Механические свойства термореактивных пластмасс
Термореактивные пластмассы (реактопласты) получают на основе эпоксидных, полиэфирных, полиуретановых, фенолоформальдегидных 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.
Реактопласты нерастворимы, способны лишь набухать в отдельных растворителях, водостойки и поглощают не более 0,1-0,5% воды. Эти пластмассы пригодны для изделий больших размеров.
Реактопласты после отверждения имеют низкую ударную вязкость и поэтому используются с наполнителями.
Преимущества наполненных термореактивных пластмасс:
* большая стабильность механических свойств
* относительно малая зависимость их от температуры, скорости деформирования, и длительности действия нагрузки.
* большая, чем у термопластов надежность
* лучшая несущая способность в рабочем интервале температур
Волокниты - это пластмассы, у которых наполнителем служат волокна, имеют повышенную прочность, а гласное ударную вязкость.
* Волокниты, наполненные асбестовым волокном, сочетают теплостойкость до 200° с высоким коэффициентом трения в паре со сталью и поэтому применяются в тормозных устройствах.
* Изделия из волокнитов прессуют при повышенных давлениях. из-за низкой текучести материала применение волокнитов ограничено изделиями простой формы.
* Слоистые пластики - представляют группу самых прочных и универсальных по применению конструкционных пластмасс. Листовые наполнители, уложенные слоями, придают материалам анизотропность.
По виду наполнителя слоистые пластики подразделяются на следующие виды:
* текстолиты - материалы с х/б тканями
* гетинаксы - с бумажным наполнителем
* древесно-слоистые пластики - с древесным шпоном
* стеклотекстолиты - с тканями из стеклянного волокна
Наименее прочными являются гетинаксы, максимальную прочность имеют стеклотекстолиты.
Из всех слоистых пластиков текстолиты отличаются самым прочным сцеплением между полимером и наполнителем и лучше поглощают вибрацию.
Обычно слоистый пластик имеет около 50% полимера , при меньшем его содержании материал более экономичный. но менее прочен и неводостоек.
* Гетинаксы-в зависимости от свойств составляющих применяются как электроизоляционные или строительно-декоротивные материалы, применяемые для облицовки производственных помещений, салонов самолетов, ж/д вагонов.
* Текстолиты- используют для разнообразных средненагруженных трущихся деталей, включая зубчатые колеса и кулачки. он хорошо сопротивляется износу, не схватывается со стальными деталями.
* Стеклотекстолиты - сочетают малую плотность (1,6-1,9) с высокой прочностью и жесткостью. Наивысшую прочность обеспечивает эпоксидная связка, минимальную - кремнийорганические полимеры.
* Стеклотекстолиты по способности поглощать вибрации превосходят стали, сплавы титана и алюминия, поэтому они имеют хорошую выносливость при переменных нагрузках. По тепловому расширению они близки к сталям.
* Слоистые пластики со стеклянным или полимерным волокном в течение десятков секунд выдерживают температуру свыше 3000о. В поверхностных слоях разрушается полимер, оплавляется наполнитель и образуется тугоплавкий кокс, который защищает более глубокие слои материала. эта особенность лежит в основе применения пластмасс в качестве теплозащитных материалов.
* Термореактивные полимеры используют в виде клеев, а также при изготовлении оболочковых форм для отливок, различной технологической оснастки, абразивного инструмента.
* Максимальную прочность обеспечивают фенолоформальдегидные клеи, теплостойкость - клеи на основе кремнийорганических полимеров. Склеивание производят там, где клеевая пленка работает на срез - при приклеивании тормозных обкладок, фиксации болтов и шпилек, закреплении вкладышей подшипников.
Газонаполненные пластмассы
Это легкие и сверхлегкие материалы, которые получают вспениваем эмульсии и раствора мономера (полимера) воздухом или газом. Либо вспениваем газообразными продуктами, образующимися в процессе отверждения полимера. Либо вспениванием размягченного полимера газом под давлением 10-25 Мпа при 140-160о
Структура их представляет твердый полимер, которое образует стенки элементарных ячеек или пор с распределеннной в них газовой фазой - наполнителем.
Такая структура обеспечивает чрезвычайно малую массу и высокие теплоизоляционные характеристики.
Различают:
* -пенопласты
* -поропласты
У пенопластов- микроскопические ячейки заполненные газом. не сообщаются между собой (плотность до 0,3мг/мз)
У поропластов - ячейки сообщаются между собой (плотность более 0,3мг/мз)
Газонаполненные пластмассы получили широкое распространение и широко применяются для теплоизоляции кабин, контейнеров. холодильников. в строительстве, являясь легким заполнителем, повышают прочность силовых конструкций. Мягкие пластичные поролоны используют для амортизаторов, губок.