2012-07-17

Поликарбонаты, пенопласт, пластмассы и полиимиды

Поликарбонаты — это термопластические материалы, обладающие ценными свойствами: 1) высокой поверхностной твердостью; 2) ударной прочностью; 3) теплостойкостью. Поликарбонаты водостойки и стойки к окислительным средам при повышенных температурах. Они совершенно прозрачны и могут быть использованы вместо силикатного стекла для изготовления фонарей, светильников, деталей приборов, посуды, тары для жидких веществ. Поликарбонаты применяют для изготовления зубчатых колес, втулок, клапанов, кулачков и других подобных деталей. Поликарбонаты перерабатывают в изделия всеми способами, применяемыми для изготовления изделий из термопластов: литьем под давлением, штамповкой, вакуум-формованием, экструзией, механической обработкой, сваркой. Пенопласт — это полимер, отличающийся химической стойкостью и атмосферостойкостью. По водостойкости пенопласт аналогичен фторопластам, полиэтилену и полистиролу. Из пенопласта изготовляют клапаны, вентили, сепараторные кольца, подшипники, детали часовых механизмов, детали отделки помещений.

Полиимиды — это новый вид термопластичных пластмасс. Его свойства: 1) высокая нагревостойкость (220 — 250°С); 2) хорошие электрические характеристики; 3) большие значения механических характеристик. Полиимидные пластмассы могут использоваться при температурах до -155°С, т. е. их можно применять в холодильных установках большой мощности. Полиимиды химически стойки. Они не растворяются в большинстве органических растворителей, на них не действуют разбавленные кислоты, минеральные масла и вода. Разрушение полиимидов вызывают концентрированные кислоты, щелочи и перегретый водяной пар. Из полиимидов получают электроизоляционные пленки светло-желтой или коричневой окраски. Полиимидные пленки выпускаются толщиной от 5 до 100 мкм и более. На основе полиимидов изготовляют различные пластмассовые изделия электроизоляционного (изоляционные ленты, изоляционное покрытие и др.) и конструкционного назначения (прокладки, детали). Для этого используют как чистые полиимиды, так и наполненные стекловолокном и другими нагревостойкими наполнителями. Изделия из полиимидов изготовляют литьем и прессованием при температурах 356—400°С. Связующее вещество в этих пластмассах — термореактивные полимеры.

Используются фенолформальдегидные, кремнийорганические, эпоксидные смолы. Теплостойкость этих полимеров 200—350°С. Термореактивные пла 151 стмассы являются многокомпонентными, в их состав входят наполнители, а также могут быть введены пластификаторы и красители. Пластмассы с порошковым наполнителем. В качестве наполнителя используют органические и минеральные вещества. Минеральные наполнители щридают материалу волокнистость, химическую стойкость, повышенные электроизоляционные свойства. Такие пластмассы изотропны, так как относятся к аморфным материалам, их механические свойства невысоки. Основное применение — несиловые детали, в основном электоизоляцион-ного назначения. К пластмассам с волокнистым наполнителем относятся волокниты, асбо- и стекловолокниты. Наполнитель волок-нитов — хлопковая целлюлоза. Их применяют для изготовления деталей технического назначения — направляющих втулок, фланцев и т. д. Для асбоволокнитов (наполнитель — асбест) в качестве связующего используют в основном формальдегидную смолу. Их преимущество — повышенная теплостойкость. Асбест обладает высокими фрикционными свойствами, что наряду с высокой теплостойкостью обусловливает применение асбоволокнитов для изготовления деталей тормозных устройств. Стекловолокниты обладают высокой удельной прочностью, хорошо сопротивляются вибрационным и знакопеременным нагрузкам.

Их свойства зависят от характеристик стекловолокна — диаметра и длины волокон, состава стекла. Слоистые пластмассы состоят из связующего и листового наполнителя, что определяет их слоистую структуру и анизотропные свойства. Гетинакс — это материал, наполнителем которого служат разные сорта бумаги. Его можно применять при температуре до 120— 140°С, он устойчив к действию растворителей. Гетинакс применяют как материал для внутренней отделки транспортных средств. Текстолит (наполнитель —  бумажные ткани) обладает хорошими виброгасящими и антифрикционными свойствами. Применяется в машиностроении для изготовления подшипников скольжения, корпусных деталей и т.д.  Его применение определяется высокими фрикционными и теплоизолирующими свойствами. Наполнителем стеклотекстолитов является стекло-ГКань. Используют в самолето- и судостроении, радио- и «лектротехнике. 89. Газонаполненные и фольгированные пластмассы К газонаполненным пластмассам относят легкие пластмассы — пенопласты и поропласты, которые состоят из мельчайших ячеек или пор, отделенных друг от друга тонкой пленкой полимера.  Пенопласты и поропласты получают насыщением расшпиленной смолы газами под давлением. вспенивание полимера. В пенопластах 90—95% Объема занимают газы.   Фольгированные пластмассы   применяют при изготовлении плат, кодовых переключателей, печатных якорей электродвигателей и других деталей. ФЪльгированные пластмассы представляют собой слоистый пластик (гети-накс, стеклотекстолит), облицованный с одной или двух сторон медной фольгой толщиной 35 или 50 мкм. Медную фольгу получают электролитическим осаждением, что обеспечивает ей однородный состав.

Для улучшения сцепления с пластиком одну сторону фольги обрабатывают в щелочном растворе (оксидируют). Склеивание фольги с пластиком производят клеем БФ-4 в процессе прессования. Фольгированные пластики (табл. 15) должны удовлетворять требованиям, связанным с технологией производства печатных схем, и условиям их эксплуатации. Фоль-гированный пластик должен выдерживать воздействие повышенных температур в процессе производства печатных плат (взаимодействие припоя при пайке ехем) и обеспечивать достаточную прочность сцепления фольги при длительной эксплуатации изделий. 90. Резиновые материалы Резина — это продукт химической переработки каучуков, получаемый в результате вулканизации. Наиболее распространенным вулканизатором является сера. В процессе вулканизации (нагрев в парах серы) линейная структура каучука превращается в пространственную за счет того, что сера, вступая в реакцию с атомами углерода, имеющими до вулканизации двойные связи, соединяет макромолекулы.

При вулканизации термопластичный пластик переходит в реактопласт с пространственной структурой. Помимо каучука и вулканизатора, в состав резины входят: 1) противостарители (антиоксиданты) — вещества, препятствующие окислению резины, они связывают кис лород, продиффундировавший в резину (химические), или образуют защитные пленки, предохраняющие от окисления (физические) — парафин, воск; 2) пластификаторы, облегчающие переработку резиновой смеси: парафин, вазелин и др.; 3) наполнители — активные (сажа, оксиды кремния и цинка), участвующие в образовании трехмерной структуры и поэтому повышающие качественные свойства; 4) инертные материалы (мел, тальк), вводимые для удешевления; 5) красители минеральные или органические, выполняющие декоративную роль. Кроме того, поглощая коротковолновую часть солнечного спектра, они задерживают световое старение резины. В процессе эксплуатации резиновые изделия подвержены различным видам старения (световому, азонному, тепловому и др.). В результате старения происходят необратимые изменения свойств.

Повышение температуры снижает прочность резин, рабочая температура нетеплостойких резин не превышает 150°С, специальных термостойких — 320°С. При низких температурах происходят переход в стеклообразное состояние и потеря эластичных свойств. Резиновые изделия можно эксплуатировать при температуре от -30 до +80°С. По назначению резины подразделяются на резины общего назначения и специальные. К резинам» общего назначения относятся НК, СКВ, СКС, СКИ: НК — на основе натурального каучука, СК — синтетические. К специальным резинам относятся масло- и бензостойкие,   теплостойкие, морозостойкие,   электротехнические. Электротехнические резины подразделяют на   изоляционные и электропроводящие.

Источник: Eysk.net