16.3. Типовые термопластичные материалы (термопласты)

Полиэтилен: химически стоек, высокая теплостойкость и механическая прочность. Назначение: пленки, трубы, изоляция проводов и кабелей, покрытия на металлах.

Полипропилен: химически стоек. Применяется для текстильных изделий в качестве эластичных и прочных волокон. Изготавливают конструкционные детали и различные емкости.

Полистирол: твердый, жесткий, прозрачный аморфный пластик, растворяется в бензолах, но стоек к слабым кислотам, щелочам, спиртам, не растворяется в маслах и бензоле, склонен к старению и образованию трещин. Ударопрочный полистирол с добавкой синтетического каучука – отличный диэлектрик, обладает абсолютной стойкостью к воде. Применение: детали радио- и телетехники, фотоаппаратуры, корпусов машин, трубы, автомобильные детали.

Фторопласт: термически стойкий, не горит, высокая химическая стойкость, не смачивается водой, имеет низкий коэффициент трения, тепло- и морозоустойчив, высокие диэлектрические свойства. Применение: детали химической аппаратуры, антифрикционные покрытия, электротехника, радиотехника.

Поливинилхлорид: химически стоек, негорюч, упруг и прочен.

Винипласт (разновидность поливинилхлорида). Применение: трубы для агрессивных сред, покрытия гальванических ванн.

Полиамиды: капрон, нейлон и др. Стойки к бензину, спирту, щелочам. Прочность полиамидных волокон достигает σВ = 600 МПа. Хорошо работают на износ, удар, имеют низкий коэффициент трения. Недостатки: гигроскопичность, старение за счет окисления. Применение: зубчатые колеса, шкивы, подшипники, уплотнители, трубы, волокна, канаты, антикоррозионные и антифрикционные покрытия.

Лавсан: сложный полиэфир, кристаллический полимер, химически стоек, морозостоек до – 70 °С. Применяется для изготовления волокон, ткани, пленки, ремней, зубчатых колес и др.

Термопластичные пластмассы с наполнителями

Наполнителями могут быть капроновые и лавсановые волокна. В сложных термопластах применяют также стеклоткани. Например, капрон состеклотканью имеет σВ = 400 ... 430 МПа, t раб. до 220 °С. Полиамиды со стеклянными волокнами имеют прочность до σВ = 90 ... 150 МПа, высокую теплостойкость, износостойкость, усталостную прочность.

16.4. Типовые термореактивные материалы (реактопласты)

Связующие – термореактивные полимеры:

• эпоксидные (со стеклопластиком – tраб. до 200 °С);

• фенолформальдегидные (до 260 °С);

• кремнийорганические (до 370 °С);

• полиамидные смолы (до 350 °С), а также непредельные полиэфиры (до 200 °С).

Отвердитель переводит их в твердое необратимое состояние. Связующие должны обладать высокой адгезией, тепло- и химической стойкостью, малой усадкой. Пресс-порошки (фенопласты и аминопласты): наполнители органические (древесная мука, целлюлоза) или минеральные (тальк, графит, кварц) в виде порошков. Эти пластмассы химически стойки, но имеют низкую ударную вязкость. Применение: электроизоляционные материалы, элементы несиловых конструкций.

Слоистые армированные реактопласты

Волокниты: наполнитель – очесы хлопка.

Асбоволокниты: наполнитель – волокнистый асбест, tраб. до 200 °С, химически стойки к кислотам, имеют высокую ударную прочность, высокие фрикционные свойства. Применение: тормозные накладки и вставки. Стекловолокниты: наполнитель – высокопрочные короткие стеклянные волокна. Химически стойкие, негорючие, технологичные. Их применение в качестве наполнителя длинных ориентированных стеклянных волокон повышает прочность в 3 ... 5 раз. Применение: высокопрочные крепежные детали и детали машин.

Пластмассы с листовыми наполнителями

Гетинакс: с бумажными наполнителями, электротехнический и декоративный, химически стоек. Применение: щитки, панели.

Текстолит: с хлопчатобумажной тканью. Применение: зубчатые колеса, вкладыши подшипников.

Древесно-слоистые пластики (ДСП): наполнитель – древесный шпон, бесшумные в работе и долговечны. Детали швейных и текстильных машин.

Асботекстолит: наполнитель – асбестовая ткань, фрикционный и термоустойчивый материал.

Стеклотекстолит: наполнитель – стеклоткань, химически стоек. Недостатки: анизотропия и невысокий модуль упругости. Применение: корпуса лодок, кузова автомашин.

Трудоемкость изготовления пластмассовых деталей ниже в 5 ... 6 раз по сравнению с металлическими за счет короткого цикла производства (малооперационность).