Файл: Гуреев, А. А. Автомобильные эксплуатационные материалы учебник.pdf

Ударопрочный полистирол (УП) получают добавлением в сополи­ мер стирола (СНП) нитрильного каучука.

Методом горячего прессования полистирола с добавлением газо­ образных веществ получают газонаполненный пенополистирол в пли­ тах и блоках марки ПС-1, ПС-4 или в виде гранул марки (ПСБ). По­ листирол всех марок применяют как тепло- и звукоизоляционный материал.

Амидопласты получают на основе полиамидных смол, которые обра­ зуются в результате поликонденсации различных дикарбоновых кислот с диаминами, и полимеризации капролактана в поликапролактан (капрон).

Полиамиды — твердые термопластичные полимеры, плавятся при температуре от 150 до 220° С. При температуре, близкой к 300° С, происходит разрушение полимера. Полиамиды ударопрочны, хорошо противостоят износу, в том числе и абразивному, обладают низким коэффициентом трения, хорошей морозостойкостью (—50° С); устой­ чивы к действию спиртов, эфиров, щелочей, но хорошо растворяются в органических кислотах (уксусной, муравьиной) и фенолах. Под действием минеральных кислот гидролизуются.

К недостаткам полиамидных смол относят большое влагопоглощение, которое при открытом хранении составляет от 1,5 до 3,5%. При длительном атмосферном воздействии амидопласты теряют прочност­ ные свойства.

Промышленность выпускает несколько марок полиамидов в зависи­ мости от назначения: капрон-поликапроамид А, Б, В; полиамиды, наполненные тальком или графитом марок П-68-Т5, П-68-Т10. Поли­ амиды АК-7, АК-80-20, АК-85-15 и другие применяют как машино­ строительные материалы для изготовления подшипников скольжения, втулок, зубчатых колес, манжет, электроизоляционных нагруженных изделий, антифрикционных деталей с затрудненной смазкой, различ­ ных деталей автомобилей и станков.

Полиамиды, пластифицированные и стабилизированные применя­ ют для ударопрочных деталей, прокладок, пленок. Полиамидкапролон применяют для изготовления крупногабаритных изделий и заготовок, из которых механической обработкой изготовляют втулки, шестерни и другие детали автомобилей.

Поливинилхлорид получают полимеризацией газообразного ви­ нилхлорида СН2 = СНС1. Поливинилхлорид выпускают неокрашенным и нестабилизированным в виде порошка белого цвета.

Чтобы предотвратить разложение полимера в поцессе изготовления пластика к смоле добавляют стабилизатор—основной силикат свинца.

Для придания полимеру эластичности вводят стеарат бария, эпоксидированное соевое масло и др. Винипласты не растворяются в кислотах и щелочах, в парафиновых и нафтеновых углеводородах, набухают и растворяются в ароматических хлорированных углеводо­ родах, ацетоне и ацетатах.

Винипласт твердый негорючий материал, поддается механической обработке, сварке, склеиванию, обладает высокими электроизоляцн-

248

онными свойствами и химической стойкостью. К недостаткам вини­ пласта относятся малая пластичность, способность набухать в воде при длительном прямом контакте. Под воздействием солнечного света винипласт стареет.

Поливинилхлорид имеет ограниченную морозостойкость (до —20° С); введением специальных добавок его морозостойкость до­ водят до минус 40° С.

Из поливинилхлоридной смолы с добавкой стабилизаторов и смаз­ ки изготовляют непластифицированный (жесткий) поливинилхлорид.

Непластифицированный поливинилхлорид переработке литьем под давлением не поддается. Из него изготовляют термоштампованием, термоформованием и сваркой сосуды, химическую аппаратуру, ак­ кумуляторные баки, детали насосов, вентиляторов и др.

Пластифицированный поливинилхлорид — пластикат— получают в виде гранул, пленок, рулонов путем смешения поливинилхло­ рида с пластификаторами (дибутилфталатом и трикрезилфосфатом), стабилизаторами (пиперазином, диэтиламиноэтанолом) и другими добавками. Из пластиката вальцеванием и экструзией изготовляют пленки, листы, линолеум, шланги, трубки, ленты, полые изделия, покрытия электропроводов и кабелей.

Фторопласты по своему строению похожи на полиэтилен, в котором все атомы водорода замещены атомами фтора.

п (F2C = CF2) -* (-F ,C - C F ,-) n.

Фторопласты получают полимеризацией тетрафторэтилена, трифторхлорэтилена или других фторопроизводных синтетических газов. Политетрафторэтилен (фторопласт-4) рыхлый волокнистый порошок белого или серого цвета. Он не поддается переработке обычными для термопластов методами, так как не переходит в вязко-текучее состоя­ ние. Методы получения изделий из фторопласта-4 основаны на спекании при температуре 350—370° С заготовок, полученных холодным прес­ сованием порошка.

Помимо фторопласта-4, промышленность выпускает фторопласт-3 — рыхлый белый или коричневый порошок, который перерабатывают обычными способами: литьем под давлением, экструзией и т. п. Резкое охлаждение изделий из фторопласта-3, нагретых до температуры, близ­ кой к плавлению, увеличивает их прочность. Фторопласт-3 ;уступает по химической стойкости, теплостойкости фторопласту-4, но обладает повышенной твердостью и отсутствием хладотекучести.

Фторопласты и особенно фторопласт-4 по химической стойкости пре­ восходят все известные материалы, даже золото. Фторопласты отли­ чаются малым коэффициентом трения и высокой термостойкостью. Они нашли широкое применение в качестве диэлектриков, для изго­ товления уплотнительных прокладок, работающих в агрессивных средах, деталей клапанов кислородных приборов, труб, шлангов, кранов, вкладышей, подшипников, пленок различного назначения.

Акрилопласты готовят на базе акриловых смол (полиакрилатов) следующего строения:

-_ С Н 2—СН—СН2—СН — '

СООН СООН п

Полиакрилаты получают полимеризацией акриловой и метакриловой кислот и их эфиров. Полиакриловые смолы — прозрачные бесцветные полимеры, обладают высокой светостойкостью. Наи­ более широкое распространение получил пластик полиметилметакри­ лат — органическое стекло. Органические стекла обладают высокой светопрозрачностью. Они пропускают до 73% ультрафиолетовых лу­ чей, в то время как обычное силикатное стекло пропускает только 1—2%. Полиметилметакрилат обладает высокой механической проч­ ностью, стойкостью к воде, кислотам и растворителям. Он набухает и растворяется в ледяной уксусной кислоте и дихлорэтане. При незна­ чительном механическом воздействии на полимере появляются цара­ пины и теряется его прозрачность. С повышением температуры меха­ ническая прочность этого полимера уменьшается.

Органическое стекло перерабатывают термоформованием, штам­ повкой разогретых заготовок, механической обработкой, склеивани­ ем. Полиакрилаты в виде порошков перерабатывают горячим и холод­ ным прессованием. Сополимеры метилметакрилата со стиролом (МС-2, МС-3 и МС) имеют более высокую текучесть и перерабатываются лить­ ем под давлением.

Полиакрилат применяют вместо силикатного стекла для остекле­ ния автомобилей, автобусов, а также для производства светильников, лабораторных и оптических приборов. Из порошковых гранулирован­ ных полиакрилатов изготовляют радиотехнические детали и другие изделия. При ремонте автомобилей применяют полиакрилатовые пласт­ массы ACT и АКР-7.

Для получения пластмасс на основе эфиров целлюлозы исполь­ зуются древесная, кукурузная, хлопковая и другие клетчатки. Подго­ товленную клетчатку обрабатывают нитрационной смесью, состоящей из азотной кислоты, воды и серной кислоты. В результате сложных химических процессов образуются нитраты целлюлозы, называемые колоксилином, содержащие до 12% азота.

Колоксилин применяется для производства нитроцеллюлозного этрола, целлулоида и лаков. Колоксилин неустойчив к действию кис­

катора, этилового спирта (как растворителя), добавок пигментов и кра­ сителей. Несмотря на легкую воспламеняемость и горючесть цел­ лулоид широко применяется для изготовления различных изделий. По механическим свойствам целлулоид значительно уступает другим термопластам. •

250

Кроме того, из различных пластифицированных эфиров целлю­ лозы получают этролы1 с минеральными и органическими наполните­ лями и красителями. Механическая прочность у этролов выше, чем у целлулоида. Все этролы негорючи, термостабильны, кроме нитро­ целлюлозного. Этролы стойки к бензину и минеральным маслам. Они широко применяются в автомобильной промышленности для изготовления рулевых колес, кнопок, декоративных деталей внутрен­ ней отделки автомобилей и других изделий широкого потребления. Этролы перерабатываются литьем под далением, экструзией. Нит­ роцеллюлозный этрол перерабатывают прессованием, так как при литье под давлением ввиду высокой температуры переработки он может вос­ пламениться.

Полипропилен получают полимеризацией газа пропилена. По внешнему виду этот белый порошок напоминает полиэтилен, но обла­ дает по сравнению с ним более высокой прочностью, твердостью и теп­ лостойкостью (до 150° С). Полипропилен водостоек и кислотостоек. По морозостойкости он уступает полиэтилену. Так же, как полиэти­ лен, он склонен к «старению». Методы переработки и область приме­ нения полипропилена такие же, как полиэтилена.

Полиизобутилен получают полимеризацией газа изобутилена:

СН2 = С—СН3

I

сн3

В зависимости от молекулярного веса полиизобутилен может находиться в состояниях от вязко-текучей жидкости до твердо­ пластичных каучукоподобных масс. Полиизобутилен — хладотеку­ чий материал. Хладотекучесть проявляется даже без нагрузки. По­ лимер обладает высокой химической стойкостью и водостойкостью. При атмосферных воздействиях полиизобутилен подвергается частич­ ному разложению.

Для придания полиизобутилену различных эксплуатационных свойств в него вводят активные наполнители: сажу, графит, смолы, каучук, которые повышают механическую прочность, жесткость, стойкость к воздействию атмосферы. Смесь полиэтилена с полиизо­ бутиленом дает мягкий эластичный материал под маркой ПОВ. Полиизобутиленовые листы, пленки с наполнителями обладают хорошим гидроизоляционным и антикоррозионными свойствами.

Весьма перспективными термопластами являются поликарбонаты, которые имеют высокую прочность, прозрачность и термостойкость. Отечественный поликарбонат под названием «дифилон» находит все большее применение в автомобилестроении.

Термореактивные пластмассы

К термореактивным пластмассам относят: фенопласты, амино­ пласты, мелалиты, пресс-композиции на основе кремнийорганических и полиэфирных смол.

1 Н а з в а н и е м а т е р и а л а « эт р о л » с о с т а в л е н о и з н а ч а л ь н ы х б у к в сл о в : « эл ек т ­ р о » , « т ел еф о н » , « р а д и о » .