Термопластические и термореактивные полимерные материалы.
ПОЛИМЕРАМИ НАЗЫВАЮТСЯ СВОЙСТВА МАКРОМАЛЕКУЛЫ, КОТОРЫЕ СОСТОЯТ ИЗ МНОГОЧИСЛЕННЫХ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЗВЕНЬЕВ ОДИНАКОВОЙ СТРУКТУРЫ.
Химический состав полимера выражается элементным звеном, а число звеньев в цепи называется степенью полимеризации.
От степени полимеризации зависит агрегатное состояние полимера
n- 5- это жидкость
n- от 50 до 70 – это вязкая жидкость ( смазка)
при n= от 1500 до 2000 – это полиэтилен
по формуле макромолекул полимеры делятся на:
-литейные
-ленточные
-лестничные
-сетчатые
-пространственные
связи внутри макромолекул по длине цепи значительно сильнее, чем связи между макромолекулами за исключением пространственных полимеров, которые характеризуются высокой твердостью, теплостойкостью, нерастворимостью.
Литейные и ленточные полимеры используются для получения проволок, волокон, так же возможно получение привитых сополимеров, когда главной молекуле цепи, состоящий из одних мономеров можно привить отрезки цепи из других мономеров. По отношению к нагреву полимеры подразделяются на:
-термопластичные
-термоактивные
Термопластичные полимеры, при нагревании размельчаются, переходят в вязко-тягучие, а затем в жидкое состояние, а при охлаждении вновь затвердевают.
Термоактивные при нагревании до определенных температур или при взаимодействии со специальными отвердителями создают, образуют пространственно-сетчатую структуру и при повторном нагревании переходят в вязко-тягучее состояние.
|
|
|
При переработке, эксплуатации, хранении полимеры подвергаются воздействию теплоты, световой радиации кислорода, влаги, агрессивных химических соединений, механических нагрузок, что приводит к изменению их технических свойств, т.е. происходит стирание металла.
Для повышения стойкости полимеров к старению в них вводят стабилизаторы:
-Антиоксиданты ( входят амины, фенолы, серосодержащие соединения)
-Светостабилизаторы
-Антирады ( против радиации)
-Антиозонаты
-Антиперены (для снижения горючести)
-Антимикробные (соединения ртути, мышьяка)
Для повышения пластичности вводят пластификаторы-стеорин, гейбутилертапат, аленовая кислота.
Для цвета вводят красители в основном минеральные пигменты и спиртовые растворы,органических красок.
Термопластичные полимеры
Полиэтилен
Твердый упругий метал, без запаха, белый в толстом слое и прозрачный в тонком.
Изготавливаются:
-низкого
-среднего
-высокого
При повышении плотности повышается прочность. Твердость и теплостойкость, легко перерабатывается, сваривается, устойчив к ударным и вибрационным нагрузкам, агрессивным средам и воздействию радиации, морозостойкость до 700, разрушается при свете, а так же в растворах азотной кислоты и перекиси.
|
|
|
Применяются для изготовления не силовых деталей, пленок, труб, изоляции вч- проводов и набелей для защиты изделий от коррозии.
Полипропилен.
Жесткий, нетоксичный, допускающий более высокую температуру эксплуатации материал, чем полиэтилен. Стоек к действию кислоты и щелочей, хорошо формируется в изделии, склонен к фотостарению. Применяется для антикоррозийной фотировки, резервуаров, арматуры, для изготовления волокон и пленок.
Поливинилхлорид.
Обладает высокими диэлектрическими свойствами атмосферой и химической стойкостью, стоек к маслам, бензину, не поддерживает горение. Применяется для изоляции проводов, для изготовления изоленты, а так же в качестве заменителей конси.
Разновидностью является: винипласт, применяют для облицовки гальванических ванн.
Политетрафторэтилен.
Это тонко-дисперстный порошок белого цвета при 4230С переходит в вязко тягучее состояние с интенсивным выделением фтора.
Фторопласт прессуют при температуре приблизительно 3700С
Термон , стойкость выше, чем у золота, пластины, форфора, разрушается при воздействии расплавленных щелочных металлов и элементарного фтора, набухает во фрионах.
|
|
|
Очень хороший диэлектрик обладает низким коэффициентом трения. Применяют для изготовления высококачественной аппаратуры, конденсаторов и деталей антифрикционного назначения.
Политрифторхлорэтилен.
Обладает худшими св., чем фторпласт 4, но дешевле в произв.
Применяют для изготовления,нг диэлектриков, шлангов, пленок и влагостойких лакокрасочных покрытий.
Полистирол.
Твердый, жесткий, прозрачный полимер с высок. Диэтектрическими св.,стоек к щелочам, кислотам, спирту, бензину, маслам, воде, хорошо окрашивается и склеивается.
Применяется для изготовления деталей автомобильной, приборостроительной и радиотехнической промышленности, а тек же деталей свето технического назначения, для изготовления изоляционной ленты и производства пенопласта.
Полизоэтилен.
Полимер ,по пластичности близкий к каучуку, морозостоек до 710С, обладает характерными диэлекрическими свойствами, стоек к старению. Применяется для подводных УВЧ кабелей
Полиметилметакрилат
Прозраный полимер на основе сложных эфиров и метакриловой кислоты, стоек к действию разбавленных кислот и щелочей, топлив и смазок.Обладает высокой атмосферостойкостью и оптической прозрачностью.
|
|
|
Недостаток: невысокая твердость. Формируется около 1500С, используется для изготовления оптических линз, радиодеталей, деталей стойких к бензину и маслам. Хорошо растворяется в эфирах и кетонах, органических растворителях, ароматических и хлорированных углеводородов. Для склеивания органического стекла применяют дихлорэтан.
Полиамиды.
Разновидности: капрон, нейлон и др. Обладают хорошими механическими свойствами, высокой износостойкостью, не набухают в маслах и бензине, применяются как конструкционные материалы для изготовления зубчатых колес, звездочек цепных передач, подшипников скольжения.
Полиуритан.
Обладает высокой эластичностью, износостойкостью, высокой механической прочностью, морозостойкостью до 700С .применяют для уплотнительных устройств, труб, шлангов, приготовления клеев для склеивания метал., стекол керамики.
Поликарбонаты.
Разновидность: дифалон и капролактан. Обладает высокими механическими свойствами, диапозон рабочих температур от -1300С до+1400С.Применяют для изготовления шестерен, подшипников скольжения, деталей радиоаппаратуры и техники.
Поликарбонаты.
Высокие диэлектрические свойства, диапазон раб. Температур от-100 до +170. Примен. для изготовления деталей радио и электротехники, уплотнителей узлов буровой техники, а при наполнении графитом используют как подшипники, работающей без смазки.
Пентопласт.
Разновидность: лавсан. Применяется для изоляции электродвигателей, кабельной продукции, для изготовления магнитофонных лент, кинопленок и др.
Полиэлиды.
Примен. для изготовления электротехнических деталей и теплоизоляции.
Полибензимидозолы.
Прим. Дли получения пленок,волокон, тканей используемых для изготовления летних и спец. Костюмов, привязных ремней, а так же в качестве исвпользуевающего сптеклопластика. Термостойкость до 6000С.
Термореактивные полимеры.
Фенол формальдегидная смола. Выпускается резонного и наволочного типа, с резонного: отверждается при нагреве или без нагревания с отвердителем, в качестве отвердителя выступает либо уротропин, либо полиэтилен-полиамин в объеме около 10% от массы смолы, эти смолы обладают высокоы атмосферой и теплостойкостью, электроизоляционными свойствами,растворяется в фенолах, растворах едких щелочей и в органических растворителях.Выпускаются следующие марки: болелит ВФГ ФН .
Эпоксидные смолы.
Полимеры пространственного строения отвежается по средствам отвердителей, в качестве которых выступает полиэтиленполиамин в объеме около10% от массы смолы или олигоаминоалиды приблизительно 70% от массы смолы, обладает высокой адгезией к металлу, стеклу, керамике и др. материалам. Обладает высокими диэлектрическими свойствами, высокой химич. Стойкостью и стойкостью к радиации.
Кремнеорганические полимеры.
Высокая термостойкость, стойкость к воздействию агрессивных средств, высокие диэлектрические свойства, применяется для изготовления композиционных материалов, лаков и клеев. Для придания определенных свойств термоактивным полимерам, в них вводят различные наполнители. Например для повыш. Твердости вводят кварцевый песок от 100% от объема смолы; для придания магнитных свойств вводят ферромагнитики для придания пластичности- пластифенаторы, например, танзол или ксиол.
Уплотнительные материалы.
Применяют для уплотнения разъемных частей механизма, для регулировки различных сочленений, для гермотизации зазаров между подвижными деталями механизмов. К материалам на полимерной основе относят: бумагу, азбест, резину, фибру, пергамент; а на метел.основе алюминий, латун, сталь, алюминий. Латун изготавливают из целлюлозы, древесной массы, бумажной макулатуры, волооко хлопка, пеньки . Технический картон делится на: водонепроницаемый, прокладочный, термоизоляционный и электроизоляционный, прессипан.
Прокладочный картон- эластичный, бензиностойкий. Выпускается толщиной от 0,2 до 1,5 мм.
Пергамент- представляет собой прозрачную масло и жаронепроницаемую и влагостойкую бумагу, получаемую обработкой серной кислотой последующей нейтрализацией щелочью.
Фибра- твердый многолитным материал, образующийся в результате обработке нескольких слоев бумаги хлористым цинком. Разновидности: склеенная, высокопрочная, огнестойкая, электротехническая, подслочная. Применяется для изготовления шайб и втулок.
Антифрикционные сплавы.
Применяют для изготовления деталей трущихся поверхностей механизмов и машин. Подшипниковый материал должен представлять собой сочетание достаточно прочной, относительно пластичной и вязкой основы, в которой должны быть твердые опорные включения. При этих условиях изнашивается пластичная основа, вал в основном лежит на твердых опорных включениях и, следователь но, трение будет идти не по всей поверхности подшипника, смазка будет удерживаться в изнашивающихся местах пластичной основы.
Основа сплава не должна быть слишком мягкой, иначе из-за, давления на подшипник, материал вкладыша будет просто выдавливаться, наволакиваться на вал и т. д., твердые включения не будут удерживаться основной массой, и такой материал не будет пригоден для работы. Количество твердых включений также не должно быть слишком велико, иначе подшипник, будет плохо прирабатываться.
Для подшипников применимы не однофазные, а многофазные сплавы. Такими сплавами являются сплавы на основе олова и свинца, (так называемые баббиты), меди, алюминия, цинка, а также антифрикционные чугуны и металлокерамические подшипниковые материалы.
Баббиты
Баббиты обозначают буквой Б, справа от которой ставится цифра показывающая процент олова, или буква, характеризующая специальный элемент, входящий в сплав. Например, Б83, Б 16, Б6 означает, что в эти баббиты входят соответственно 83, 16 и 6% олова. БН означает, что в сплав вводится никель, ВТ - теллур, т. е. обозначение носит условный характер, не показывая полностью состав сплава.
Подшипниковые сплавы на медной основе
Для изготовления вкладышей подшипников, работающих при повышенном удельном давлении и больших скоростях, применяют свинцовую бронзу БрСЗО с содержанием 27-33% РЬ, остальное медь.
Свинец практически не растворяется в меди в жидком состоянии, поэтому при затвердевании такой механической смеси жидких фаз получается также механическая смесь твердых фаз свинца и меди.
Подшипниковые сплавы на основе алюминия
Антифрикционными сплавами на основе алюминия являются сплавы, такие как алькусин (7,5- 9,6 медь, 1,5-2,5% кремний).
В этих сплавах мягкая основа - твердые растворы алюминия с элементами, входящими в данный сплав, а твердые включения - химические соединения, находящиеся в эвтектике с твердым раствором. Микроструктура сплава АН2.5 состоят из:
Al(Ni)+эвт.(Al(Ni)+NiAlAl(Cu,Si)+Эвт.(Al(Cu,Si)+CuAl)
Aнтифрикционные алюминиевые сплавы имеют высокую теплопроводность, что ценно для подшипников. Твердость алюминиевых сплавов выше, чем баббитов, поэтому их можно применять только в паре с твердыми валами(азотированные шейки валов, поверхностно закаленные шейки валов и т.д.).
Подшипниковые сплавы на основе цинка
Цинковые подшипниковые сплавы содержат 8-12% А1, 1-5,5% Сu, 0,03-0,06% Mg, остальное цинк (ЦАМ 10-5, ЦАМ 9-1,5). По свойствам -эти сплавы равноценны свинцовым баббитам, и их применяют в подшипниках металлорежущих станков, прессов и т.д
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1128; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!