Файл: Ухинов В.А. Пластмассы - материал для машиностроения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.04.2024
Просмотров: 19
Скачиваний: 0
V П * * nUnrn ПРОГІ
В. А. УХИНОВ,
В. Г. САМСОНОВ
ПЛАСТМАССЫ —
МАТЕРИАЛ
ДЛЯ
МАШИНОСТРОЕНИЯ
В. А. У X И Н О В,
В. Г. С А М С О Н О В .
|
ПЛАСТМАССЫ— |
|
МАТЕРИАЛ |
ф |
дл |
Г ' |
МАШИНОСТРОЕНИЯ |
|
Д о н е ц к о е к н и ж н о е и з д а т е л ь с т в о
1 9 6 2
в П5 |
|
|
_________ |
|
|
||
у 8і |
гос. публичная |
I |
|
|
|||
I научн-техничпснаяі |
|
|
|||||
^ I |
ЬийЯИОТК. А V ЛіР |
_ I |
|
|
|||
Ш Ь |
é ' S ^ é |
|
J - ß |
|
|
||
Донецкое книжное |
издательство |
выпускает в |
|||||
1962 г. три серии библиотечки «В помощь слуша |
|||||||
телям |
университетов |
технического |
прогресса»: |
||||
для |
угольщиков, |
металлургов |
и машиностроите |
||||
лей. В каждой серии 5 брошюр. |
|
||||||
|
В предлагаемой брошюре из библиотечки для |
||||||
машиностроителей |
авторы |
— |
работники Украин |
||||
ского |
научно-исследовательского института пласт |
масс В. А. Ухинов и В. Г. Самсонов знакомят чи тателей со свойствами пластических масс, приме нением их в машиностроении.
v'-v1 |
V* ▼* т* |
ЧТО ТАКОЕ ПЛАСТМАССЫ
В свое время пластическими массами счи тали любые пластические материалы — воск, чстекло, смолу и даже глину. С развитием хи мии положение изменилось. В настоящее вре мя пластмассами называются только те мате риалы, основу которых составляют искусствен ные или природные высокомолекулярные сое динения—полимеры.
Как образуются эти соединения? Некото рые простые исходные вещества, называемые мономерами и представляющие газообразные или жидкие продукты переработки нефтехи мии, коксохимии, природных газов, отходов сельского хозяйства, при определенных усло виях начинают усложняться, образуя высоко молекулярные соединения, молекулы которых состоят из тысяч и десятков тысяч атомов, прочно связанных между собой в длинные, иногда разветвленные цепи. Поэтому молеку ла такого вещества представляет собой ги гантское образование с числом составляющих звеньев, измеряемых иногда миллионами.
Есть два основных метода получения син тетических высокомолекулярных соединений
В. А. Ухпнои |
3 |
|
из .простых .низкомолекулярных веществ: при помощи .полимеризации и при помощи поликонденсации. [Впервые исследовал ѳти реак ции великий русский химик, основоположник теории строения органических веществ А. М. Бутлеров. Основные закономерности этих реакций отличаются друг от друга. По лимеризация — это реакция соединения друге другом большого числа одинаковых молекул. В результате получается полимер, элементар ный состав которого соответствует составу ис ходного низкомолекулярного вещества.
Поликонденсация же сопровождается от щеплением части исходных веществ в виде то го или иного низкомолекулярного вещества (вода, аммиак, галоид водорода и др.). В ре зультате высокомолекулярное соединение, по лученное этим іметодом, отличается от исход ного вещества, из которого оно создано.
Примерами полимеризации могут служить процессы образования полиэтилена, полиме тилметакрилата — органического стекла. По лиэтилен получается посредством полимериза ции этилена. Полиметилметакрилат дает по лимеризация низкомолекулярного метилмета крилата. Методом поликонденсации, напри мер, адипиновой кислоты с гексаметилендиамином можно получить полиамиды. Эта реак ция сопровождается выделением воды.
Еще большие возможности для получения новых веществ открыты после того, как нача ли подвергать полимеризации смеси различ ных мономеров. Этот метод совместной поли меризации двух или большего числа мономе ров, впервые открытый русским ученым
4
В. Солонина, является сейчас наиболее эф фективным путем синтеза новых высокомоле кулярных соединений — сополимеров.
Многие пластические массы представляют собой чистые высокомолекулярные соединения, перерабатываемые в изделия без примеси ка ких-либо других веществ. Это — полиэтилен, полипропилен, полиамиды, полиметилмета крилат, полистирол и многие другие.
Значительная часть (пластмасс представля ет собой сложные композиции, в которых вы сокомолекулярные вещества, или, как их на зывают, смолы, играют роль связующего.
Помимо связующего в пластмассы могут вводиться следующие компоненты:
1) наполнители, вводимые для увеличения прочности, .предотвращения усадки и для уде шевления, — древесная мука, графит, асбесто вое и стеклянное волокно, хлопковые очесы, бумага, древесный шпон и др.;
2) пластификаторы, увеличивающие пла стичность связующего вещества, — дибутилфталат, 1рикрезилфосфат, сово.т и др.;
3)смазывающие вещества, предотвраща ющие прилипание связывающего вещества к пресоформе, — стеарин, воск и др.;
4)катализаторы (ускорители процесса за твердевания) — гексаметилентетрамин, поли-
этиленполиамин и др.;
5) красители, придающие пластмассе нуж ный цвет, — минеральные и органические кр.а- сители и пигменты.
Еще совсем недавно пластические массы и другие синтетические материалы не имели ши
рокого распространения и были известны лишь узкому кругу специалистов. В течение последнего десятилетия положение /резко из менилось и сейчас трудно найти человека, ко торый бы не сталкивался с изделиями из пластмасс то ли в виде .предметов бытового обихода, то ли в виде деталей машин, средств автоматики, транспорта, электро-, радиотех ники и т. д.
Ассортимент пластмасс .насчитывает тыся чи наименований и марок, и сейчас по суще ству нет такой отрасли народного хозяйства, где бы они не нашли .применения. Универ сальность свойств полимеров делает их важ нейшим фактором технического прогресса во всех отраслях промышленности и обеспечивает резкое увеличение производства товаров
широкого .потребления.
Трудно найти какой-либо другой мате риал, .применение которого было бы столь раз нообразно и плодотворно, как у синтетических материалов.
Во всех областях машиностроения они ста новятся незаменимыми материалами для из готовления корпусов и целых узлов механиз мов. Из них готовятся кожухи, крышки, кор пуса, футляры, пружины, болты, заклепки, кронштейны, баки, шестерни, подшипники, шкивы, различный инструмент, направляющие и т. п.
Развитие современного химического .маши ностроения немыслимо без применения пласт масс в качестве антикоррозийных и конструк тивных материалов при изготовлении аппара-
6
тов, труб, вентиляционных установок, насосов, центрифуг, колонн и т. п.
Замена свинцовой футеровки химической аппаратуры фаолитовой позволяет одной тон ной пластмасс заменить три-пять тонн свинца.
Вцелом по машиностроению уже сейчас можно изготовлять из полимерных материа лов 'более 6000 наименований деталей и уз лов, .при этом в среднем одна тонна .пласт масс заменяет три-четыре тонны металла, .при мерно в 5 раз снижается трудоемкость изде лий и в 4—8 раз — себестоимость продукции.
Вавтомобилестроении уже сейчас изготав ливается до 200 видов деталей из пластиков. Это, в основном, штурвалы, подшипники, ше стерни, детали электрооборудования и отдел ки, масленки, тормозные устройства и другие детали. Использование полиэфирных стекло пластиков для кузовов автомобилей, пенопо лиуретанов для подушек сиденья облегчает их вес на 20% и снижает себестоимость кузова. _
Всудостроении некоторые типы неболь ших судов изготовляются целиком из стекло
пластиков.
В современных конструкциях самолетов насчитываются десятки тысяч изделий из пластмасс самого разнообразного назначения.
Большие перспективы применения пласт масс в электротехнической, кабельной и при боростроительной промышленности. Уже сей час доля пластмасс и синтетических смол в производстве средств связи составляет около 40% по отношению к весу всех изделий.
3. В. Л. Ухинов. |
I |
|
Внедрение кремнийорганической изоляции в электродвигателях дозволит увеличить их мощность на 20—35% и увеличить срок их службы с шести месяцев до трех лет и более.
Расходуя на высоковольтный трансформа тор 2 кг эпоксидной смолы, можно уменьшить расход меди на 3 кг и стали на 18 кг.
Если кабельную промышленность пол ностью обеспечить такими полимерными мате риалами, как .полихлорівиниловый пластикат, полиэтилен и др., то за семилетие можно сэко
номить |
около |
400 000 |
т свинца и |
свыше |
|
10 тыс. |
тпряжи и каучука. |
|
|||
В жилищном |
и промышленном строитель-, |
||||
етве пластмассы |
дают возможность |
изготов |
|||
лять наиболее |
дешевые |
полы, перегородки, |
элементы кровли, рамы и многие другие дета ли и изделия. Практика подтвердила, что каж дая тонна древесно-стружечных плит заменяет около пяти кубометров полноценной древе сины.
Разнообразное применение находят пла стические массы в сельском хозяйстве. Широ ко применяются, в частности, пленочные мате риалы из полиэтилена в тепличном хозяйстве и для других нужд.
Важное значение полимерные материалы приобрели в медицине, где они начинают при меняться для многих целей, в том числе для изготовления искусственных кровеносных со судов.
Общеизвестен широкий ассортимент изде лий из синтетическйх материалов бытового на значения. Дешевые, добротные и красивые тек стильные изделия, столовая посуда, предметы
<8
украшения и драпировки, сделанные из таких материалов, становятся не только общепри знанными, но и -незаменимыми.
Уже сейчас спрос на пластмассы и синте тические смолы необычайно велик, а в бли жайшие -годы потребность в них /будет резко возрастать. Так, заявка только машинострои телей на 1965 г. превышает в десять раз фак тическое потребление ими этих материалов в 1960 г. Потребность электротехнической про мышленности соответственно возрастет в три раза, промышленности стройматериалов — в шесть раз, лесной, бумажной и деревообраба тывающей промышленности — в четыре, сель
ского |
хозяйства — в пять, пищевой |
|
промыш |
||
ленности — в десять раз и т. д. |
|
|
|
||
В |
1980 г. потребление |
пластмасс в |
ма |
||
шиностроении ориентировочно возрастет |
про |
||||
тив современного уровня в 55 раз, |
в промыш |
||||
ленности стройматериалов — в 85, |
в |
легкой и |
|||
пищевой промышленности — в 140 раз. |
|
||||
Это вполне закономерно, |
.так как |
внедре |
ние пластмасс и синтетических смол, как са мостоятельных конструкционных материалов,, которым во многих отношениях нет равных среди известных естественных /материалов,, предопределяет успех и технический прогресс в большинстве отраслей народного хозяй ства.
Не случайно темпы развития промышлен ности синтетических материалов за последние годы были исключительно велики и опережа ли темпы роста любой другой отрасли про мышленности.
3*