Урок 21. Пластичні маси. Використання пластичних мас.
Пластичними масами називаються матеріали на основі природних або синтечних полімерів (смол), які на стадії виробництва або переробки високу пластичність.
Більшість полімерів перебуває в аморфному стані. Такі полімери називають смолами. У виробництві пластмас використовують в основному синтетичні смоли.
Щоб надати пластмасам певних властивостей, до їхнього складу вводять різні компоненти: наповнювачі, пластифікатори та інші добавки.
Наповнювачами можуть бути органічні або неорганічні речовини у вигляді порошків (деревне або кварцове борошно, графіт), волокон (паперових, бавовняних, азбестових, скляних) або листів (тканина, папір, деревний шпон). Наповнювачі підви щують міцність, стійкість проти спрацювання, теплостійкість та інші властивості пластмас. їхня частка у пластмасі може досяга ти 40-80%.
Пластифікаторами називають малолеткі речовини (гліцерин, касторове або парафінове масло), які вводять до скла ду пластмас для підвищення їх пластичності та еластичності.
Добавками можуть бути:
стабілізатори — речовини, які уповільнюють руйну вання пластмаси під впливом дії теплоти, світла та інших чин ників (сажа, сірчані сполуки, феноли);
мастила — речовини, які полегшують процес пресуван ня пластмас (віск, стеарин, олеїнова кислота);
барвники — вохра, крон, родамін тощо.
Для виготовлення газонаповнених пластмас (піно- і поропластів) до смоли додають порофори — газоутворювальні речовини, які під час нагрівання виділяють велику кількість газів і спінюють смолу.
Залежно від стану під час нагрівання пластмаси поділяють на термопластичні і термореактивні.
Під час нагрівання термопластичних пластмас, вони розм'якшуються, переходять у в’язкотекучий стан, а при охолодженні затвердівають. Більшість з них має обмежену робочу температуру (60 —90 °С).
Термореактивні пластмаси (реактопласти) виготовляють на основі термореактивних смол. Нагріваючись, вони спочатку пом'якшуються, а потім, при певній температурі, переходять у твердий, нерозчинний стан, тому повторно пере робляти їх неможливо. Теплостійкість їх становить 150—200°С, а деяких — 260—370°С.
Термореактивні пластмаси виготовляють в основному з наповнювачами, тому основою для них є смоли з високими адге- зійними властивостями і достатньою теплостійкістю.
Пластмаси можуть бути: ненаповні, тобто чисті без добавок (поліетилен, капрон, органічне скло та ін.); наповнені, які крім полімера, мають наповнювачі, пластифікатори, стабілізатори, барвники і затверджувані.
Міцність пластмас майже дорівнює міцності конструкційних сталей. Також вони мають високу хімічну стійкість проти корозії і спрацювання, добрі електроізоляційні й теплоізоляційні влас тивості, малий коефіцієнт тертя і гарну оброблюваність.
Недоліками є: низька теплостійкість, теплопровідність, схильність до старіння.
Використання пластичних мас.
Пластичні маси використовуються для виготовлення корпус них деталей, ємкостей, труб, шківів, підшипників, різних ущільнень і амортизаторів.
Використання пластмас (поліаміди, текстоліти, поліформальдегіди) в зубчастих і черв'ячних передачах забезпечують м'яку передачу крутного моменту, безшумну роботу і задовільну стійкість в агресивному середовищі.
Поліетилен — волого- і газонепроникний, еластичний в широкому діапазоні температур, стійкий до дії кислот та лугів. Основний недолік — невисока теплостійкість, не більше 80°С.
Поліаміди — висока міцність та низький коефіцієнт тертя. Найбільш поширений з поліамідів — капрон. Його стійкість у декілька разів вища за стійкість сталі, чавуну і деяких кольорових металів. Має задовільну хімічну стійкість. Добре обробляється різанням, клеїться і зварюється. З нього виготовляють під шипники, зубчасті колеса, корпуси, трубопроводи, прокладки, шайби тощо.
Фторопласт-4 — висока тепло- і хімічна стійкість, не розчиняється у розчинниках, низький коефіцієнт тертя. З нього виготовляють деталі, що працюють в середовищі кислот, лугів і розчинників при температурах від — 195 °С до + 250 °С.
Текстоліт виготовляють шляхом просочення бавовно-паперових або синтетичних тканин феноло-формальдегідною смолою. Просочену та висушену тканину пресують у плитки різної товщини, із яких виробляють вкладиші, підшипники, шестерні тощо.
Асботекстоліт — шаровий пластик на основі азбестової тканини, просоченої феноло-формальдегідною смолою, стійкий до різних коливань температури і вологості, бензостійкий, відзна чається високими фрикційними, електро- і теплоізоляційними властивостями. З нього виготовляють гальмові накладки і диски зчеплення.