Файл: Базарова Ф.Ф. Органические и неорганические полимеры в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры.pdf

Для удобства магрепа и охлаждения прессформы снабжаются ка­ налами, в которых попеременно циркулирует то вода, то пар.

изготовления сравнительно несложных изделий из листовых п пле­ ночных термопластов (целлулоида, органического стекла, винипла­ ста и т. д.). Вытяжные штампы изготавливают ил бронзы и других сплавов с высокой теплопроводностью, чтобы ускорить их цикли­

в специальных автоматических устройствах, допускающих глубокую вытяжку и получение изделий сложной пространственной формы, а также в универсальных формующих машинах, где па листовой материал оказывают воздействие, кроме температуры и давления, также вакуум пли сжатый воздух. Такие машины одновременно могут выполнять операции вытяжки, обжима, выдувания, штампо­ вания и т. д.

Любой из перечисленных выше методов формообразования тер­ мопластов дает возможность в процессе формования получить на поверхности полимерного изделия различные графические изображе­ ния, рельефы, ребра жесткости, профили и другие необходимые конструктивные элементы.

Качество и долговечность изделий из термопластов, полученных тем или иным методом формования, могут быть существенно улуч­ шены с помощью специальных технологических приемов.

под давлением п другими методами могут иметь место следующие дефекты структуры: стыковые н холодные швы, усадочные ракови­ ны, газообразные включения, внутренние напряжения, снижение пли увеличение степени полимеризации и т. д. Эти дефекты могут быть обусловлены деструкцией полимера нз-за перегрева в процессе

цией изделия или литьевой формы, несовершенством технологическо­ го процесса или его несоблюдением. В изделиях из полистирола, на­ пример, могут наблюдаться повышенные внутренние напряжения и анизотропия свойств до 200—800% при неправильной конструкции литьевых форм и неудачной конструкции самого изделия. Это при­ водит к значительному снижению долговечности полимерного изде­ лия, а иногда п к растрескиванию его в процессе переработки. Увеличив толщину изделия, ликвидировав острые углы и выровняв толщину стенок, изменив режимы литья, систему литников, подсу­ шив в вакууме материал перед заливкой, можно избежать многих дефектов структуры и тем самым значительно повысить долговеч­ ность полимерных изделий.

изделий в кремпийорганнческой жидкости пли па воздухе при тем­ пературе пс выше температуры размягчения полимера (табл. 5.2).

133

Для изделии из пополяриых пластикой (полиэтилена, полипро­ пилена, полистирола) и некоторых эластомеров (полнвинилхлорида, каучуков) более эффективной оказывается контролируемая сшивка макромолекул при облучении изделии дозой порядка 5—10 Мрад. Это приводит к расширению температурных границ применимости полимеров, к повышению твердости, устойчивости к химическим реагентам. Диэлектрические свойства полимеров при такой обработ-

ке остаются на прежнем высоком уровне. Известно, например, что необлучеппые изделия из полиэтилена допускают длительную ра­ боту при температурах до 80 "С. После облучения они способны длительно работать при температурах до 125 °С и выдерживают кратковременное воздействие температур до 250 °С. Как показывают исследования, проводимые в некоторых ПИП, аналогичный эффект дает воздействие па полимер токов высокой частоты и ультразвука [12]. Для предотвращения деструкции при переработке и эксплуа­ тации в состав термопластов вводят стабилизаторы, которые спо­ собны взаимодействовать с продуктами распада полимеров н об­ разовывать прн этом устойчивые соединения [4].

В процессе эксплуатации под влиянием влаги, переменных и постоянных механических усилий, агрессивных сред, озона и кисло­ рода воздуха, солнечной радиации, электромагнитных и тепловых полей происходит более или менее интенсивное старение термопла­ стичных полимеров, которое проявляется в увеличении их хруп­ кости, уменьшении гибкости, эластичности, в потере адгезии к ма­ териалам, в ухудшении электроизоляционных свойств. Старение тер­ мопластов связано с нежелательным 'Изменением их структуры под влиянием различных факторов. Особенно сильно па скорость ста­ рения термопластов влияют кислород, озон и тепло.

личных факторов, можно с определенной достоверностью прогнози­ ровать надежность н долговечность полимерных материалов в про­ цессе эксплуатации.

Вопросам старения полимерных материалов в настоящее время уделяется серьезное внимание. Вводятся оценочные критерии каче-

134

ства полимерных изделий, разрабатываются различные способы ускоренного старения полимеров, предложен ряд методик для ана­ литического расчета долговечности. Однако эти методики не всегда достаточно обоснованы, так как механизм старения полимерных композиций может оказаться значительно сложнее механизма ста­ рения чистых полимеров. Тем ие менее с достаточной достоверно­ стью о долговечности полимерных материалов во многих случаях можно судить по скорости термической пли термоокислителыюй деструкции чистого полимера, а если речь идет о полимерной ком­ позиции, то но скорости термической деструкции наименее устой­ чивого компонента композиции, т. е. чаше всего связующего — адгезива.

В настоящее время назрела необходимость оптимизации соот­ ветствующих оценочных критериев качества полимерных изделий на стадиях производства, хранения, транспортировки, эксплуатации, они должны отражать взаимосвязь между структурой и свойствами полимерных изделий. Результа-ты исследований долговечности мож­ но найти в литературе [4, 9, 13. 16, 20, 28 и т. д.].

5.2.Переработка реактопластов

Прессование—наиболее простой п наименее трудоемкий спо­ соб массового производства изделий из реактопластов, позволяющий при рациональной конструкции изделия за одну операцию прессова­

135

раскрытия полуформ с помощью выталкивателя 4 изделие 5 извлека­ ется из матрицы. Внутренние полости полуформ 2, оформляющие из­ делие, тщательно полируют и хромируют, чтобы получить изделие с ровной глянцевой поверхностью. На рис. 5.3 представлена типовая пресс-форма сборной конструкции, в которой прессуют изделие слож­ ной конфигурации с гладкими и резьбовыми отверстиями, арматурой в виде винта и гайки. Типичными частями пресс-формы являются:

3

Рис. 5.4. Схема пресс-литья.

Материал помещается в камеру 2, где он после смыкания пуан­ сона / с матрицей 6" (рис. 5.4,6) под влиянием температуры и дав­ ления размягчается. Жидкая масса через литниковое сопло 3 пе­ редавливается в формующую полость пресс-формы 4, где наряду с формообразованием происходит отверждение. При раскрытии фор­

136

прессом; режимы предварительного подогрева пресс-материалов и режимы термообработки изделий после прессования. Для важней­

изменяться в довольно широких пределах, поэтому следует тща­ тельно соблюдать условия хранения и гарантийные сроки хранения,

137