123243 (Материаловедение), страница 3
Описание файла
Документ из архива "Материаловедение", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "промышленность, производство" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "контрольные работы и аттестации", в предмете "промышленность, производство" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "123243"
Текст 3 страницы из документа "123243"
Термореактивные пластмассы, их особенности и область применения.
Термореактивные пластмассы в вязкотекучем состоянии при нагреве не обращаются, а хрупко разрушаются. К таким пластмассам относятся текстолит, стеклотекстолит и др. Максимальная температура эксплуатации стеклотекстолита доходит до 400 °С. Термореактивные пластмассы обработке сваркой не поддаются.
Таблица 3. Свойства термопластичных пластмасс
Материал | в, МПа | , % | кДж/м2 | Максимальная температура эксплуатации (без нагрузки),°С |
Полиэтилен: | ||||
низкой плотности (<0,94 т/ м3) | 10-18 | 300-1000 | Не ломается | 60-75 |
высокой плотности (> 0,94 т/м3) | 18-32 | 100-600 | 5-20 | 70-80 |
Полипропилен | 26-38 | 700-800 | 3-45 | 100 |
Полистирол | 40-60 | 3-4 | 2 | 50-70 |
АБС (ацетобутиратстирол) | 30-55 | 15-30 | 8-40 | 75-85 |
Поливинилхлорид: | ||||
жесткий | 50-65 | 20-50 | 2-4 | 65-85 |
пластикат | 10-40 | 50-350 | Не ломается | 50-55 |
Фторопласт-4 | 20-40 | 250-500 | 16 | 250 |
Фторопласт-3 | 37 | 160-190 | 8-10 | 150 |
Органическое стекло | 80 | 5-6 | 2 | 65-90 |
Поликарбонат: | ||||
без наполнителя | 60-65 | 80- 120 | 20-30 | 135 |
с 30% волокна | 90 | 3,5 | 8 | 145 |
Капрон: | ||||
сухой | 75-85 | 50-130 | 3- 10 | 80-100 |
насыщенный водой | 35-50 | 160-250 | 45 | — |
сухой + 30 % волокна | 180 | 3 | 12 | 100-130 |
насыщенный водой + 30% волокна | 100- 125 | 4 | 18 | — |
Эпоксидный пластик | 60 | 4 | 1,8 | — |
+ 65 % стеклянной ткани (для сравнения) | 500 | ~2,5 | — | 130 |
* По ГОСТ 4647-80. |
Пластмассы с порошковым наполнителями (волокниты, асбоволокниты, стеловолокниты). Волокниты представляют собой композиции из волокнистого наполнителя в виде очесов хлопка, пропитанного фенолоформальдегидными связующими. Применяют для изготовления деталей работающих на изгиб и кручение. Асбоволокниты содержат наполнителем асбест, связующее фенолоформальдегидная смола. Из него получают кислотоупорные аппараты, ванны и трубы.
Слоистые пластмассы (гетинакс, текстолит, древеснослоистые пластики, асботесолит) являются силовыми конструкционными и поделочными материалами. Листовые наполнители придают пластику анизотропность. Материалы выпускают в виде листов, плит, труб, заготовок, из которых механической обработкой получают различные детали.
Термореактивные пластмассы (реактопласты) получают на основе эпоксидных, полиэфирных, полиуретановых, фенолофор-мальдегидных и кремнийорганических полимеров. Пластмассы применяют в отвержденном виде; они имеют сетчатую структуру и поэтому при нагреве не плавятся, устойчивы против старения и не взаимодействуют с топливом и смазочными материалами. Термореактивные пластмассы нерастворимы, способны лишь набухать в отдельных растворителях, водостойки и поглощают не более 0,1 0,5% Н20.
Все полимеры при отверждении дают усадку; она минимальна у эпоксидных полимеров (0,5-2%) и особенно велика у полиэфиров (~ 10%). Для уменьшения усадки и повышения прочности используют наполнители и регулируют условия отверждения. Отверждение эпоксидных и полиэфирных пластмасс не связано с выделением побочных веществ, поэтому при изготовлении изделий нет надобности в больших давлениях. Эти пластмассы пригодны для изделий больших размеров. Если при отверждении выделяются низкомолекулярные вещества (например, у фенопластов), то изделия получают под давлением во избежание образования вредной пористости и других дефектов. При переработке фенолоформальдегидных и некоторых других пластмасс необходимые давления велики – в пределах 10— 100 МПа, поэтому размеры изделий ограничены техническими возможностями прессового оборудования. Все термореактивные полимеры после отверждения имеют низкую ударную вязкость и поэтому используются с наполнителями.
Преимуществом наполненных термореактивных пластмасс является большая стабильность механических свойств и относительно малая зависимость от температуры, скорости деформировании и длительности действия нагрузки. Они более надежны, чем термопласты. При испытаниях на растяжение материалы разрушаются без пластического течении и образования шейки. Верхняя граница рабочих температур реактопластов определяется термической устойчивостью полимера или наполнителя (меньшей из двух). Несмотря на понижение прочности и жесткости при нагреве, термореактивные пластмассы имеют лучшую несущую способность в рабочем интервале температур, и допустимые напряжения (15 — 40 МПа) для них выше, чем для термопластов. Важными преимуществами термореактивных пластмасс являются высокие с удельная жесткость E/( g) и удельная прочность в /(
g). По этим показателям механических свойств реактопласты со стеклянным волокном или тканями превосходят многие стали, сплавы титана и сплавы алюминия. Термореактивные порошковые пластмассы наиболее однородны по свойствам. Такие пластмассы хорошо прессуются и применяются для наиболее сложных по форме изделий. Недостаток порошковых пластмасс - пониженная ударная вязкость (табл. 4).
Волокниты — это пластмассы, в которых наполнителем являются волокна. Они отличаются повышенной прочностью, а главное - ударной вязкостью. Благодаря волокнам ударная вязкость превышает 10 кДж/м2, а при использовании стеклянного волокна достигает 20-30 кДж/м2. Волокниты, наполненные асбестовым волокном, сочетают теплостойкость (до 200 °С) с высоким коэффициентом трения в паре со сталью и поэтому применяются в тормозных устройствах для обкладок и колодок. Изделия из волокнитов прессуют при повышенных давлениях. Из-за низкой текучести материала применение волокнитов ограничено изделиями простой формы.
Особую группу волокнитов образуют материалы с параллельно расположенными волокнами наполнителя. Такую структуру имеют изделия, полученные намоткой стеклянного волокна. Ориентация волокон служит причиной анизотропии. Вдоль волокон прочность максимальна, а в поперечном направлении — минимальна.
Слоистые пластики представляют собой группу самых прочных и универсальных по применению конструкционных пластмасс. Листовые наполнители, уложенные слоями, придают материалам анизотропность.
Свойства слоистых пластиков зависят от вида полимера, наполнителя, способа укладки листов и объемного соотношения между полимером и наполнителем. По виду наполнителя слоистые пластики разделяются на следующие виды: текстолиты-материалы с хлопчатобумажными тканями; гетинаксы - с бумагой; древеснослоистые пластики - с древесным шпоном; стеклотекстолиты - с тканями из стеклянного волокна. Наименее прочными являются гетинаксы, максимальную прочность имеют стеклотекстолиты. Из всех слоистых плавиков текстолиты отличаются самым прочным сцеплением между полимером и наполнителем и лучше поглощают вибрацию.
Таблица 4. Свойства термореактивных пластмасс
Материал | в, МПа | , % | кДж/м2 | Максимальная температура эксплуатации (без нагрузки),°С | |||||
Термормореактивные полимеры без наполнителей: | |||||||||
фенолоформальдегидные | 15-35 | | Менее 1 | 200 | |||||
полиэфирные | 42-70 | 95-120 | |||||||
эпоксидные | 28-70 | 150-175 | |||||||
кремнийорганические | 22-42 | 350 | |||||||
Порошковые пластмассы | 30-60 | 1-3 | 0,5-5 | 100-200 | |||||
Волокниты | 30-90 | 1-3 | 10-20 | 120-200 | |||||
Гетинаксы | 60-70 | — | 4-5 | 125 | |||||
Текстолиты | 65-100 | 1-3 | 20-35 | 90-105 | |||||
Стеклотекстолиты | 200-600 | 1-3 | 50-200 | 200-400 | |||||
Пористые пластмассы | 0,5-2,5 | - | Около 1 | - | |||||
* По ГОСТ 4647-80. |
Обычно слоистый пластик содержит около 50% полимера; при меньшем его созержании материал более экономичен, но зато менее прочен и неводостоек.
0>