4. Пластмаси, лакофарбові і ущільнювальні матеріали, їх властивості і застосування

Використання пластмасс сприяє удосконаленню конструкцій машин і обладнання, підвищенню якості і зниження собівартості ( машин і обладнання ) виробів, забезпечує ріст продуктивності праці.

Пласмасами називають органічні матеріали отримані на основі природних і синтетичних полімерів хімічним шляхом і перероблених у вироби методом плстичної деформації. Джерелами сировини для виготовлення пластмас слугують природний газ, нафта, вугілля, повітря.

Застосування різних пласмас дає можливість набагато зменшити масу і габарити машин і механізмів , приладів. Деякі пласмаси переважають за своїми механічними властивостями метали, деревину та ін. . Різноманітні цінні властивості пластмас ( легкість, міцність, прозорість, високі електроізоляційні якості, хімічна і теплова стійкість, гігієнічність обумовили їх широке використання в сучасному машинобудуванні.

В пластмаси крім полімерів ( речовин з високою молекулярною масою ), можуть входити наповнювачі, введені для підвищення фізико-механічних властивостей воробу ( опилки, папір, тканина, асбест, скловолокно, крейда та інші ). Крім наповнювачів, пластмаси можуть містити фарбники, пластифікатори, стабілізатори ( зберігання пластмасами основних властивостей на протязі тривалого часу ).

Залежно від поведінки при нагріванні всі синтетичні полімери ділять на:

1. Термопластичні ( термопласти ) – під час нагрівання не переходять у неплавкий і нерозчинний стан, їх можна повторно формувати;

2. Термореактивні ( реактопласти ) – при підвищених температурах перетворюються на тверді важкорозчинні і неплавкі розчини, не піддаються повторній переробці.

Із пластмас , отриманих на основі термопластичних смол в автотракторобудуванні найбільш широко застосовуються: поліаміди, акрилопласти, вініпласти ( полівініхлорид ), фторопласти, поліетилен, полістирол, етрал (ефіри целюлози ).

Поліаміди – при звичайних температурах тверді і елестичні, а при температурі 160 – 240⁰С переходять в рідкий стан. Мають високу ударну міцність, антифрикційні властивості ( можуть працювати без мащення ), хімічну стійкість до нафтопродуктів і до деяких агресивних рідин і газів , в нагрітому стані легко заповнюють форми.

Із поліамідів виготовляють: втулки ( педалей, двірних петель, ресор ), вкладиші, корпуси сальників, шестерні, манжети, патрони ламп, вимикачі, корпуси і кришки карбюраторів, деталі зливних краників.

Недоліки: деяка нестабільність початкових розмірів і фізико-механічних властивостей.

Акрилопласти – застосувують для виготовлення листів органічного скла ( плексиглаз ), внутрішніх плафонів, скла габаритних ліхтарів, скла верхніх вікон автобусів та ін.

Вініпласти ( полівінілхлорид ) – має хорошу ударну міцність, хімічну стійкість ( до кислот, лугів, бензину, мастильних матеріалів і спирту ), електроізоляційні властивості, не горить, низьку теплостійкість, крихкий при низьких температурах .

Виготовляють: банки акумуляторних батарей, прокладки, ущільнювачі внутрішньої обшивки кузова, трубки паливо і маслопроводів та ін. деталі.

Фторопласти – використовують для деталей, що працюють в хімічних середовищах і при підвіщенній температурі.

Поліетилен – високого, низького і середнього тиску, має хорошу хімічну стійкість, електроізоляційні властивості, еластичний матеріал ( виготовляють: кришки, кнопки, трубки, освітлювальні плафони, прокладки, тканину для сидінь і спинок ).

Полістирол – має абсолютну водостійкість, стійкий до розчину кислот, лугів, атмосферостійкий, зберігає міцність при низьких температурах, легко фарбується в любий колір.

Недоліки – недостатньо теплостійкий і при t = 80⁰C деформується, горить, недостатньо стійкий до бензину.

Виготовляють – скло приладів освітлення, сигнальне скло, кнопки, деталі електроарматури.

Єтрали - активно розчиняються в розчинах, стійкі проти дії нафтопродуктів ( виготовляють: рульові колеса, ручки, кнопки приладів, щитки та ін. ).

Серед пласмас на основі термореактивних смол найбільш використовуються фенопласти і склопласти.

Фенопласти – це пластичні маси, які виготовляють на основі фенолформальдегідної смоли.

При виготовленні автомобільних деталей із феноплатів використовують: азботекстоліт, текстоліт, гетінакс, карболіт.

Азботекстоліт – одержують гарячим пресуванням на основі азбестової тканини, просоченої спиртовим розчином фенолформальдегідної смоли.

Азбестова тканина може армуватися мідними дротами для підвіщення міцності і теплопровідності. Має високу теплостійкість і хороші фрикційні якості ( гальмівні накладки, накладки дисків зчеплення ).

Текстоліт – бавовняна тканина просочена фенолформальдегідною смолою і спресована під великим тиском і при певній температурі, має хороші діелектричні властивості, високу стійкість до стирання і механічну міцність ( упорні шайби розподільних валів, ізоляційні деталі приладів електрообладнання, шестерні ).

Гетінакс – пресована пластмаса на паперовій основі, просочена фенолформальдегідною смолою, має добрі діелектричні властивості ( для виготовлення ізоляційних деталей електрообладнання ).

Карболіт - виготовляють кришку і ротор переривника-розподільника, ізолятори котушки запалення.

Склопласти – одержують із синтетичних смол і скловолокна, мають високу механічну міцність, теплостійкість, невелику густину , стійкі проти дії органічних розчинників.

( кузови та інші крупногабаритні і високонавантаженні деталі ).

Пінопласти – одержують на основі термопластичних і термореактивних смол.

Пінопласти характеризуються малою об”ємною вагою, мають високі звуко,- тепло- і електроізоляційні показники, їх виготовляють як у твердому, так і в м”якому вигляді ( автомобільні подушки і спинки, підлокотники і підголовники ).

Гума – продукт хімічної переробки (при t = 140-150⁰С ) каучуків у взаємодії з вулкнізуючими і спеціальними добавками ( сірка, метало-натрій, та інші елементи ), перетворюючи його в гуму.

Змінюючи кількість сірки в суміші, можна отримати гуму різної еластичності:

1. м’ягку – 2-8% сірки;

2. тверду ( ебоніт ) – до 25.....50% сірки.

Спеціальні добавки не тільки прискорюють вулканізацію, але і підвищують довговічність гуми. Гума харектиризуєтьсямає еластичністю, вібростійкістю, водо,- газонепроникністю, хімічною стійкістю і діелектричними властивостями.

Залежно від призначення гуму умовно поділяють на:

1. Універсальну ( шини, ремені, транпортерні лінії, взуття ).

2. Спеціальну ( бензомаслостійку, морозостійку, теплостійку ).

Ущільнювальні матеріали – до них відносять прокладні матеріали для ущільнення рознімних складових частин машин і комплектуючих одиниць.

Папір – листовий матеріал товщиною до 0,5 мм, картон більше 0,5мм.

До прокладних матеріалів відносять: азбест, пароніт, войлок.

Азбест – мінерал волокнистої будови ( для ущільнення з’єднань, працюючих при високих температурах ).

Пароніт – листовий матеріал, виготовлений шляхом вулканізації каучуку з додаванням азбесту і наповнювачів ( глина, тальк ), виготовляють прокладки, що працюють в бензині, дизпаливі і в оливі.

Войлок – густий листовий матеріал виготовлений із шерсті.

Оббивочні матеріали – використовують штучну шкіру, різні тканини.

Лакофарбові матеріали:

Лакофарбові покриття необхідні для захисту металів від корозії, деревини – від гниття, покращення зовнішнього вигляду. Багатошарові лакофарбові покриття складаються із декількох шарів: грунтівки, шпатлівки і фарби.

Грунтівка – перший шар покриття, для забезпечення міцного зв’язку між лакофарбовим покриттям і фарбованою поверхнею.

Шпатлівка – для вирівнювання поверхні.

Фарба – для отримання зовнішнього шару лакофарбного покриття.

Лакофарбові матеріали поділяють на :

1. Основні ( грунти, шпатлівки, фарби масляні і емалеві, лаки ).

2. Допоміжні ( розчинники, змивки, розчини для підготовки поверхні до фарбування ).

Лак – розчин плівкоутворювачів в розчинниках ( може використовуватись як самостійно так і бути основою для емалевих фарб ).

В емалевих фарбах плівкоутворювачами є різні лаки і частково оліфа, а в масляних – тільки оліфа.

Для фарбування машин і їх складових частин використовують нітроцелюлозні ( НЦ ), меламіноалкідні ( МЛ ), гліфталеві ( ГФ ), пентафталеві ( ПФ ) емалі.