Термореактивные пластмассы

Термореактивные пластмассы отличаются от термопластичных повышенной теплостойкостью, практически полным отсутствием ползучести под нагрузкой при обычных температурах, постоянством физико-механических свойств в интервале температур их эксплуатации.

Разнообразные пластмассы на основе фенолоальдегидных и фенолформальдегидных полимеров получили название фенопластов.

К термореактивным пластмассам относятся фенопласты и слоистые пластики. Наполнителями в слоистых пластиках являются хлопчатобумажные ткани, бумага, асбестовые и стеклянные ткани, стеклотекстолитовый и древесный шпон. Соответственно слоистые пластики на их основе называются: текстолитом, гетинаксом, асботекстолитом и др.

Текстолиты широко используют для подшипников, шестерён, прокладочных колец. Подшипники из текстолита не требуют специальной смазки, для смазки можно использовать воду или водяную эмульсию. Из них изготавливают детали с повышенной прочностью и хорошими антифрикционными свойствами, гайки, зубчатые колёса, направляющие втулки, кулачки. Они находят применение там, где предъявляются повышенные требования по бесшумности и массе. Обрабатываемость механическими способами удовлетворительная.

Из текстолита, например, изготовлены мостик и планка синхронизатора СН-01 швейной машины класса 997, шестерня механизма для образования краеобмёточной строчки КС-01 швейной машины 1097 кл. и др.

Из стеклотекстолита КАСТ можно изготавливают практически любые конструкционные детали, так как он относится к материалам с наиболее высокой удельной прочностью. Однако он плохо обрабатывается механическими способами.

Из фенопластов 03-010-02 и Сп2-342-02 изготовляют детали с повышенной прочностью и хорошими антифрикционными свойствами (гайки, зубчатые колёса, направляющие втулки, кулачки).

Основные механические свойства некоторых пластмасс

Таблица

По- ка за- тель	Значения показателя пластмасс
	термореактивные				термопластичные
	03-010-02		Текс- толит ПТК	Стекло- текстолит КАСТ	Фторо- пласт-3	Полиамид 610	Орга- ническое стекло
σи,МПа HB	50 25	80…140 30		140 -	11…14 3…4	80 14…15	95 18

Резина

Резины получают из резиновых смесей, которые состоят из натурального или синтетического каучука, вулканизирующих веществ, ускорителей и активаторов вулканизации, наполнителей, пластификаторов, стабилизаторов.

В процессе вулканизации между макромолекулами каучука появляются поперечные связи, каучук превращается в резину, макромолекулы которой образуют пространственную сетку. При увеличении степени вулканизации изменяются физико-механические (твёрдость монотонно повышается, разрушающее напряжение при растяжении сначала увеличивается, а затем снижается) и электрические свойства резины, а также её набухаемость и газопроницаемость.

В качестве вулканизатора каучука чаще всего используют серу, содержащую незначительное количество примесей. Серу вводят в количестве 2…3%. Большое значение имеет растворимость серы, которая зависит от температуры, степени её измельчения, количества в резиновой смеси и от типа каучука.

Для сокращения продолжительности вулканизации и повышения физико-механических свойств резины используют ускорители вулканизации. Ускорители повышают реакционную способность вулканизирующих веществ и влияют на характер поперечных связей между макромолекулами. Эффективность действия ускорителей усиливается в присутствии активаторов вулканизации. В качестве ускорителей вулканизации используют специальные химические соединения (тиазолы и др.), в качестве активаторов – оксиды двухвалентных металлов (цинк, магний, кальций, кадмий) и другие химические соединения.

Наполнителями резин являются высокодисперсные неорганические или органические вещества, содержание которых в смеси составляет 10…25%. Наполнители изменяют механические характеристики резины, придают ей некоторые специфические свойства, облегчают переработку и снижают стоимость резины. Наполнители, улучшающие механические характеристики резин, называют активными, а наполнители, не изменяющие свойств резин или ухудшающие их в ряде случаев, – инертными. Активными наполнителями являются сажа, синтетический диоксид кремния, силикаты металлов и др. Например, введение сажи может повысить прочность резины при растяжении в 10 раз. К инертным наполнителям относятся мел, каолин и др.

Введение пластификаторов (2…10%) в каучуки облегчает их переработку, повышает пластичность резиновых смесей, способствует уменьшению разогрева при смешении смеси. В качестве пластификаторов используют нефтяные масла, парафины, нефтеполимерные смолы, канифоль, сосновую смолу и др.

В качестве стабилизаторов используют главным образом антиоксиданты – специальные химические соединения, повышающие устойчивость смесей к окисляющему действию кислорода.

По назначению резины можно разделить на следующиеосновные группы:

– резины общего назначения, применяемые при температурах от -50 до +150º С;

– теплостойкие резины, способные длительно эксплуатироваться при 150…200º С;

– морозостойкие резины, пригодные для длительной эксплуатации при температурах ниже -50º С;

– масло и бензостойкие резины;

– резины стойкие к действию различных химических сред (кислоты, щелочи и др.);

– электропроводящие резины;

– диэлектрические резины, используемые главным образом для изоляции кабелей;

– радиационно-стойкие резины.

Кроме того, различают резины вакуумные, вибро-, водо-, огне-, светостойкие, оптически активные, фрикционные, медицинские, пищевые и др.

Отличительной особенностью резин является их способность к большим обратимым (высокоэластическим) деформациям. В широком диапазоне температур резины практически несжимаемы. Температура стеклования их лежит в интервале от -110 до -40º С. Резины обладают высокой усталостной прочностью, износостойкостью, низкой газо- и влагопроницаемостью.

Резинотехнические изделия широко используют в машиностроении:

– резиновые кольца круглого сечения и резиновые манжеты применяют для уплотнения подвижных и неподвижных соединений в гидравлических, пневматических, топливных и смазочных устройствах;

– резинометаллические манжеты – для уплотнения валов;

– амортизаторы – для уменьшения динамических нагрузок в различных машинах;

– резиновые прокладки – для герметичности в самых разнообразных соединениях;

– конвейерные ленты, рукава и трубки – для перемещения материалов;

– клиноременные и плоские ремни – для передачи вращения;

– резиновые втулки – для эластичного соединения узлов машин;

– различные профили, шнуры, трубки – для уплотнения окон и дверей транспортных средств и т.д.