Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Строительная энциклопедия

П

ПЛАСТМАССЫ КОНСТРУКЦИОННЫЕ

 

Раздел: Дом. Быт. Техника. Строительство. Сельское и приусадебное хозяйство

— неметаллические материалы на основе природных или синтетических полимеров, пригодные для изготовления отд. деталей, приборов, машин, различных изделий и сооружений. Кроме конструкционных, имеются пластмассы технологического назначения (ионнообменные смолы, массы для выплавления моделей, кинофотопленка и т. п.). конструкционные пластмассы не следует отождествлять с полимерами: конструкционные пластмассы могут представлять собой композиции из различных компонентов, в т. ч. и не являющихся полимерами.

Классификация пластмасс

Пластмассы (П) классифицируются в зависимости от состава, структуры, свойств, сортамента, способа переработки в изделия, функционального назначения и области применения.

Единой терминологии и классификации П нет. Иногда под П.к. подразумевают ма- шиностроит. П, применяемые в приборо- и машиностроении, выделяя в группу строит. П, используемые в стационарных сооружениях. Часто из конструкционных пластмасс исключают пластики (теплоизоляционные, декоративные и др.), к к-рым не предъявляют высоких требований в отношении механич. св-в. Большинство П выполняет в изделиях неск. функций: необходимую прочность и жесткость (или деформируемость) и одновременно сообщает изделию особые качества: электроизоляц. св-ва, стойкость к действию к-т, оптич. прозрачность и др. Соответственно эти П называют электроизоляционными, кислотостойкими, прозрачными и т. п. Материалы, из к-рых изготовляется изделие, должны обладать комплексом минимально допустимых параметров физико-механич. св-в, технологич. и экономич. показателей. Поэтому целесообразно не выделять условно класс П.к., а оценивать возможности того или иного вида пластмасс как конструкционных материалов типового назначения .

Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР рекомендована классификация П по химич. составу осн. компонента — связующего, к-рое придает композиции способность становиться пластичной, формоваться и от- верждаться, фиксируя заданную форму. Во многих случаях П состоят из неск. органич. и неорганич. веществ: связующего, наполнителя, пластификаторов, стабилизаторов, красителей, отвердителей, загустителей и др. добавок. Состав и структура П (в частности, природа связующего — термопласт или реактопласт) обусловливают возможные способы изготовления деталей из данной П и физико-механич. св-ва готового изделия.

 

 

Различают пластмассы ненаполненные, к к-рым относятся оргстекла, пленки и др., и наполненные, в к-рых благодаря введению наполнителей повышается механич. прочность, твердость и жесткость, теплостойкость, уменьшается ползучесть, усиливаются фрикц. или антифрикц. св-ва, иногда снижается стоимость. Наполненные конструкционные пластмассы различают: 1) по составу наполнителя (стеклопластики, асбопласти- ки, древесные пластики и др.), 2) по форме, размерам и структуре наполнителя — П с неориентированной структурой, имеющие св-ва, прибл. одинаковые во всех направлениях; с ориентированной структурой, отличающиеся резкой анизотропией св-в; газонаполненные (пенопласты, сотопласты). К П с неориентированной структурой относятся: а) фенопласты, аминопласты и др., содержащие порошкообразный наполнитель (древесная мука, тонко измельченные минералы); б) П с крошкообразным наполнителем (обрезки ткани, древесного шпона, лепестки слюды); в) волокниты с беспорядочно расположенными короткими волокнами из целлюлозы (вслокнит), стекла (стек- ловолокнит), асбеста и др. Для увеличения текучести при прессовании, уменьшения усадки, улучшения внешнего вида практикуют сочетания волокнистого и порошкообразного наполнителей. К П с ориентированной структурой относятся: а) слоистые— текстолиты, стекло- и асбстекстолиты, дельта-древесина, гетинакс, С ВАМ с фанерной укладкой стеклошпона и др.; б) с однонаправленной структурой параллельно расположенных волокон, нитей, ровницы (GBAM, АГ-4с).

Ориентированной структурой могут обладать и П, не содержащие наполнителей, но подвергнутые одноосной или плоскостной вытяжке. П на основе натянутых неискривленных (как в тканях) волокон могут быть равнопрочными в двух направлениях или по любому направлению в одной плоскости. Они отличаются от тексто- литов большим модулем упругости и меньшим разрывным удлинением.

Общая оценка пластмасс как конструкционных материалов

П. характеризуются разнообразными и вместе с тем специфич. физико-химич. и механич. свойствами, легкостью переработки в изделия, дсступнсстью сырьевой базы.

Осн. достоинства П: небольшой уд. вес, удовлетворительная прочность, высокая уд. прочность, высокие фрикц. и антифрикц. хар-ки, демпфирующая способность, химич. стойкость, диэлектрич. и теплоизоляционные св-ва, оптич. прозрачность (у нек-рых П), хороший внешний вид, малая трудоемкость изготовления деталей, низкая себестоимость.

Важнейшее преимущество П — возможность изготовления деталей сложной конфигурации при помощи высокопроизводит, автоматизированных пластицирующих процессов — прессования, литья под давлением, выдавливания, прокатки и т. д.—без трудоемкой обработки резанием и потери материала в стружку.

П в среднем в 2 раза легче алюминиевых сплавов и в 5 раз легче сталей, чугунов, медных сплавов; объемный вес пенопластов в десятки раз меньше уд. веса металлов.

Осн. недостатки П: ограниченная теплостойкость (П в зависимости от состава удовлетворительно работают длительно большей частью при темп-рах 60—400°);

старение (необратимые изменения структуры и состава, приводящие к потере ценных технич. св-в); гигроскопичность (нек-рых П); повышенная чувствительность уровня механич. св-в к изменению темп-ры.

Многие недостатки пластмасс могут быть устранены подбором соответствующего технологич. процесса, удачным конструктивным решением, правильным выбором марки материала с учетом условий работы изделия, модификацией пластмасс.

Возможность применения той или иной II в деталях гл. обр. силового назначения определяется в первую очередь ее механич. св-вами.

У стеклопластиков и ненаполненных пластмасс в застеклованном состоянии нет площадки текучести (резерва пластичности), поэтому способность к перераспределению напряжения при кратковременных нагрузках меньше, чем в металлах.

Большая эластичность или пластичность конструкционных пластмасс понижает их чувствительность к концентраторам напряжений и повышает сопротивляемость разрушению при удар- нии могут быть опаснее, чем в металлах; при длительном статическом или циклич. нагружении (когда релаксация напряжений успевает развиться), наоборот, чувствительность стеклотекстолита к концентрации напряжений меньше, чем в металлах (в 1,5—3 раза в зависимости от уровня напряжений, темп-ры и направления усилий). Модуль упругости П меньше, чем у металлов, лишь у стеклопластиков может превышать Е магниевых сплавов. Модули упругости при растяжении и сжатии у большинства материалов близки. Интервал колебаний Е и особенно Е/у (до 50 раз) >же, чем для оь. По величине уд. жесткости на растяжение — сжатие дре- веснослоистые пластики (ДСП) приближаются к металлам, а стеклопластики могут превосходить их.

С понижением темп-ры (наиболее изучен диапазон до—196°) у большинства пластмасс статич. прочность и модуль упругости возрастают, ударная вязкость и усталостная прочность заметно не ухудшаются, хар-ки длит, прочности и ползучести улучшаются. Повышение показателей у термопластов сильнее, чем у реактопластов, у ненапол- ненных П .сильнее, чем у наполненных.

При повыщенных темп-рах механич. св-ва П падают, но и в этих условиях П способны конкурировать с металлами.

При интенсивном кратковрем. одностороннем нагреве П могут быть более работоспособны, чем металлы. Здесь играют роль неодинаковые градиенты температур по толщине вследствие различий в теплопроводности, теплоемкости, степени черноты материалов и нелинейность температурной зависимости оь в условиях равномерного прогрева.

У пластмасс с упорядоченным расположением наполнителя наблюдается резкая анизотропия физико-механич. св-в. У слоистых пластмасс прочность на разрыв и срез по плоскости связи между слоями в 2— 10 раз меньше, чем в перпендикулярном направлении. Изменение прочностных и упругих показателей слоистых П в зависимости от направления деформации в плоскости слоев показано на рис. 5 и 6.

П присущ значит, разброс показателей механич. св-в (особенно долговечности). В среднем разброс значений пределов прочности и модулей упругости П характеризуется вариационным коэфф., равным 7—15%.

Пластмассы специального назначения

Антифрикционные пластмассы. Многие пластмассы (полиамиды, фторопласты, текстолита, ДСП) имеют хорошие антифрикц. св-ва (малый коэфф. трения /=0,02— 0,10 и высокую износостойкость).

Полиамиды по грузоподъемности, коэфф. трения и износостойкости не уступают баббиту и бронзе. При смазке маслом работают при pv<: 500 (здесь и далее уд. давление р в кг/см2, скорость скольжения v в м/сек); с водяной смазкой—при ри<:250, без смазки—до pv^ 10, при этом износ в десятки раз меньше, чем у бронзы. Допускаемые р< 100 кг/см2, г<80—100°. Для увеличения грузоподъемности термопласты наполняют графитом (при обедненной смазке) или пудрой MoS2 (в узлах сухого трения).

Сильнонагруженные подшипники скольжения, работающие с обильной смазкой, изготавливают из стеклотекстолита и ДСП. У ДСП рабочая поверхность — торцевая. При больших р и малых v в условиях смазки водой коэфф. трения ДСП (/=0,005—0,08) ниже, чем у других материалов. Текстолит и ДСП эффективно применяют в опорах валов, подверженных ударам и не требующих высокой точности (подшипники прокатных станов, кривошипных прессов, портальных кранов). Подшипники из ДСП дешевле текстолитовых (на 100%) и бронзовых (на 50%), на 20—30% сокращают потери мощности на трение, удлиняют срок службы по сравнению с металлическими в 2—4 раза.

Пластики и резина — надежные антифрикц. материалы для судовых подшипников скольжения, работающих в воде (в металлич. дейдвудных подшипниках вследствие низкой вязкости воды не возникает «смазочного клина» и трение переходит в полусухое).

Использование ДСП и текстолита (большие р), а также полиамидов (малые р) в накладках направляющих столов строгальных и шлифовальных станков, в опорных поверхностях задних бабок токарных станков снижает тяговые усилия и устраняет заедания.

Фрикционные пластмассы. Некоторые пластмассы обладают большим коэфф. трения (/=0,2— 0,6) наряду с высоким сопротивлением износу и служат фрикционными материалами. Специальные виды асбонаполненных П широко применяются в тормозных устройствах. Они отличаются высоким(0,2</<0,5) и стабильным (при разных р и и) коэфф. трения, а также малой изнашиваемостью. Недостатки асбокаучуковых фрикц. материалов — резкое падение / при повышении темп-ры и низкая теплостойкость.

Ценные эксплуатац. качества фрикц. пластмасс обусловлены: достаточной механич. прочностью при нагреве; быстрой прирабатывае- мостью (мягкость и эластичность П способствуют многократному передеформированию и удержанию, твердых фрикц. частиц); отсутствием схватывания в процессе и после торможения вследствие различной природы связей атомов и молекул в П и металлах — элементах пары трения; резким градиентом темп-ры по сечению из-за мал ой теплопроводности П; образованием при форсированных режимах промежуточного смазочного слоя из расплава введенной в Г1 проволоки.

В тормозах и кольцах сцепления автомобилей, тракторов и др. машин, где длительно развиваются темп-ры до 120° и кратковременно до 200° при р-^8 кг/см2, пригодны асбокаучуковые материалы 6КХ-1, 6КВ-10, прессматериалы типа КФ и др. Ретинакс выдерживает до 400—500° длительно и 1000—1100° кратковременно при р<:50— 60 кг/см2; марки используются: ФК-16Л в тормозах авиаколес, ФК-24А для колодок тормозных барабанов шагающих экскаваторов и нефтебуровых лебедок.

Для тяжелонагруженных тормозов (t = 1000°) перспективны композиции пористой металлокерамики с пропиткой синтетич. смолами, устраняющие недостатки метал- локерамик типа ФМК-8 и др., в частности схватывание при низкой темп-ре.

Нек-рые пластмассы применяют в кораблестроении для палубных покрытий с целью устранения скользкости.

Виброизолирующие и звукопоглощающие П. Для смягчения ударов и изоляции объектов от источников колебаний применяют амортизаторы — податливые упругие элементы, уменьшающие собств. частоту системы. Малая жесткость амортизаторов обеспечивается: выбором соответствующих конструктивных форм (пружины и рессоры, к-рые могут изготавливаться не только из стали, но и из однонаправленных стеклопластиков); высокой эластичностью материала (прокладки из эластомеров) и макроструктурой материала (пенокомпаунды; .Ее 1000 кг! см2).

Если частоты возмущающих сил не фиксированы и не исключены резонансные режимы работы изделия (дорожная тряска, качка, период запуска и разгона машины и т. д.), то существенное значение для гашения колебаний имеют силы внешнего и внутр. трения. При демпфировании механич. энергия рассеивается, частично переходя в тепловую. В полимерах демпфирование обусловлено гистерезисными потерями за счет сдвига фаз между напряжением и деформацией и вязким сопротивлением при диффузионном либо химич. течении. Механич. потери с изменением частоты колебаний проходят через максимум, когда период деформации сравним по величине с временем релаксации (П присущ широкий набор времен установления механич. равновесий), и зависят от темп-ры.

По величине внутр. трения П в 10—1000 раз превосходит металлы. Это важно для повышения усталостной прочности деталей при резонансе, увеличения комфортабельности (замена пружинных сидений пенополиуретановыми, уменьшение звукового излучения вибрирующими элементами).

Замена тонких обшивок из металла пластмассовыми, наклейка на них пенопластов, изолов способствуют затуханию колебаний и ослаблению шумов.

Теплоизоляционные и теплозащитные пластмассы. Коэфф. теплопроводности П в сотни раз меньше, чем у металлов. Обычно это большое преимущество П, но в отд. случаях (в теплообменниках химич. аппаратуры, парах трения, соплах реактивных двигателей) является недостатком, к-рый легко устраняется введением наполнителей (графит, металлич. пудра, сетка и т. д.).

Пенопласты в среднем в 10 раз менее теплопроводны, чем монолитные П. В пористых материалах с тонкими стенками ячеек теплопередача в значит, мере (на 50—70%, в зависимости от структуры и уровня темп-ры, определяющей долю излучаемого тепла) обусловлена теплопроводностью воздуха. Теплопередача конвекцией газа затруднена мелкими замкнутыми порами. Поэтому пенопласты с у=0,05—0,2 г!см3—превосходные теплоизоляторы при низких и умеренно повышенных (до 80—250°, а кремнийорганич. пенопласты до 300— 400°) темп-рах. При более высоких темп-рах их заменяют стекловолокнистой асбестовой или керамич. теплоизоляцией. Эти материалы менее виброустойчивы, крепление их в конструкции труднее.

Пенопласты (мипора, ПС-1, ПС-1 У, ПХВ-1, ПУ-101 и др.) в качестве теплоизоляции применяются в холодильниках, для •теплозвукоизоляции кабин самолетов, кузовов автомашин, в ж.-д. вагонах, судах.

Сравнительно с металлами уд. теплоемкость П в 2—6 раз выше, что наряду с меньшей температуропроводностью улучшает теплоизоляц. св-ва при нестационарном нагреве.

П успешно применяют как теплозащитный конструкц. материал для изготовления внешних элементов обшивки носовых конусов ракет, кратковременно (от секунд до минут) подвергающихся интенсивному аэродинамич. нагреву при входе в атмосферу (темп-ра торможения до 10000—15000°, тепловые потоки до 5500 икал/м2 • сек), а также внутр. теплозащиты камер реактивных двигателей. В этих случаях П претерпевают абляцию. Значит, доля подводимого извне тепла тратится на эндотер- мич. процессы сублимации, испарения и пиролиза; образующийся защитный слой газов и сам материал аккумулируют много тепла, низкая теплопроводность П препятствует проникновению в конструкцию больших тепловых потоков.

В разнообразных условиях нагрева (скорость и давление газового потока, темп-ра, химич. состав и степень диссоциации газа, наличие абразивных частиц продуктов сгорания и т. д.) П различных видов, керамика, сотокерамика, керамопласты и т. п. обладают разной эффективностью. Обычно конструкционные пластмассы более устойчивы к тепловым ударам, вибрации, но менее эрозионностойки. Когда допускается нек-рое изменение аэродинамич. контуров, фенольные П, армированные полиамидными, асбестовыми, стеклянными или керамич. тканями либо волокнами, являются б. ч. наилучшей теплозащитой от внешнего нагрева.

Электро- и радиотехнические П. Высокие диэлектрич. хар-ки П наряду с удовлетворительной нагревостои- костью и прочностью обеспечили им широкое применение в электротехнике и радиоэлектронике в качестве электроизоляц. и радиопрозрачных материалов.

Фено-, анилино-, меламинопласты и др. конструкционные пластмассы, имеющие уд. объемное сопротивление 109—1014 ом-см, пробивную напряженность 4—20 кв/мм, являются хорошими диэлектриками для сильноточной пром-сти. Амино- пласты менее водостойки, чем фенопласты, но обладают большей дугостойкостью и применяются наряду с кремнийорганич. Г1 (К-41-5, КМК-218, К-71 и др.) в системах электрич. зажигания двигателей внутр. сгорания, выключателей высокого напряжения дугогасящих камер контакторов и т. п. Кремнийорганич. изоляция стойка при длит, нагреве до 200°, кратковременно выдерживает перегревы до 250° и выше; она используется для обмоток электродвигателей, работающих под водой.

В произ-ве полуфабрикатов и деталей из пластмасс находят применение: каландрование; получение изделий из пластизолей (в частности, поливинилхлоридных паст) методами центробежного литья (полые мячи, спасат. пояса и пр.) или окунанием, намазыванием пасты на форму; таблетирование и спекание изделий в форме; отливка пленок на непрерывную ленту и др. процессы. Разработан и совершенствуется новый способ переработки П (на основе капролактама, полиэфиракрилатов и др.), использующий олигомерные соединения. В отличие от методов формования готовых термопластов (высокомолекулярных соединений), способ не требует высоких темп-р и давлений и создает возможности практически безусадочного литья и формования изделий с улучшенными физико-механич. хар-ками. Перспективный вариант технологии получения изделий—заполнение форм жидкими полупродуктами, превращающимися в полимер непосредственно в форме.

При прессовании крупногабаритных изделий (кузова автомобилей, корпусы лодок, обшивки крыла или фюзеляжа самолетов и т. д.) давление на поверхность детали передается с помощью эластичного, обычно резинового, чехла. Процесс произ-ва крупных изделий из волокнистых или слоистых Г1 состоит из получения заготовки наполнителя и запрессовки пропитанной связующим заготовки в изделие. Укладка слоистого материала (ткань, стеклошпон и т. д.) или волокнистых матов производится «мокрым» способом с нанесением связующего при выкладывании наполнителя заготовки (трудно достичь равномерное распределение связующего) или «сухим» способом — из наполнителя, заранее пропитанного связующим и высушенного (трудно выложить сложные формы). В схеме раскроя и при укладке стараются обеспечить равнопрочность детали или, наоборот, усилить ее в нужных направлениях. Заготовки из рубленого волокна получают насасыванием в воздухе, напылением или отсосом в воде. Прессование осуществляют в прессформах негативного типа, дающих изделия с гладкой внешней поверхностью, или в более простых прессформах позитивного типа, позволяющих получать изделия с гладкой внутр. поверхностью. Первыми пользуются для изделий с высокими аэро- гидродинамич. качествами (самолетные обтекатели радиолокационных станций, поверхностные антенны и др. детали самолетов и ракет, корпусы катеров и т. д.). Позитивные прессформы производительнее, облегчают укладку наполнителя,удобнее для получения каркасированных оболочек.

Небольшие серии крупногабаритных малонагруженных изделий формуют при контактном давлении. Материал на основе полиэфирных или эпоксидных смол холодного отверждения при укладке обкатывают роликами; отверждение идет без давления, часто при темп-ре окружающей среды.

Способы соединения пластмассовых деталей

Основные методы соединения деталей из конструкционных пластмасс — склеивание и сварка. Склеивание (см. Склеивание пластмасс) является универсальным методом надежного неразъемного соединения деталей из любых П между собой и с др. материалами. Термопласты прочно сваривают в стык и внакладку разными способами, отличающимися применяемым методом разогрева скрепляемых поверхностей. Наиболее распространена контактная тепловая сварка (нагретым инструментом) и газотермическая (не рекомендуется для фторопластов; в случае полиэтилена и полиамидов воздух следует заменять азотом). Другие способы сварки: токами высокой частоты (кроме полистирола и др. неполярных полимеров), ультразвуком, инфракрасным и ионизирующим излучениями и (реже) трением, пламенем, расплавленным присадочным материалом. Индукционно-контактный способ сварки перспективен для армированных металлом пластмассовых деталей. Для П с узким интервалом термопластичности (^деструкции - ^размягчения) целесообразно применение сварки в атмосфере сжатого газа. Элементы крупногабаритных конструкций из стеклопластиков производятся формовкой: либо кромки отвержденных деталей соединяют при помощи накладок из пропитанной смолой ткани (приформовка), либо пакетированием отвержденных деталей и прессованием концов тканевого наполнителя (вформовка). Первый вариант применяется при заделке пробоин и др. ремонтных работах, второй — для получения стыковых и угловых соединений. Каждая из двух накладок должна иметь толщину не менее 0,6 толщины соединяемых деталей, а по длине быть в 25 раз больше. Листовые слоистые П можно соединять между собой и с др. материалами клепкой (см. Клеезаклепочное соединение). Малотвердые конструкционные пластмассы (полиэтилен, фторопласты) непригодны для заклепочных соединений. Для герметизации заклепочных швов применяют герметики. Для ненаполненных и порошковых П резьбовые соединения предпочтительнее заклепочных. Крепление пластмассовых деталей иногда производится болтами, при затяжке к-рых следует избегать местных перенапряжений; диаметры головок болтов и шайб рекомендуется увеличивать вдвое. Взамен жесткого болтового соединения для крепления остекления фонарей самолетов часто используют мягкое крепление с помощью приклеенной к стеклу с двух сторон ленты из лавсана и капрона или металлич. сетки, приполимеризовалной к стеклу, и шомпола.

Резьбовые соединения находят применение гл. обр. для сочленения средних и крупных пластмассовых деталей с металлическими. Учитывая слабое сопротивление слоистых П скалыванию вдоль слоев, силовую резьбу следует выполнять трапецеидальной формы с широким основанием. В деталях из волокнистых П рекомендуется изготавливать резьбу не механич. способом (перерезание волокон), а формованием. В ряде металлопластмас- совых изделий сочленения выполняются прессовой посадкой (впрессовка втулок из П, напрессовка зубчатого венца из П на металлич. обод и диск шестерни).

Крепление деталей из П можно осуществлять так же, как и металлических, посредством заформованных в них металлических армирующих и крепежных элементов.

Основные направления применения конструкционных пластмасс в технике

Отечественное и мировое произ-во пластмасс и уд. вес их в произ-ве конструкционных материалов неуклонно растет. Внедрение П в народное х-во — один из путей технич. прогресса. Широкое внедрение позволяет: 1) решать принципиально новые задачи, выдвигаемые сов р. техникой (ракето- и самолетостроение, атомная энергетика, радиоэлектроника и др.); 2) улучшить технич. хар-ки и эксплуатац. качества машин (снижение веса, повышение долговечности, надежности и т. п.), что в свою очередь улучшает летные и ходовые качества самолетов, морских и речных судов, автомобилей и др. средств транспорта (высотность, скорость, маневренность, уменьшение износа шоссейных дорог и ж.-д. путей). Так, напр., использование рети- накса в тормозах авиаколес позволяет повысить их энергонагруженность, сократить пробег самолета при посадке; лопаточные венчики из капрона или полипропилена для турбобуров стоят в 10—15 раз дешевле, чем из других материалов, они повышают коэфф. полезного действия турбобуров на 10—15%; трубопроводы из П устойчивы против химич. и электролитич. коррозии; пульповоды из стеклопластиков в гидродобыче угля легче и долговечнее на 50% металлических; 3) снизить трудоемкость изготовления изделий; 4) уменьшить их себестоимость; 5) сократить продолжите ль- ность производств, цикла; при замене черных металлов литьевыми П трудоемкость процесса снижается в 5—6 раз, а себестоимость — в 2—6 раз. Себестоимость крупногабаритных нагруженных конструкций из стеклопластиков равна или несколько выше, чем из стали, но окупается эксплуатац. преимуществами стеклопластиков; 6) экономить дефицитные цветные и черные металлы и полуфабрикаты (трубы, тонкий лист) путем замены их полимерными материалами при одновременном снижении стоимости в 4—9 раз; 7) упростить восстановление изношенных деталей узлов трения и др. деталей; 8) улучшить условия труда (снижение шума при использовании П в зубчатых передачах машин, уменьшение веса ручного электро- и пневмоинструмента, замена свинцового печатного шрифта пластмассовым устраняет источник профессиональной вредности).

Теплоизоляц. св-ва, санитарно-гигие- нич. достоинства П (легкая удаляемость пыли, пропускание ультрафиолетового света и др.) делают их перспективными декоративно-отделочными материалами (внутр. оборудование пассажирских вагонов, кают, салонов самолетов, предметы бытового обихода и др.).

Выбор того или иного вида П для конкретного применения определяется условиями, в к-рых будут работать П или изделия, изготовленные из нее (воздух, вакуум, вода, пар, агрессивные среды, солнечная радиация, интервал темп-р, уровень и временнбй режим нагрузки, прозрачность, эрозионная стойкость, особые требования к герметичности). Выбор материала, конструкция и метод изготовления изделия должны быть взаимно увязаны. Так, в конструкциях из стеклопластиков армирующие элементы должны быть расположены так, чтобы обеспечивать наибольшую прочность изделия в направлении макс, нагрузок; в намоточных изделиях, предназначенных для восприятия внутр. давления, необходимо подбирать соответствующий угол навивки нитей или лент и количество их в разных направлениях.

Перспективными являются новые высокопроизводит. процессы произ-ва изделий из наполненных П, в т. ч. с неткаными стекловолокнистыми армирующими материалами (непрерывная протяжка профилей на автоматизированных линиях и др.), процессы формования крупногабаритных изделий без нагрева и больших давлений (с использованием олигомеров и пр.).

Широкое распространение получают т. н. «композитные» полимерные материалы — комбинации полимеров с металлич., силикатными или керамич. материалами в разнообразных пропорциях и пространственных соотношениях (в виде частиц, волокон, лепестков, слоев и т. д.). К ним относятся различные виды наполненных П, керамо- пласты, триплексы из органич. и силикатного стекла (повышенное сопротивление удару), биматериалы (металлопласт-прокат с нанесенным на него с одной или с двух сторон тонким слоем П), футерованные трубы, металлизированные с поверхности пленки и ткашг (слоистая вакуумная изоляция в криогенной технике, броня против электромагнитных полей), трехслойные панели и оболочки с заполнителем. В этих панелях наружные обшивки выполняют из тонких высокопрочных материалов — металла, стеклотекстолита п т. д. Между ними лежит промежуточный слой из легкого заполнителя (пенопласт, соты бумажные, тканевые или из металлич. фольги), склеенного с обшивками. Заполнитель должен обеспечить совместную работу тонких обшивок и исключить потерю устойчивости при сжатии. В результате конструкция приобретает высокую жесткость и прочность при малом весе. Слоистые панели с пористым заполнителем выполняют функции теплозвукоизоляции. Наряду с пленочными материалами они могут служить для экранировки космич. аппаратов от поражения микрометеоритами.

Полимерные пленки из поливинилхло- рида, полистирола, полиэтилена и др., в отличие от синтетич. волокон, служащих гл. обр. полуфабрикатами, имеют важное самостоят, применение. Пленки необходимы для консервации машин, изоляции строит, объектов от осадков, как тара в пищевой пром-сти, в произ-ве конденсаторов, при изготовлении газонепроницаемых эластичных материалов для надувных конструкций, аэростатов, парашютов, мягких плавающих контейнеров для транспортировки нефти. Пленочные материалы на основе поликарбонатов, фторопластов и полиакрилатов могут быть использованы как кинофото лента и для звукозаписи.

Актуальны задачи создания П с заданными хар-ками для конкретных деталей и узлов, надежных методов модификации физико-механич. и технологич. св-в средствами, доступными промышленным предприятиям. Большое значение имеют работы по синтезу новых полимеров с повыш. теплостойкостью, полупроводниковыми св-вами, основанными на изменении химич. состава (элементоорганич. соединения, клешнев'идные полимеры и т. д.); по регулированию структуры на молекулярном и надмолекулярном уровне (стереоспеци- фич. полимеризация, получение привитых и блоксополимеров, изменение степени ориентации, кристалличности и т. д.).

Технологич. и особенно эксплуатац. качества П улучшают, стабилизируя их добавлением в полимеры веществ, препятствующих термо-, фото- или термоокислит. деструкции, повышающих водостойкость (аппретирование стеклонаполнителя), а также введением добавок, повышающих токсичность для микроорганизмов, снижающих горючесть, и пр.

Успехи химич. науки и технологии в области улучшения существующих и создания новых видов пластмассы и способов их переработки в изделия открывают перспективы еще более широкого и эффективного внедрения пластмасс в конструкции разнообразного назначения.

 

Лит.: Пластические массы в машиностроении. Сб. трудов Уральского совещания по пластмассам, М., 1955; Неметаллические материалы и их применение в авиастроении, М., 1958; Применение полимерных материалов в машиностроении. [Сб. ст.], М , 1962 , Тезисы сообщений к Всес научно-технической конференции по вопросам применения полимерных материалов в машиностроении. Ин-т техн. информации, Киев, 1962; Архангельский Б. А., Пластические массы, Л., 1961; Суслов Н. И., Замена металлов пластмассами, М.—Свердловск, 1962; Рабинович А. Л., в кн : Исследования по механике и прикладной математике, М., 1958—62 (Моск. физ.-техн. ин-т. Труды ин-та, вып. 1, 7, 9); его же, Высокомолекулярные соединения, 1959, т. 1, № 7; К и с е- лев Б. А., Стеклопластики, М., 1961; Крагельский И. Трение и износ, М., 1962, с 343—47, 363—65; Пластмассы как антифрикционные материалы. [Сб. ст.], М, 1961; Платонов В. Ф., Подшипники из полиамидов, М., 1961; Генель С. В., Древесные пластики в технике, М., 1959; Александров А. Я., Бородин М. Я., Павлов В. В., Конструкции с заполнителями из пенопластов, М., 1962; Ситковский И. П., Пластические массы в железнодорожном деле, М., 1961; Справочник по электротехническим материалам, т. 1—2, М.—Д., 1958—60; Исследования при высоких температурах, пер. с англ., М., 1962, с. 212—31; Новые материалы в технике, М., 1962.

 

 

  Пластмассы. ПЛАСТМАССЫ И ПЛАСТОБЕТОНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В КОНСТРУКЦИЯХ ...

Пластмассы обладают рядом ценных свойств: они прочны, водостойки, не нуждаются в защите от гнилостных грибков и разрушающих материал насекомых, ...
bibliotekar.ru/spravochnik-64/33.htm

 

  ПЛАСТМАССЫ. свойства пластмасс

Пластмассы обладают высокими механическими показателями. Так, пластмассы с порошкообразными и волокнистыми наполнителями имеют предел прочности при сжатии ...
bibliotekar.ru/spravochnik-76/157.htm

 

  Теплоизоляционные пластмассы

Теплоизоляционные пластмассы — высокопористые газонаполненные материалы, получаемые различными способами из синтетических смол либо из материалов, ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-126-teploizolyacia/65.htm

 

  ПЛАСТМАССЫ. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ НА ИХ ОСНОВЕ. Классификация пластмасс

По строению полимерной цепи различают пластмассы карбо-цепные (цепь состоит только из атомов углерода) и гетероцепные (в состав цепи кроме углерода входят ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-76/156.htm

 

  Пластмассы

Пластмассы в строительстве применяются как строительные материалы, как полуфабрикаты и ... Комплекты для ванных комнат также изготавливаются из пластмассы. ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-153-2-tehnika/20.htm

 

  Пластмассы. газонаполненные пластмассы пенопласты и поропласты

Наполнители — это вещества, придающие пластмассе такие свойства, как прочность, термостойкость, высокое электрическое сопротивление. ...
www.bibliotekar.ru/enc-Tehnika-2/70.htm

 

  Компоненты пластмасс. Жесткие и эластичные пластмассы ...

По составу пластмассы разделяют на ненаполненные (полиэтиленовая пленка, органическое стекло), наполненные (содержат порошкообразные, листовые, ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-104-stroymaterialy/84.htm

 

  Пластмассы. Принципы использования полимеров

Роль пластмасс совсем не в том, чтобы служить заменителем каких-то материалов. Охватывая множество технических и экономических категорий, они открывают ...
www.bibliotekar.ru/materialy/36.htm

 

  КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ПЛАСТМАССЫ. Изделия из кремнийорганических ...

Кремнийорганические полимеры. Полиуретаны и полимочевины. … Методика преподавания материалов и изделий из пластмасс. Пластмассы. ...
bibliotekar.ru/spravochnik-181-2/161.htm

 

  Применение пластмасс. Пластмассы — это полученные путем ...

Пластмассы — это полученные путем химического превращения (синтеза) органические, макромолекулярные материалы. Они состоят в основном из элементов углерода ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-153-2-tehnika/22.htm

 

  Склеивание пластмассы. Клей БФ

Все пластмассы, из которых изготовлены различные изделия бытового назначения (кроме полиэтилена), можно склеить в домашних условиях. ...
bibliotekar.ru/spravochnik-55/79.htm

 

  Виды строительных материалов и изделий из пластмасс - пластмассы ...

По сравнению с большинством других строительных материалов пластмассы дороги и дефицитны, что объясняется еще недостаточным объемом производства полимеров и ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-33/160.htm

 

  ПОЛИМЕР. Строение полимера ключ к свойствам пластмассы

Строение полимера - ключ к свойствам пластмассы. Полимер состоит в основном из таких элементов как углерод, водород, кислород, хлор, фтор и азот. ...
bibliotekar.ru/materialy/33.htm

 

  Пластмассы синтетические материалы. Состав, свойства и описание ...

Пластмассы (или, более широко, синтетические материалы) — это материалы, изготавливаемые искусственно (синтетически) из продуктов нефте- и газопереработки, ...
bibliotekar.ru/spravochnik-153-2-tehnika/21.htm

 

  Пластмассы полимеры полимерные материалы

На этой основе возникли самые старые пластмассы ( 46). К ним относят вулканизованную фибру, которая была впервые получена в 1859 г. из целлюлозы через ее ...
www.bibliotekar.ru/materialy/32.htm

 

  ПЛОТНЫЕ ЛИСТОВЫЕ ПЛАСТМАССЫ Стеклопластики — материалы, получаемые ...

Стеклопластики — материалы, получаемые из стеклянного волокна и разного вида пластмасс на основе синтетических смол (полиэфирных, феноло-формальдегидных, ...
bibliotekar.ru/spravochnik-64/37.htm

 

  Теплоизоляция на основе пластмассы и керамзита - пенополиуретан

Применение теплоизоляции на основе пластмассы, полиэстера и полиуретана в деревянных домах довольно Редко. В малоэтажных домах эти материалы используются в ...
bibliotekar.ru/spravochnik-69/73.htm

 

  Стабильные пластмассы

Стабильные пластмассы. Борьба со старостью и стремление достичь как можно большей продолжительности жизни важны не только для человека. ...
www.bibliotekar.ru/materialy/83.htm

 

К содержанию книги:  Энциклопедия строителя. Словарь строительных терминов

  

Последние добавления:

 

Кузнечно-штамповочное оборудование   Прокатное производство