Файл: Вульф Б.К. Авиационные неметаллические материалы (пластмассы и резина).pdf

Н а й л о н имеет близкое строение, но образуется в резуль­ тате к о н д е н с а ц и и некоторых двухосновных кислот (напри­ мер, адипиновой) и гексаметилендиамина

Недавно была разработана технология производства нового полиамидного волокна — эн ант а. Энант получают из ш—ами- ноэнантовой кислоты

ной в СССР. Эта реакция позволяет точно ограничивать длину цепеобразных молекул полимеров и получать желаемые свой­ ства материала?"

Энант обладает, по сравнению с капроном, более высоким модулем упругости, большей термостабильностью и лучшей эла­ стичностью.

Синтетические волокна из капрона и найлона имеют близ­

тяжке на 350—500%, предел прочности становится равным

=' 40—45 кг/мм2.

При разрывной длине **, равной I ='45 — 50 км, волокна из капрона еще сохраняют достаточную эластичность (полное удли­ нение s ='20—25%).

Недостатками капрона являются низкая стойкость к дей­ ствию солнечных лучей, склонность к тепловому старению, пло­ хая водостойкость; поэтому капроновые изделия не рекомен­ дуется длительно эксплуатировать под открытым небом.

ткани), при которой последнее разрывается под влиянием собственного веса; для хлопчатобумажных авиационных тканей эта величина равна 8—9 км, а для капроновых тканей — 16—18 км.

45

К а п р о н о в ы е л е н т ы ЛКТ служат для мягкого креп­ ления остекления самолетов. Следует, иметь в виду их склонность

ры применяются также при производстве п а р а шют о в . Помимо полиамидных синтетических волокон в авиастрое­

нии используются искусственные волокна на основе других смол, например хлорвиниловых (саран, хлорин), терефталевых (лав­ сан *) и фторсодержащих (фторлон).

Волокна из лавсана (терилена) служат, в частности, для пройзводства особопрочных парашютов.

Как уже отмечалось выше, полиамидные смолы (капрон, найлон) используются в настоящее время в качестве пластмасс;

нием или экструзией на шнек-машинах.

Таким образом получают фасонные детали, а также листы, пленки, ленты, трубки и другие изделия. В процессе их изготов­ ления при затвердевании нитевидные молекулы располагаются так, что структура становится состоящей из чередующихся кри­

а а м о р ф н а я — эластические свойства, вязкость. Соотношение этих фаз можно регулировать, изменяя условия охлаждения и, таким образом, влиять на конечные свойства материала.

Полиамидные материалы отличаются легкостью, вйсокой механической прочностью, большой износоустойчивостью, низ­ ким коэффициентом трения, хорошей сцепляемостью с металла­ ми, свариваемостью, устойчивостью к большинству органиче­ ских растворителей, высокими электроизоляционными характе­ ристиками и рядом других ценных свойств.

Они могут быть применены для изготовления деталей, ра­ ботающих в условиях трения (часто без смазки), вкладышей подшипников, шестерен, втулок; различных конструкционных деталей-фитингов, рукояток, элементов крепления; электроизо­ ляционных деталей, а также прокладочных и пленочных мате­ риалов при температуре эксплуатации не выше 1 0 0 °.

* См. терилен, стр. 40.

46

Их можно также использовать в качестве износоустойчивых покрытий, наносимых методами напыления на металлы и дру­ гие материалы.

VII. ГАЗОНАПОЛНЕННЫЕ ПЛАСТМАССЫ

В последнее время разработан целый ряд легких и сверх­ легких пластмасс, имеющих пористую структуру и называемых газонаполненными.

Различают три основные группы подобных материалов.

строение, при котором внутренние газовые полости сообщаются между собой. Поропласты легко впитывают в себя влагу, яв­ ляются газопроницаемыми и обычно обладают эластичностью, способностью упруго деформироваться.

пчелиных сот.

Наиболее широко в авиастроении используются пенопласты.

1. Пенопласты

легкость обеспечивает хорошую плавучесть пенопластов. Вместе с тем, они отличаются очень высокими тепло-звуко-изоляцион­ ными качествами и имеют хорошие диэлектрические характери­ стики. Механические свойства пенопластов зависят от их плот­ ности; эти свойства вообще достаточно высоки, чтобы пено­ пласты могли быть использованы для повышения удельной проч­ ности, жесткости и вибростойкости ряда силовых узлов авиа­ ционных, конструкций.

Следует отметить легкую обрабатываемость пенопластов ре­ занием и их хорошую склеиваемость с металлами и другими пластмассами.

Основой авиационных пенопластов являются с и н т е т и ч е ­

эпоксидные и полиуретановые.

Образование пенистой структуры может быть достигнуто, например, путем смешения со смолой г а з о о б р а з о в а т е л е й

47

(порофоров) и последующего нагревания смеси в специальных формах. В этих условиях газообразователи разлагаются с выде­ лением газообразных продуктов. Обычно в качестве газообразователей применяют сложные органические вещества (напри­ мер, азодинитрил-диизомасляной кислоты), выделяющие при на­ гревании азот и другие газы. Примером неорганического газообразователя может служить углекислый аммоний, который при разложении выделяет большой объем углекислого газа, ам­ миака и водяного пара:

(ЫН4)2С03 -> 2 NH3 + С02 “I- Н20.

Температура вспенивания составляет в этом случае 160—200°. Существуют и другие способы получения пенопластов.

Вспенивание нагретых высокополимеров или их эмульсий может производиться в о з д у х о м или другими г а з а ми , искус­ ственно вводимыми под давлением в исходный продукт; при резком уменьшении давления эти газы выделяются и образуют пенистую структуру.

ван на способности некоторых жидких веществ при их взаимо­

действии образовывать твердую смолу с одновременным выделе­ нием газообразных продуктов, вызывающих вспенивание. Таким

Пенопласты на основе полистирола (ПС-1, ПС-2, ПС-4, стиропор) и полихлорвинила (ПХВ-1) по свойствам сходны между собой.

Их механические свойства при обычной температуре в об­ щем довольно высоки (см. далее табл. 7), но сильно зависят от

удельного веса. Например, для пенопласта ПС-1 существует следующее соотношение между удельным весом (7 ) и пределом прочности при сжатии (<з_й ):

°-ь>

7, г / с м 3

48