают тип поверхностной обработки (P — фосфатами, S — производными стеариновой кислоты, С — амидными производными стеариновой кислоты, X — обладают свойствами самозатухания).
Обычно полистирол хрупок, у него малая стойкость к ударным нагрузкам. В связи с этим развивается производство ударопрочного полистирола, все марки которого в своем составе имеют каучук. С повышением его содержания увеличивается ударная вязкость и эластичность полистирола.
Ударопрочный полистирол применяется для производства изделий бытового назначения (УПМ-325), деталей радиотехнической и приборостроительной промышленности (УПМ-225, УПМ-523), холодильников (УПМ-424) листов (УПС-825Е), корпусов телевизоров и медицинских приборов (УПС-825Т), профилей (УПС-3716), тонкостенных изделий (УПК-625).
В обозначении марок: У — ударопрочный, Π — полистирол, M — полученный в результате механического смешивания, С — суспензионный, К— компаундированный, цифры — ударная вязкость, кг/см2, (первая) и десятые доли остаточного мономера. Буквы, следующие после цифр, обозначают метод переработки.
Фенопласты — термореактивные, негорючие, термо-, атмосферо- и кислотостойкие полимерные материалы, довольно быстро разрушаемые щелочами. Отличаются повышенным коэффициентом трения и высокой стабильностью свойств.
Фенопласты получают из фенол альдегидных смол, которые в зависимости от способа производства подразделяются на резольные и новолачные. Сырьевые фенопласты изготавливаются в виде неслеживающихся порошков или волокнистых масс
Порошковые фенопласты (массы прессовочные фенольные) выпускаются типов О — общего назначения, СП — специальные безаммиачные, Э — электроизоляционные, У — ударопрочные, ВЧ — высокочастотные, ВЛ — влагостойкие, Ж - жаростойкие, BX — влагохимостойкие, Φ — фрикционные и МДП — магнитодиэлектрические.
Условное обозначение порошковых фенопластов включает название «фенопласт» и обозначение его типа, группы и марки. Например: фенопласт 04-010-12, где 04 — общего назначения высокой водостойкости (тип); 010-12 — на основе новолачной смолы с органическим наполнителем (группа и марка).
Для увеличения ударной прочности изделий выпускаются фенопласты-волокниты, в том числе натуральные (на основе хлопкового волокна), углепресс-волокниты конструкционные (на основе рубленого высокомодульного углеродного волокна), пресс-порошки PCT (с добавками стекловолокна), углепластики теплостойкие П-5-13 (на основе углеродной ткани) и др. Фенопласты используются для изготовления электроизоляционных и других деталей и изделий, в том числе не вызывающих коррозии и обладающих пламягасящими свойствами.
Аминопласты (мочевино- и меламиноформальдегидные пластмассы) представляют собой полимерные материалы, изготавливаемые на основе аминоальдегидных, карбамидных и меламиноформальдегидных смол. Они обладают относительно высокой теплостойкостью (до 90°C), хорошими электроизоляционными свойствами, светостойкостью, не токсичны, хорошо окрашиваются, не имеют запаха, однако отличаются повышенной растрескиваемостью и водопоглощением. Сырьевые аминопласты изготавливаются в виде порошков, крошки, волокнитов и др.
В зависимости от назначения и свойств аминопласты выпускаются следующих типов:
МФА— для изготовления просвечивающихся изделий технического и бытового назначения, не соприкасающихся с пищевыми продуктами;
МФБ — для изготовления изделий электротехнического назначения, в том числе класса В (с повышенными электроизоляционными свойствами), Г (с улучшенными технологическими свойствами), Д (с повышенной тепло-и дугостойкостью), E (с повышенной механической прочностью, тепло- и дугостойкостью);
КБ — для изготовления изделий бытового электротехнического назначения, в радиопромышленности, приборостроении;
МБ — для изготовления изделий, соприкасающихся с пищевыми продуктами.
Фторопласты — фторосодержащие полимеры, производные этилена. Они обладают уникальными свойствами, а по таким важнейшим показателям, как химическая и термическая стойкость (интервал рабочих температур от —250 до +250°C), диэлектрические и антифрикционные свойства (коэффициент трения ib 7 раз ниже, чем у полированной стали), значительно превосходят многие известные полимерные материалы. Фторопласты — самые тяжелые полимерные материалы. Их плотность достигает 2200 кг/м3.
Сырьевые фторопласты выпускаются в виде порошка в основном белого цвета и применяются для создания химически стойкого покрытия, изоляции, изготовления труб и пленок (фторопласт 50), изоляции радиочастотных коаксиальных кабелей (Ф-4МБ-2 и Ф-4МБ), получения материалов с ионообменными свойствами (Ф-4СФ-П, Ф-4СФГ), деталей антифрикционного назначения (Ф-4Г10, Ф-4Г15, Ф-4Г10А, Ф-4Г15А, Ф-4НВ5, Ф-4КС2), получения масел и смазок (фторопласт 3) и др.
Кремнийорганические прессовочные материалы представляют собой композиции на основе кремнийорганических смол или их модификаций, обладающие повышенными электроизоляционными показателями, высокой текучестью, температуро- и дугостойкостью, работоспособностью в большом интервале температур (—60... +300°C; кратковременно — до 400°C).
Они используются для пропитки узлов и деталей электрических машин и приборов (компаунд на основе смолы Т-404), герметизации дросселей и трансформаторов (ТВК-200), заливки катушек и трансформаторов (ТКЗ-2 и ТКЗ-13), пропитки моточных изделий (ТКП-2 и ТКП-13) и др.
Полиамиды — твердые термопластичные смолы, обладающие высокой поверхностной твердостью, прочностью на разрыв, значительной прочностью на статический и ударный изгибы. Они устойчивы к действию углеводородов, жиров, масел, щелочей, растворимы в фенолах, уксусной муравьиной и минеральной кислотах, имеют удовлетворительные диэлектрические свойства, хорошо сопротивляются износу, обладают низким коэффициентом трения. Они негорючи, плавятся в узком интервале температур.
Полиамиды применяют для изготовления деталей антифрикционного и конструкционного назначения (полиамид 6 наполненный графитом, полиамид 12 стеклонаполненный и др.), пленок, покрытий, клеев, волокон и труб.
Кроме названных в качестве сырьевых пластмасс используются эпоксидные, полиуретановые, поликарбонатные и полиамидные полимерные материалы.
Эпоксидные смолы и компаунды (композиционные материалы) применяются для производства стеклопластиков, клеев, заливочных, пропиточных, электроизоляционных и герметизирующих материалов, изготовления технологической оснастки.
Полиуретановые компаунды благодаря низкой истираемости, хорошей адгезии к металлам, древесине, бетону и асфальту используются для создания синтетических покрытий, матриц при формовании рельефных железобетонных изделий, расшивки швов, а также заливки, пропитки и герметизации изделий в радио- и электротехнике.
Полимеры и композиционные материалы на основе поликарбонатов применяются для изготовления изделий и деталей конструкционного назначения, листов (дифлон 1), оптических линз и деталей приборов (дифлон 2), тонкостенных изделий сложной конфигурации (дифлон 3) и др.