Слоистые термореактивные пластмассы.
Наполнителями служат слоистые материалы, преимущественно ткани:
1) стеклотекстолит (стеклянная ткань, пропитанная смолой);
2) стеклопластики с ориентированным стекловолокном;
3) текстолит (хлопчатобумажная ткань, пропитанная смолой);
4) гетинакс (плотная бумага, пропитанная смолой);
5) асботекстолит (асбестовая ткань, пропитанная смолой).
Стеклотекстолит. Стеклянную ткань, полученную из стекловолокна, пропитывают связующей смолой в условиях горячего прессования. Плотность — 1,5...1,9 г/см3. Является наиболее прочным пластиком, σв достигает 490 МПа. Обладает высокой стойкостью к воде, керосину, бензину, маслам, хороший электроизолятор, имеет хорошие теплоизоляционные свойства (выше, чем у текстолитов). Обрабатывается резанием, склеивается, сваривается. Недостаток — низкое сопротивление удару, пониженный предел усталости.
Текстолит и гетинакс. В текстолите наполнителем является хлопчатобумажная ткань, в гетинаксе — сульфатная бумага. По свойствам они сходны. Имеют высокую стойкость к воде и нефтепродуктам, хорошие диэлектрические свойства, легко обрабатываются резанием и склеиваются. Текстолит несколько прочнее гетинакса и менее гигроскопичен, но уступает по электроизоляционным свойствам.
Гетинакс можно применять при температуре 120...140 °С. Используется для облицовки помещений, кабин самолетов, железнодорожных вагонов, судов.
Текстолит применяют для изготовления зубчатых колес, вкладышей подшипников скольжения (служат в 10...15 раз больше бронзовых), однако температура нагрева их не должна превышать 90 °С,
Асботекстолит — асбестовая ткань, пропитанная фенолофор-мальдегидной смолой. Это бензинокеросиностойкий материал с плотностью 1,6 г/см3. Он обладает хорошими фрикционными, электро- и теплоизоляционными свойствами. Хорошо сопротивляется колебаниям температуры и влажности. Изготавливают лопатки ротационных бензонасосов, фрикционные диски, тормозные колодки.
Термопластичные пластмассы.
Полиэтилен, полистирол, поливинилхлоридные пластики (винипласт и др.), фторопласты, полиамидные смолы, органическое стекло. Обладают малой термостойкостью (80.. .100 °С) (фторопласт 2 00.. .250 °С), высокими электроизоляционными свойствами, водостойкостью, химической стойкостью. Легко обрабатываются резанием, склеиваются, свариваются,
Полиэтилен. Продукт полимеризации этилена:
Молекулярный вес — около 20000, плотность — 0,92 г/см3, σв = 65...100 МПа, относительное удлинение δ = 150...500 %. Пластичность сохраняется до низких температур (минус 70 °С). Полиэтилен водо- и химически стоек. Имеет высокие диэлектрические свойства.
По плотности полиэтилен подразделяют на полиэтилен низкой плотности, получаемый при полимеризации при высоком давлении (ПЭВД), содержащий 55…65 % кристаллической фазы, и полиэтилен высокой плотности, получаемый при низком давлении (ПЭНД), имеющий кристалличность до 74...95 %. Чем выше плотность, тем выше прочность и теплостойкость.
Недостатком полиэтилена является его подверженность старению. Под старением полимерных материалов понимают самопроизвольное необратимое изменение важнейших технических характеристик, происходящее в результате сложных химических и физических процессов, развивающихся в материале при эксплуатации и хранении. Причинами старения являются свет, теплота, кислород, озон и другие немеханические факторы.
Полистирол. Продукт полимеризации стирола при 70 °С в присутствии катализаторов:
Полистирол — твердый, жесткий, прозрачный, аморфный полимер. Удобен для механической обработки, хорошо окрашивается, растворим в бензоле. Недостатками являются невысокая теплостойкость, склонность к старению, образованию трещин. Набухает в бензине. Стоек к действию щелочей, солей, низших спиртов, минеральных масел. Полистирол марки Д имеет плотность 1,05 г/см3, массу 106, σв = 35...40 МПа, 5 = 0,6 %. Очень хрупкий, но имеет исключительно высокие диэлектрические свойства и полную влагостойкость.
Ударопрочный полистирол представляет собой блок-сополимер стирола с каучуком (УПС). Он имеет в 3...5 раз более высокую ударную вязкость и в 10 раз более высокое относительное удлинение по сравнению с обычным полистиролом.
Хлорвиниловые пластмассы. Полимеризация винилхлорида (хлорвинила):
Пластики этого типа:
1. Поливинилхлоридный пластикат
2. Упаковочная полихлорвиниловая пленка (
3. Винипласт (стабилизируется углекислыми солями некоторых металлов) — красно-коричневого цвета, непрозрачный, твердый материал. Не растворяется в бензине, керосине, масле, устойчив к действию кислот, щелочей и окислителей. Плотность равна 1,4 г/см3 , σв= 40...60 МПа, δ =10..,25 %. Рабочая температура не выше 60...70 °С Применяется в качестве антикоррозионного, электроизоляционного и конструкционного материала.
Фторопласты. Получают полимеризацией непредельных галоидных производных этилена:
Фторопласты — материалы белого цвета, имеют плотность 2,1...2,3 г/см3. Абсолютная стойкость к действию агрессивных сред (концентрированная HNO3, царская водка, щелочи, окислители). Обладают большой эластичностью, морозостойкостью, диэлектрическими свойствами.
Фторопласт-4 имеет σв - 16...25 МПа, δ = 250...300 %, размягчается при нагреве выше 400 °С, может эксплуатироваться в ин-
Фторопласт-3 – эмульсионный полимер трифтормонохлор-этилен— фторлон-3. Введением атома хлора снижают диэлектрические свойства, но появляется пластичность.
По химической стойкости сходен с фторопластом-4, но более прочен и менее термостоек, работает от минус 195 до плюс 70 °С.
Фторопласт-ЗМ обладает большей теплостойкостью – до 170 °С, более эластичен и легче формуется, чем фторопласт-3. Изготавливают трубы, шланги, клапаны, защитные покрытия металлов и др.
Органическое стекло (плексиглаз). Продукт полимеризации сложных эфиров акриловой и метакриловой кислот. Иногда вводят пластификатор — дибутилфталат:
Оргстекло прозрачно, обладает морозостойкостью и малой огнеопасностью, склеивается, сваривается, шлифуется, обрабатывается резанием. Более чем в 2 раза легче минеральных стекол.
Пентапласт является хлорированным простым полиэфиром. Он более устойчив к нагреву по сравнению с поливинилхлори-дом. Прочность близка к прочности винипласта, но выдерживает температуру 180 °С. Хорошо формуется, стоек к истиранию, водостоек, имеет удовлетворительные электроизоляционные свойства. Из пентапласта изготавливают трубы, клапаны, детали насосов, емкости, пленки и защитные покрытия на металлах.