химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

деформационная устойчивость наполненного пластика. Однако введение высокомодульных наполнителей в подавляющем большинстве случаев способствует возникновению остаточных напряжений в связующем, а следовательно, понижению прочности и монолитности полимерной фазы.

Свойства пластиков с твердым наполнителем определяются степенью наполнения, типом наполнителя и связующего, прочностью сцепления на границе контакта, толщиной пограничного слоя, формой, размером и взаимным расположением частиц наполнителя.

Пластики с частицами наполнителя малых размеров, равномерно распределенными по материалу, характеризуются изотропией свойств, оптимум к-рых достигается при степени наполнения, обеспечивающей адсорбцию всего объема связующего поверхностью частиц наполнителя. При повышении темп-ры и давления часть связующего десорбируется с поверхности наполнителя, благодаря чему материал можно формовать в изделия сложных форм с хрупкими армирующими элементами. Мелкие частицы наполнителя, в зависимости от их природы, до различных пределов повышают модуль упругости изделия, его твердость, прочность при нагружении, придают ему фрикционные или антифрикционные качества (см. Антифрикционные полимерные материалы, Фрикционные полимерные материалы), теплоизоляционные, теплопроводящие или электропроводящие свойства (см. Диэлектрические свойства, Электропроводные полимерные материалы, Металлонаполненные пластики).

Для получения пластиков низкой плотности применяют наполнители в виде полых частиц. Такие материалы (иногда называемые синтактическими пенами) обладают хорошими звуко- и теплоизоляционными свойствами (см. Пластики с полым наполнителем).

Применение в качестве наполнителей природных и синтетических органич. волокон, стеклянных, кварцевых, углеродных, борных, асбестовых, хотя и ограничивает выбор методов формования и затрудняет изготовление изделий сложной конфигурации, но резко повышает прочность материала (см. Армированные пластики). Упрочняющая роль волокон (диаметром 3—12 мкм) в волокнитах и органоволокнитах, стекло-волокнитах, асбоволокнитах, карбоволокнитах (см. Углеродопласты) проявляется уже при длине волокна в 2—4 мм. С увеличением длины волокон прочность возрастает благодаря взаимному их переплетению и понижению напряжений в связующем (в случае высокомодульного наполнителя), локализованных по концам волокон.

В тех случаях, когда это допускается формой изделия, волокна скрепляют между собой в нити и в ткани различного плетения. П. м., наполненные тканью (текстолиты), принадлежат к числу слоистых пластиков, отличающихся анизотропией свойств, в частности высокой прочностью вдоль слоев наполнителя и низкой в перпендикулярном направлении. Этот недостаток слоистых пластиков отчасти устраняется применением т. наз. объемнотканых тканей, в к-рых полотна переплетены между собой в перпендикулярном направлении. Связующее заполняет неплотности переплетений, и, отверждаясь, фиксирует форму, приданную заготовке из наполнителя (см. Стеклопластики).

В изделиях несложных форм, и особенно в полых телах вращения, волокна-наполнители укладывают по направлению действия внешних сил. Прочность таких пластиков в заданном направлении определяется в основном прочностью волокон; связующее лишь фиксирует форму изделия и равномерно распределяет нагрузку по волокнам. Модуль упругости и прочность при растяжении изделия вдоль расположения волокон зависят от степени наполнения. Эти показатели соответственно достигают: для стекловолокннтов — 50 и 1,9 Гн/м2 (5000 и 190 кгс/мм2), для карбоволокни-тов — 250 и 1,2 Гн/м2 (25 000 и 120 кгс/мм2), для бо-роволокнитов — 275 и 1,4 Гн/м2 (27 500 и 140 кгс/мм2).

Для панельных конструкций удобно использовать слоистые пластики с наполнителем из древесного шпона или бумаги, в том числе из синтетич. волокна (см. Д ревесно-слоистые пластики, Гетинакс, Органогети-накс). Значительное понижение массы панелей при сохранении жесткости достигается применением материалов трехслойной, или сэндвичевой, конструкции, в к-рых сотопласты защищены тонкими листами обшивки из слоистого пластика.

Основные виды термопластов и особенности их свойств. Среди термопластов наиболее разнообразно применение материалов из полиэтилена, поливинилхлорида и полистирола, преимущественно в виде гомогенных или эластифнцированных материалов, реже газонаполненных и наполненных минеральными порошками или короткими стеклянными, углеродными либо синтетическими органич. волокнами.

Пластики на основе полиэтилена легко формуются и свариваются в изделия сложных форм, они устойчивы к ударным и вибрационным нагрузкам (ударная вязкость 100—120 кдж/м2, или кгс-см/см2), химически стойки, отличаются высокими электроизоляционными свойствами (диэлектрич. проницаемость 2,1—2,3) и низкой плотностью. П. м. с особенно удачным сочетанием свойств получаются при наполнении полиэтилена коротким (до 3 мм) стекловолокном. При степени наполнения 20% прочность при растяжении возрастает в 2,5 раза, при изгибе — в 2 раза, ударная вязкость — в 4 раза и теплостойкость — в 2,2 раза.

Жесткий пластик на основе поливинилхлорида — винипласт, в том числе эластифицированный (ударопрочный), формуется значительно труднее полиэтиленовых пластиков, но прочность его к статич. нагрузкам много выше [напр., прочность при растяжении 60 Мн/м2 (600 кгс/см2) по сравнению с 15 Мн/м2 (150 кгс/см2)], ползучесть ниже и твердость выше. Наиболее широкое применение находит пластифицированный поливинилхлорид — пластикат. Он легко формуется и надежно сваривается, а требуемое сочетание в нем прочности, деформационной устойчивости и теплостойкости достигается изменением количества пластификатора и твердого наполнителя. См. также Поливинилхлоридные пластмассы.

Пластики на основе полистирола формуются много легче, чем из винипласта, их диэлектрич. свойства близки к свойствам полиэтиленовых П. м., они оптически прозрачны и по прочности к статич. нагрузкам мало уступают винипласту, но более хрупки, менее устойчивы к действию растворителей и горючи. Низкая ударная вязкость (10—12 кдж/м2, или кг-см/см2) и разрушение вследствие быстрого прорастания микротрещин устраняются при наполнении полистирольных пластиков полимерами или сополимерами с темп-рой стеклования ниже —40 °С. Эластифицированный (ударопрочный) полистирол наиболее высокого качества получают полимеризацией стирола на частицах латекса из сополимеров бутадиена со стиролом или с акрилонитрилом. Материал, названный АБС (см. Стирола сополимеры), содержит около 15% гель-фракции, состоящей из блок- и привитых сополимеров полистирола и указанного сополимера бутадиена, эластифицирующего эластомера и полистирола, создающего жесткую матрицу. Морозостойкость материала ограничивает темп-ра стеклования эластомера, теплостойкость — темп-ра стеклования полистирола.

Теплостойкость перечисленных термопластов (нена-полненных) лежит в пределе 60—80 С, коэфф. термич. расширения высок и составляет ~10~4 °С-1, их свойства резко изменяются при незначительном изменении темп-ры, низка деформационная устойчивость под нагрузкой. Этих недостатков ненаполненных термопластов отчасти лишены иономеры, напр. сополимеры этилена, пропилена, стирола с мономерами, содержащими ионогенные группы (обычно ненасыщенные карбоно-вые к-ты или их соли). Ниже темп-ры текучести благодаря взаимодействию ионогенных групп между макромолекулами создаются прочные узлы и образуется сетчатая структура, к-рая разрушается при размягчении полимера. В иономерах удачно сочетаются свойства термопластов, благоприятные для формования изделий с повышенными деформационной устойчивостью и жесткостью, со свойствами, характерными для сетчатых полимеров. Однако с повышением концентрации ионогенных групп в составе полимера ухудшаются его диэлектрич. свойства и понижается влагостойкость.

Пластики с более высокой теплостойкостью (100— 130 СС) и менее резким изменением свойств с повышением темп-ры производят на основе полипропилена, полиформальдегида, поликарбонатов, полиакрилатов, ароматич. полиамидов. Особенно быстро расширяется номенклатура изделий, изготавливаемых из поликарбонатов, в том числе наполненных стекловолокном.

Для деталей, работающих в узлах трения, широко применяются пластики из алифатич. полиамидов, наполненных теплопроводящими материалами (см. Полиамидные пластмассы, Графитопласты, Металлона-полненные пластики).

Особенно высоки химич. стойкость, прочность к ударным нагрузкам и диэлектрич. свойства пластиков на основе политетрафторэтилена и сополимеров тетра-фторэтилена. В материалах на основе полиуретанов удачно сочетается износостойкость с морозостойкостью и длительной прочностью в условиях знакопеременных нагрузок. Полиметилметакрилат используют для изготовления оптически прозрачных атмосферостойких материалов, применяемых в качестве ударопрочных, легких, легко штампуемых, механически обрабатываемых и свариваемых органических стекол. Объем производства термопластов с повышенной теплостойкостью и органич. стекол составляет ок. 10% общего объема всех полимеров, предназначенных для изготовления П. м.

Отсутствие реакций отверждения во время формования термопластов дает возможность предельно интенсифицировать процесс переработки, производить вакуум- и пневмоформование ранее изготовленных листов и профилей, раздув трубчатых заготовок в пленки и полые изделия, сборку сложных конструкций сваркой и повторное формование амортизированных изделий. Поскольку вязкость расплава высокомолекулярных полимеров велика, формование термопластов на литьевых машинах или экструдерах требует уд. давлений 30—130 Мн/м2 (300 — 1300 кгс/см2).

Дальнейшее развитие производства термопластов направлено на создание материалов из тех же полимеров, но с новыми сочетаниями свойств, применением эластификаторов, порошковых и высокомодульных ко-ротковолокнистых наполнителей.

Основные виды реактопластов и особенности их свойств. После окончания формования изделий из реактопластов полимерная фаза приобретает сетчатую (трехмерную) структуру с высокой плотностью сетки (см. Трехмерные полимеры). Благодаря этому отвержденны

страница 177
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)" (22.63Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Твердотопливные котлы Atmos DC 40GS
оформление домашнего кинотеатра
Компьютерный стол ТДН Сити КСН-11С навесной
курсы эксель для финансов москва

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)