ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пластические массы из "Расчет и проектирование экспериментальных установок" Пластические массы - это материалы на основе природных или синтетических высокомолекулярных соединений. В зависимости от степени упорядоченности и плотности расположения молекулярных цепей вещество может находиться как в полностью аморфном, так и в частично кристалпизованнном состоянии. Отношение объема кристаллической фазы к общему объему вещества- степень кристалличности - сильно влияет на свойства материала. Чем выше степень кристалличности, тем выше, как правило, прочность, твердость, теплостойкость. [c.26] Для получения желаемых свойств в пластмассы вводят наполнители, пластификаторы, отвердители и другие специальные добавки. [c.26] Наполнители улучшают физико-механические свойства материала, повышают его стойкость к воздействию тех или иных сред. По своей природе наполнители могут быть органическими - хлопчатобумажные и синтетические волокна, сульфитная целлюлоза - и неорганическими - кварцевый песок, тальк, асбест, графит и др. [c.26] Пластификаторы применяются для коррекции технологических и эксплуатационных характеристик пластмасс. Они повышают пластичность материала и позволяют увеличить интервал высокопластичного состояния вещества. [c.26] Отвердители в сочетании с различными активаторами и ускорителями вводятся для интенсификации процесса полимеризации. [c.27] В качестве показателя работоспособности пластических масс при повышенных температурах используются различные критерии - теплостойкость по Мартенсу, теплостойкость по Вика, температура потери прочности (ТПП) и т.д. Физический смысл этих параметров расшифрован в соответствующей нормативной литературе, например в /16/, однако во всех случаях это температура, при которой заданный образец при заданной нагрузке деформируется до той или ивой степени или разрушается. Так, например, теплостойкость по Мартенсу определяется как температура в °С, при которой образец с размерами 120x15x10 мм, нагреваемый со скоростью 5 С за 6 минут, деформируется на заданную величину под действием постоянного изгибающего момента. [c.27] В зависимости от поведения при нагреве пластмассы подразделяют ва термопластичные термопласты) и термореактивные (реактопласты). [c.27] Термопласты при нагревании размягчаются, переходят в вязкотевсучее состояние, а при последующем охлаждении вновь затвердевают, и процесс этот может повторяться неоднократно. Представителями этого типа соединений являются, например, полиэтилен, поливинилхлориды, полистирол, органическое стекло, фторопласт. [c.27] Полиэтилен - белый, в тонких слоях прозрачный материал, продукт полимеризации этилена. Полимеризация может осуществляться при высоком (300 350 МПа) или низком (ниже 4 МПа) давлении. В первом случае получается полиэтилен высокого давления - ПЭВД, во втором - низкого - ПЭНД. Последний имеет несколько большую плотность и более высокие механические характеристики. Полиэтилен сочетает достаточно высокую прочность с хорошей эластичностью, является хорошим диэлектриком, обладает устойчивостью к щелочам, к серной, соляной и плавиковой кислотам, однако разрушается азот-1 ой кислотой, хлором и фтором. Выпускается полиэтилен в виде тонких упаковочных пленок, листов, труб, шлангов, а также в виде блоков, из которых можно изготавливать детали любой формы. [c.27] Разновидностью винипласта является пенопласт типа ПВ - легкий тенло-и звукоизоляционный материал с плотностью 70т-130 кг/л и коэффициентом теплопроводности 0,04т0,05 Вт/(м К). [c.28] Полистирол - бесцветный прозрачный материал, прекрасный диэлектрик, особенно при высоких частотах. Абсолютно стоек в воде, стоек к действию слабых кислот и щелочей. Полистирол общего назначения довольно хрупок, вследствие чего детали из него склонны к растрескиванию. Свободен от этого недостатка ударопрочный полистирол различных марок. Основное применение полистирола - электроизоляционные детали в электро- и радиотехнике. В качестве тепло- и звукоизоляционного материала широко применяется пенопласт полистирольный (ПС) - материал, близкий по свойствам к пенопласту ПВ. [c.28] Стекло органическое - обобщающее название для целого класса прозрачных полимеров, среди которых основными являются полиметилметакри-латные стекла. Выпускаются прозрачные бесцветные, прозрачные цветные и замутненные органические стекла. Светопрозрачность в видимой области спектра у прозрачных стекол 884-92%, у замутненных - 20т-90% в зависимости от типа. Цветные стекла выпускаются красными, желтыми, оранжевыми, зелеными и синими. [c.28] Достаточно высокие механические характеристики позволили широко использовать органическое стекло в качестве конструкционного материала, а хорошие диэлектрические свойства - и как материал для различных электроизоляционных деталей в электро- и радиоустройствах. [c.28] Серьезным недостатком органических стекол является их относительно низкая теплостойкость. Их прочностные характеристики быстро снижаются с ростом температуры. Так, стекло органическое конструкционное марки СОЛ при температуре -60 С имеет предел прочности при растяжении 112-I-141 МПа, при температуре +20°С - 71- 77,5 МПа, а при температуре +60 С - лишь 41443 МПа. Естественно, важным оказывается вопрос назначения предельной рабочей температуры стекла. Обычно в качестве этой границы принимается температура, при которой предел прочности при растяжении снижается до -40 МПа. При этом допускаемое рабочее напряжение при наибольшей рабочей температуре рекомендуется принимать на уровне -10 МПа, что для большинства марок стекол обеспечивает долговечность более 10(Ю часов /21/. [c.28] Промыишенность производит органические стекла в виде листов различной толпшны, начиная от 0,5 мм. Листы толщиной более 25 мм обычно называют блоками. Они выпускаются толщиной до 250 мм и могут использоваться для изготовления деталей любой формы путем механической обработки. [c.29] Фторопласты - полимеры фторпроизводных этиленового ряда. Отличаются высокой (до 93-5-97%) степенью кристалличности. Наиболее широкое распространение получили фторопласт-3, фторопласт-4 и их модификации. [c.29] Фторопласт-3 (фторлон-3, политри орхлорэтилен) представляет собой полимер трифторхлорэтилена. Это термопластичный материал со степенью кристалличности 25-г80%, переходящий в вязкотекучее состояние при температуре 210°С и разлагающийся при температуре 327 С. Характеризуется высокими прочностными показателями, особенно большим пределом прочности при сжатии и сопротивлением ползучести. Стоек (не изменяется или набухает меньше, чем на 1%) по отношению к кислотам, щелочам, окислителям. [c.29] Фторопласт-4 (фторлон-4, политетрафторэтилен) - продукт полимеризации тетрафторэтилена. Ори нагреве выше 327°С становится аморфным, а при температуре 415°С разлагается, не переходя в вязкотекучее состояние. [c.29] Фторопласт-4 имеет наибольший среди термопластов диапазон рабочих температур - от -269 С до +2бО°С - и характеризуется весьма высокими диэлектрическими показателями, практически не зависящими ни от температуры, ни от частоты. Механические свойства фторопласта-4 ниже, чем у фторопласта-3, и близки к свойствам полиэтилена. При конструировании деталей из фторопласта-4 следует учитывать характерную для него ползучесть - деформацию при длительном воздействии нагрузки. Так, для образца со степенью кристалличности 50% уже при сжимающем напряжении порядка 3 МПа деформация при комнатной температуре составляет 6% через одни сутки и 6,25% после четырех суток /21/. Ползучесть снижается с ростом степени кристалличности материала. [c.29] Вернуться к основной статье