10.2 Типові термореактивні матеріали

У термореактивних пластмасах (реактопластах) зв'язуючими є термореактивні полімери, найчастіше це епоксидні (склопластики на їх основі здатні до тривалої експлуатації при t до 200⁰С), фенолоформальдегідні (до 260⁰С), кремнійорганічні (до 370⁰С), поліамідні (до 350⁰С) смоли, а також неорганичні поліефіри (до 200⁰С). Зв'язуючі повинні володіти високою адгезією, теплостійкістю, хімічною стійкістю, малою усадкою, технологічністю.

У порошкових пластмасах, прес - порошках () наповнювачами служать органічні (деревна мука, целюлоза) або мінеральні (графіт, тальк, кварц) порошки. Ці пластмаси володіють хімічною стійкістю, теплостійкістю до 110⁰С, міцністю , але низькою ударною в'язкістю.

Застосування: електроізоляційні деталі, елементи несилових конструкцій. Прес - порошки, які вироблені на основі епоксидних смол, знайшли застосування в інструментальній справі, виробництві штампів і пристрою, для усунення дефектів литва та ін.

У волокнистих пластмасах, волокнітах () наповнювачем є вичоси бавовни. Виготовляють шківи, рукоятки, фланці і т.п.

Азбоволокніти (), як наповнювач використовується волокнистий азбест, більш теплостійкий (до 200⁰С), стійкий до кислот, володіє високими фрикційними властивостями. Використовують для створення гальмівних пристроїв.

Скловолокніти - хімічно стійкі, негорючі, температура експлуатації до 280⁰С, мають , технологічні. Із скловолокнітів роблять високоточні, будь-якої конфігурації кріпильні вироби і деталі машин.

У складних пластмасах застосовують листові наповнювачі.

Гітенакси () з паперовими наповнювачами підрозділяють на електротехнічні і декоративні. Витримують температуру до 150⁰С, . Застосовують для виготовлення різних щитків, панелей, облицьовування приміщень.

Текстоліти () мають наповнювач з бавовняних тканин, випускають марки ПТК, ПТ та ін. Працюють при температурі 80 - 125⁰С, , хороший демпфуючий матеріал. Застосування: зубчасті колеса, вкладиші підшипників.

Деревно-шаруваті пластики (ДСП) (), містять наповнювачі у вигляді деревної шпони. Експлуатуються при температурі до 140- 200⁰С, , безшумні в роботі й довговічні. З них виготовляють підшипники, шківи, деталі швейних і текстильних машин, автомобілів, вагонів.

В азботекстолітах як наповнювач використовують азбестову тканину. Це конструкційний, фрикційний і термовитримний матеріал, застосовується для гальмівних пристроїв.

До шаруватих пластиків відносяться і склотекстоліти () в яких використовують скляні тканини. Склопластики здатні до тривалої експлуатації при t=200-400⁰C, а короткочасно - до декількох тисяч градусів. Хімічно стійкі, до , мають достатню ударну в'язкість і вищу порівняно з металами працездатність. Недоліки: анізотропія і невисокий модуль пружності. Застосування: корпуси човнів, суден, кузови автомашин та ін.

10.3 Гумові матеріали

Гумою називають продукт вулканізації суміші каучуку з сіркою та іншими добавками.

Основою гуми служить каучук натуральний або синтетичний. Для поліпшення фізико-механічних властивостей каучуків вводять різні добавки (інгредієнти).

1. Як вулканізуючі речовини, що беруть участь в утворенні просторово-сіткової структури вулканізату, звичайно застосовують сірку і селен. Для гум електротехнічного призначення замість елементарної сірки, яка взаємодіє з міддю, застосовують органічні сірчисті сполуки (тіурам).

2. Протистарителі - альдоль, нізон, віск, парафін.

3. Пом'якшувальні засоби (пластифікатори) - парафін, вазелін, стеаринова кислота, бітум, рослинні масла та ін.

4. Наповнювачі - сажа, крейда, тальк і т.п., підвищують механічні властивості й здешевлюють гуму.

5. Фарбники.

Гуми - хімічно стійкі матеріали, які володіють газо- і водонепроникністю, високою стійкістю до стирання і хорошими електроізоляційними властивостями. Ці матеріали мають низький модуль пружності (); є малостискальними, схильні до зниження працездатності за рахунок дії теплоти внаслідок внутрішнього тертя, яке виділяється, при багатократному навантаженні виробу.

До гум загального призначення відносяться натуральний каучук (НК) (). Це аморфний полімер, але в ньому може бути утворена і кристалічна фаза, що приводить до зміцнення НК. Розчиняється в бензині, бензолі та інших розчинниках, утворюючи клеї. Температурний інтервал використання від 70 до 130⁰С. Механічні властивості НК: , , залишкове подовження 25 - 40%.

До цієї групи належать гуми марки СКБ, СКС, СКІ, що володіють властивостями, близькими до властивостей натурального каучуку. З гум загального призначення проводять ремені, рукави, шини, ізоляцію кабелів та ін.

До спеціальних відносять декілька груп гум. До групи мастило­безостій­ких входить гума наірит (), для якої властиві висока еластичність, вібростійкість, озоностійкість. Поступається гумам загального призначення за морозо- і теплостійкістю. Існують марки мастилобензостійких гум СКН () і тіокол (), останній є хорошим герметиком.

Гума СКТ () відноситься до теплостійких, її температурний інтервал експлуатації від 60 до 200⁰С.

Світлоозоностійкі гуми випускають марок СКФ (), СКЕП і бутілкаучук. Зносостійкі гуми отримують на основі каучуку СКУ. Із спеціальних гум виготовляють ремені, транспортерні стрічки, мастилобензостійкі ущільнювачі, діафрагми, гнучкі шланги та ін.

Застосування неметалічних матеріалів призводить до значного зниження матеріаломісткості машин і зменшення маси конструкції в 4 - 5 разів. Застосування цих матеріалів забезпечує скорочення виробничого циклу. Трудомісткість виготовлення деталей зменшується в 5 - 6 разів, а собівартість продукції знижується в 2 - 3 рази.