Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Пластмаси на основі продуктів поліконденсації і ступеневої полімеризації




Поліконденсацією називають хімічний процес сполуки одна­кових чи різнорідних молекул з утворенням високо-молекулярних сполук. У ході реакції виділяється побічна низькомолекулярна ре­човина: вода, аміак, хлористий водень та ін. Тому сполука елемен­тарної ланки полімеру не відповідає сполуці вихідних мономерів.

Ріст ланцюга носить ступеневий характер: пари молекул утво­рюють димери; димери, приєднуючи третю молекулу, утворю­ють тримери і т.д. У той же час димери, тримери й інші полімери можуть з'єднуватися в ланцюзі. Реакція поліконденсації пе­ребігає за допомогою каталізаторів.

При ступеневій полімеризації побічні продукти не утворю­ються (сполука елементарної ланки полімеру відповідає сполуці вихідного мономера); молекули збільшуються від перескоку ато­му водню чи групи атомів від однієї молекули до іншої. В ролі ка­талізаторів застосовують воду, іноді з лугом чи кислотою, що сприяє рухливості атома водню.

Фенопласти. Фенопластами називають пластмаси, отримані на основі фенолоальдегідних смол, частіше з наповнювачами.

Фенолоальдегідні смоли одержують поліконденсацією фено­лу С Н ОН чи його похідних (крезолу С Н СН ОН, ксиленолу С Н (СН ) ОН або резорцину С Н(ОН) з формальдегідом СН О чи з фурфуролом С Н О ).

У залежності від співвідношення фенолу й альдегіду одержу­ють два роди фенолоальдегідних смол: новолачні і резольні.

Новолачні смоли одержують при поліконденсації з надлиш­ком фенолу (відношення фенолу до альдегіду в молях — 6:5 чи 7:6) і при кислому каталізаторі (соляна, щавелева й інші кислоти). Новолачні смоли термопластичні, вони розчиняються в спирті й ацетоні; випускають їх у порошковому виді.

Резольні смоли одержують при поліконденсації з надлишком альдегіду (відношення альдегіду до фенолу 6:5 чи 7:6) і при луж­ному каталізаторі (їдкий натр, їдке калі). Резольні смоли термо­реактивні: при нагріванні вони стають неплавкими і нерозчинни­ми. Продукти термічної реакції резольних смол називають рези­тами. Особливість резитів, що відрізняє їх від термопластів, — відсутність плинності (деформації під навантаженням), що визна­чає в звичайних умовах стабільність форми і розмірів виробів. Ця властивість резитів — одне з найважливіших, як і для інших ма­теріалів, з яких виготовляють деталі в машинобудуванні. Однак резити тендітні, особливо з мінеральними наповнювачами. Щоб перебороти їх крихкість, фенолоальдегідні смоли сполучають з термопластами (поліамідами, синтетичним каучуком та ін.). Ударна в'язкість прес-порошків на основі сполучених смол скла­дає (9... 12) замість 2-2,5 для простих резитів.

Резольні смоли одержують не тільки шляхом резольної кон­денсації, але й обробкою новолачних смол формальдегідом чи уротропіном (CH ) N . їх застосовують у виді порошку й емульсії в обробній промисловості, а також як зв'язну основу в сполучен­нях з іншими матеріалами для пресування, для лиття різних ви­робів і для виготовлення клеїв і лаків.

Литі фенолоальдегідні смоли без наповнювачів — резити — у промисловості застосовуються мало і використовуються голо­вним чином у галантереї.

Формувальний матеріал на основі резольної смоли з напов­нювачами — азбестом, чи піском графітом — зветься фаоліт. З фаоліта роблять кислотно стійкі труби, ванни й листи. Підготов­лені до переробки у вироби сполуки називають пресматеріаламй. Сполучна смола для складання пресматеріалів застосовується у виді порошку, розчинів смоли (лаків) і емульсії.

Пресматеріали за родом наповнювача поділяють на преспо-рошки (порошкоподібний наповнювач), волокніти (довговолок­нистий наповнювач) і шаруваті фенопласти із шарів (листові на­повнювачі).

Преспорошки з фенопластів на основі новолачної смоли з де­ревинним борошном широко застосовують для виготовлення де­талей електроосвітлювальної і телефонної апаратури, для заліз­них виробів та інших побутових приладів.

Фенопласти на основі резольной смоли і порошкових дере­винних і мінеральних наповнювачів з гарними діелектричними

властивостями застосовують для деталей в електротехніці і радіотехніці. За мірою заміни деревинного борошна мінеральни­ми наповнювачами росте водостійкість і теплостійкість виробів, але зменшується їхня міцність.

Волокніти — волокнисті наповнювачі на основі резольньїх і новолачних смол, особливо відрізняються ударною в'язкістю ви­робів (КС до 22). Для звичайних наповнювачів у волокнітах ви­користовують бавовняні очоси і довговолокнисту бавовну, а та­кож азбестове чи скляне волокно. Бавовняні волокніти застосо­вують для різних корпусних та інших виробів, до яких пред'явля­ються вимоги підвищеної міцності й ударної в'язкості.

Азбестові волокніти на основі резольних смол (асборезити) мають високі фрикційні властивості і термічну стійкість їх вико­ристовують для виготовлення гальмових колодок, а також дета­лей машин і приладів, що піддаються перегріву.

Стекловолокніти — міцні і добрі діелектрики. З них пресують великі корпуси в машинобудуванні і приладобудуванні, кузови автомобілів, спортивних човнів і судів.

Шаруваті фенопласти — прошарованні пластики, що пред­ставляють композиції із шарів зв'язної смоли, які чергуються, і листового наповнювача. В залежності від виду наповнювача ша­руваті пластики одержують своє найменування: гетинакс (напов­нювач — папір), текстоліт (наповнювач — бавовняна тканина), асботекстолит (наповнювач — азбестова тканина), склотекстоліт (наповнювач — скляна тканина), деревинношаруваті пластики (ДСП) (наповнювач — деревинний шпон).

Шаруваті наповнювачі просочують смолою, сушать і ріжуть за розмірами. З готових листів у поверхових пресах гарячим спосо­бом пресують плити, а в пресформах — інші заготівки чи деталі.

Гетинакс застосовують в електротехніці і радіотехніці в листах і плитах для панелей, електроізоляторів, ізолюючих шайб, про­кладок, а також у вигляді труб і циліндрів у трансформаторах.

Текстоліт особливо підходить для зубчастих коліс, вкладишів підшипників, а також як електроізолятор в електричних машинах і трансформаторах. У порівнянні з гетинаксом він жорсткіший і стійкий до 130 °С.

Асботекстоліт відрізняється теплостійкістю і добрими фрик­ційними властивостями; його застосовують для виготовлення де­талей, які труться: дисків зчеплення і гальмових колодок.

Склотекстоліт винятково міцний і відмінний електроізолятор

(див. табл. 10.1); відповідно і його застосування — при високих навантаженнях і температурах (до 350 °С).

Амінопласти. Амінопластами називають пластмаси на основі карбамідних смол, що одержані поліконденсацією карбаміду (се­човини) CO(NH ) чи меламіну C H N з формальдегідом. Кар-бамідні смоли безбарвні, тому можна легко одержати аміноплас­ти світлих тонів і пофарбовані в будь-які кольори. їх застосову­ють, здебільшого, для одержання шаруватих амінопластів, а та­кож для преспорошків, шпаропластів і клеїв.

З порошкових амінопластів (частіше з целюлозою) виготов­ляють телефонні і радіодеталі, автомобільну арматуру та ін.

Шаруваті амінопласти використовують для обробки кают па­роплавів, залізничних вагонів та ін. За наповнювача застосову­ють папір, а також деревинний шпон. Декоративний лист напов­нювача фарбюють чи наносять потрібний малюнок на лист. Кар-бамідні смоли використовують для впресовування схем, крес­лень, географічних карт для кращої збережності у виробничих і польових умовах.

Полі ефірні смоли. Ефіри — це похідні від взаємодії органіч­них кислот і спиртів. Поліефірні смоли одержують поліконден­сацією основних кислот — фталевої С Н (СООН) та ін. — з бага­тоатомними спиртами — гліцерином (СН ОН) СНОН і ін. З поліефірних смол найбільше поширення одержали гліфталеві смоли з гліцерину і фталевого ангідриду. Гліфталеві смоли тер­мореактивні, однак вони твердіють при відносно високих темпе­ратурах і повільно. Тому ці смоли в основному застосовують при виробництві лаків з леткими і швидко висихаючими (твердіючи­ми) масляними розчинниками.

Епоксидні смоли. Ці смоли одержали дуже широке поширен­ня в техніці. Вдале сполучення механічних, фізичних, хімічних та інших властивостей визначає їх застосування. Епоксидні смоли одержують при конденсації еніхлоргідрину з СН - СН - СН С1 дифенілопропаном

С(СН ОН) . \ О /

Низькомолекулярні смоли уявляють собою в'язкі рідини, що можуть твердіти на холоді при добавлені затверджувача чи при нагріванні; при цьому вони дуже реакціиноздатні, у них високі ад-гезійні (клеючі) властивості. Застосовують їх для покриття, скле­ювання металів, скла, пластмас, для герметизації, тощо; у складі компаундів (з різними наповнювачами — сталевим порошком, пилоподібним кварцовим піском та ін.) застосовуються для закла-

дення раковин у металевих виливках. Епоксидні смоли добре спо­лучаються з іншими полімерами; одержують, наприклад, епок­сидно-фенольні смоли, що визначають підвищену теплостійкість, епоксидно-поліефірні (підвищена ударна в'язкість) та ін.

Поліаміди. Поліамідами називають смоли, що містять у лан­цюзі амідні групи - СО - NH -. Різні поліаміди одержують полі­конденсацією і східчастою полімеризацією. Наприклад, найлон 6-6 одержують шляхом поліконденсації гексаметілендіаміну H N(CH ) NH і адипінової кислоти

НООС (СН ) СООН; кап­рон — при ступеневій полімеризації капролактаму C5HWCOHN.

Поліаміди мають значну жорсткість (яка до того ж збільшується при витяжці до 4...5 разів), достатню твердість, ду­же високу в'язкість (при стандартних іспитах не руйнуються, а згинаються), гарні діелектричні властивості, водостійкість. Поліаміди застосовують для виготовлення деталей машин мето­дами лиття під тиском, для електроізоляції проводів нанесенням на них розплавленої смоли, для виготовлення волокна шляхом продавлюванням смоли через філери, для виготовлення плівок і клею. З волокон роблять панчішно-шкарпеткові вироби, ри­бальські сіті, буксирні канати та ін.

Армовані (зміцнені) пластмаси. Кращими зв'язуючими для армованих пластмас є епоксидні смоли і поліефіри, а також фено-лобутварні смоли (клей марки БФ-4 і БФ-6), сполучені епоксидо-фенольні смоли й ін., що твердіють при невисоких температурах і тисках. За наповнювача застосовують волокна і тканини (скляні, азбестові чи органічні), частіше — скляні волокна.

З армованих пластмас виготовляють корпуси приладів і апа­ратів, ванни, труби, двері, корпуси човнів і суден. Скловолок­нисті анізотропні матеріали (СВАМ) використовують також при виготовленні будівельних стінових панелей, перекриттів.

Кремнійорганічні полімери. Органічні сполуки, в основний лан­цюг яких входять неорганічні елементи (кремній, титан, фосфор, бор), називають елементоорганічними сполуками. Найбільше промислове застосування мають кремнійорганічні смоли. Основ­ний ланцюг їхніх молекул складається з атомів кремнію і кисню:

Зв'язок між атомами кремнію і кисню називається силоксано-вий. Цей зв'язок має більшу термічну стійкість, ніж зв'язок між

атомами вуглецю, тому кремнійорганічні сполуки (як і всі еле­ментоорганічні сполуки) відрізняються високою теплостійкістю. Основним недоліком цих сполук є відсутність еластичності, од­нак комбінування основного силоксанового ланцюга з бічними органічними відгалуженнями дає теплостійкі й еластичні кремнійорганічні сполуки.

Кремнійорганічні полімери випускають у виді лаків, застосо­вуваних у якості електроізоляційних і жаростійких покрить, мас­тильних матеріалів, які працюють при високих і низьких темпе­ратурах, а також у виді пластмас і кремнекаучуків.

З кремнійорганичних пресматеріалів типу волокиту, текс­толіту і склотекстоліту виготовляють електроізоляційні вироби. Ці вироби відрізняються високою теплостійкістю, механічною міцністю і водостійкістю.

Кремнекаучуки за еластичністю і вібростійкістю подібні до гуми, однак відрізняються від неї морозостійкістю і підвищеною теплостійкістю (до 250 °С).





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-03-28; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 634 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Бутерброд по-студенчески - кусок черного хлеба, а на него кусок белого. © Неизвестно
==> читать все изречения...

2410 - | 2330 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.