Основные виды стеклянных изделий

Листовое стекло: оконное, закаленное, витринное, зеркальное, армированное, волнистое, узорчатое, теплопоглощающее. Получают путем вытягивания или проката.

Стекломасса продавливается через щель лодочки, прихватывается валиком и вытягивается. Таким способом получают стекло толщиной 2 6 мм. Недостаток: выраженная полосность на стекле, что вызывает оптическое искажение.

Прокатка применяется для производства утолщенного стекла. Однако, поверхность получают шероховатой, поэтому стекло нуждается в полировке. Таким способом получают армированное и узорчатое стекло. Существует два способа: между валками, вращающимися навстречу друг другу, и на столе под давлением катящегося валика.

Витринное стекло выпускают полированным и неполированным. Толщина 10-33 мм.

Армированное стекло. Внутрь запрессовывается металлическая сетка диаметром 0,5 мм с прямоугольной или шестигранной ячейкой. Максимальная ширина стекла 1,2 м, длина 3,3 м, толщина 5,6 и 8 мм. Применяют там, где существует повышенное требование по огнестойкости и безопасности.

Закаленное стекло получают нагревом до 600-680 С и резкого, но равномерного охлаждения. Нагрев осуществляют в электропечах, а охлаждение воздухом. Прочность закаленного стекла в 5-8 раз выше, чем у обычного. Применяют для остекления автотранспорта и железнодорожного транспорта.

Волнистое стекло. За счет формы имеет повышенную жесткость. Применяется для прозрачных кровель, козырьков и т.д.

Узорчатое стекло. Формируют с помощью односторонних либо двухсторонних гравированных вальцов. Применяют для остекления помещений, где требуется рассеянный свет.

Теплопоглощающее стекло. В состав входит закись железа, которая задерживает до 75% инфракрасных лучей. Применяют для южных регионов, для витрин, для сохранности образцов.

Стеклопрофилит. Форма швеллера или коробчатая. Изготавливают на линиях непрерывного горизонтального проката. Коробчатый профиль имеет толщину стенки 6 мм, сечением 50 250 мм. Длина не более 8 м.

Применяют для внутренних перегородок промышленных и культурно-бытовых зданий. Одно время пытались применять для ограждения автобусных остановок.

Стеклопакеты. Состоят из 2 или 3 листовых стекол, соединенных между собой герметичными прокладками. Бывают паяные, клееные и сварные. Стеклопакеты площадью до 1 м изготавливают из стекла толщиной 2 2,5 мм, площадью более 4 м , толщиной 4-8 мм. Применяют для остекления. Они не замерзают, не запотевают, не требуют внутренней протирки.

Стеклоблоки – изделия с герметически закрытой полостью, полученные сваркой двух отпрессованных полублоков. Размеры 194 мм. Применяют для внутренних перегородок, ограждений лифтов, лестничных площадок.

Стеклянные трубы. Изготавливают центробежным способом. Применяют для транспортировки агрессивных жидкостей, кислот и щелочей, а также жидких и сыпучих пищевых продуктов. Выдерживают давление до 0,3 МПа при температуре до 120 С., соединяют стальными поясами.

Стеклянные детали. Стеклобетон и стекложелезобетон. Применяют для светопрозрачных перекрытий.

Стеклянная мозаика. Выпускается двух видов: 1) кусочки непрозрачного стекла, изготовленные литьем или прессованием, называются смальтой; 2) ковровая мозаика - кусочки непрозрачного стекла, изготовленные прокаткой.

Применение: смальта – для внутренней и наружной отделки зданий. Ковровая мозаика для того же и облицовки колон.

Эмалированные плитки представляют собой бесцветное стекло, покрытое тонким слоем эмалевого шликера и обожженное до температуры плавления эмали. Применяется для облицовки душевых и ванных помещений.

Пеностекло – легкий ячеистый материал. Сырьем служит бой стекла с газообразователем (антрацитом, известняком, пиролюзитом и др.). шихту засыпают в металлические формы и нагревают до температуры 750-850 С. пеностекло выпускают в виде плит, Пеностекло легко поддается механической обработке: режется, пилится, сверлится и т.д. применяют как теплоизолирующий и отделочный материал.

Ситаллы и шлакоситаллы – стеклокристаллические материалы с очень маленькими (0,01-1 мкм) равномерно расположенными по объему кристаллами, сросшимися или соединенными прослойками остаточного стекла. Ситаллы имеют высокую прочность, термостойкость до 1100 С, химическую инертность.

Из ситаллов изготавливают листовые и волокнистые изделия, толщиной до 30 мм.

 

22. Технология получения каучука и резины

 

22.1 Свойства и получение

Резиной называется продукт специальной обработки (вулканизации) смеси каучука и серы с различными добавками. Резина способна к очень большим деформациям (относительное удлинение достигает 1000%), которые почти полностью обратимы. Модуль упругости лежит в пределах 1-10 МПа. Особенностью резины является ее малая сжимаемость. Другой особенностью резины является релаксационный характер деформации. При нормативной температуре время релаксации может составлять с и более.

При работе резиновых изделий в условиях многократных механических напряжений часть энергии, воспринимаемой изделием, теряется на внутреннее трение, которое преобразуется в тепло. При эксплуатации толстостенных изделий (например, шин) нарастание температуры изделия приводит к снижению его работоспособности.

Основой всякой резины служит каучук натуральный (НК) или синтетический (СК), который и определяет основные свойства резинового материала. Для улучшения физико-механических свойств каучуков вводятся различные добавки.

1. Вулканизирующие вещества (агенты) участвуют в образовании пространственно-сетчатой структуры вулканизатора: в качестве таких веществ применяют серу и селен. Ускорителями процесса вулканизации являются полисульфиды, оксиды свинца, магния и другие. Они влияют как на режим вулканизации, так и на физико-механические свойства вулканизаторов.

2. Противостарители (антиоксиданты) замедляют процесс старения резины, который ведет к ухудшению ее эксплуатационных свойств. Существуют противостарители химического и физического действия. Действие первых заключается в том, что они разрушают образующиеся перекиси каучука. Физические противостарители (воск, парафин) образуют поверхностные защитные пленки.

3. Мягчители (пластификаторы) облегчают переработку резиновой смеси, увеличивают эластические свойства каучука, повышают морозостойкость резины. В качестве мягчителей вводят парафин, вазелин, стеариновую кислоту, битумы, дибутилфталат, растительные масла. Количество мягчителей составляет 8-30% массы каучука.

4. Наполнители по воздействию на каучук подразделяются на активные (усиливающие) и неактивные (инертные). Активные наполнители (углеродистая сажа и белая сажа – кремнекислота, оксид цинка и др.) повышают механические свойства резин: прочность, твердость, сопротивление старению. Неактивные наполнители (мел, тальк, барит) вводятся для удешевления смеси. Часто в состав резиновой смеси вводят регенерат – продукт переработки старых резиновых изделий и отходов резинового производства.

5. Красители минеральные или органические вводят для окраски резин. Некоторые красящие вещества (белые, желтые, зеленые) поглощают коротковолновую часть солнечного спектра и этим защищают резину от светового старения.

В зависимости от количества вводимой серы получается различная частота сетки полимера. При введении 1-5% S образуется редкая сетка и резина получается высокоэластичной, мягкой. С увеличением процентного содержания серы сетчатая структура становится все более частой, резина более твердой, и при максимально возможном (примерно 30%) насыщении каучука серой образуется твердый материал, называемый эбонитом.

При вулканизации изменяется молекулярная структура полимера (образуется пространственная сетка), что влечет за собой изменение его физико-механических свойств: резко возрастает прочность при растяжении и эластичность каучука, а пластичность почти полностью исчезает (например, натуральный каучук имеет МПа, после вулканизации МПа; увеличиваются твердость, сопротивление износу. Многие каучуки растворимы в растворителях, резины только набухают в них и более стойки к химикатам. Резины имеют более высокую теплостойкость (НК размягчается при температуре 90^о С, резина работает при температуре свыше 100^о С).

На изменение свойств резины влияет взаимодействие каучука с кислородом, поэтому при вулканизации одновременно происходят два процесса: структурирование под воздействием вулканизующего агента и деструкция под влиянием окисления и температуры. Преобладание того или иного процесса сказывается на свойствах вулканизата. Это особенно характерно для резин из НК. Для синтетических каучуков (СК) процесс вулканизации дополняется полимеризацией: под воздействием кислорода и температуры образуются межмолекулярные углеродистые связи, упрочняющие термостабильную структуру, что дает повышение прочности.

Термическая устойчивость вулканизата зависит от характера образующихся в процессе вулканизации связей. Наиболее прочные, а следовательно термоустойчивые связи – С-С-С, наименьшая прочность у полисульфидной связи – C-S-C.