←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5
ПИ, полусольфон ПСФ и другие.
По совокупности параметров эксплуатационных свойств пластмассы делятся на две
большие группы: 1 - общетехнического назначения, 2 - инженерно-технического назначения.
Пластмассы общетехнического назначения имеют более низкие ха-рактеристики параметров эксплуатационных свойств, чем пластмассы инженерно-технического назначения. Пластмассы инженерно-технического назначения сохраняют высокие значения механических свойств не только при нормальной и повышенной температурах, но мо-гут работать и при кратковременных нагрузках при повышенных тем-пературах. Этого не обеспечивают пластмассы общетехнического назна-чения; они работают в ненагруженном или слабонагруженном состоянии при обычной и средних температурах (до 55 С). Пластмассы инженерно-технического назначения делят на группы, обеспечивающие определен-ные свойства в некотором интервале; различают пять групп пластмасс по этому классификационному признаку.
По значению отдельных параметров эксплуатационных свойств со-ставляют ряды пластмасс для различных параметров эксплуатационных свойств. Порядок расположения пластмасс в рядах соответствует сни-жению параметра эксплуатационных свойств. Параметры классификации: электро- и радиотехнические свойства - объемное и поверхностноеэлектросопротивление, электрическая прочность, диэлектрическая проницаемость, механические свойства - коэффициент трения, износа, Пуассона, линейного теплового расширения и другие.
В зависимости от применяемости наполнителя и степени его измель-чения все материалы подразделяют на четыре группы: порошковые (пресспорошки), волокнистые, крошкообразные и слоистые.
В таблице № 1 приведены параметры некоторых свойств пластмасс.
Таблица 1.
Значения параметров свойств некоторых типов пластмасс.
№ Свойства Пресспоро-шок Волокни-стые пла-стики Слоистые пластики
1 Плотность, кг/м3 1390-1850 1350-1950 1300-1880
2 Предел прочности, МПа 25-130 15-500 60-500
3 Твердость по Бринелю, НВ 180-500 200-450 -
4 Водопоглаще-ние, % 0.07-0.8 0.2-1.8 -
5 Теплостойкость
по Мартенсу, С
125-300
100-180
125-280
6 Диэлектрическая про-ниаемость при частоте 50 ГЦ
3.2-10
6-10
5-8
7 Тангенс угла диэлек-трических потерь при частоте :
- 1 Мгц
- 50 Гц
0.004-0.01
0.12-0.1
-
0.04-0.12
-
0.002-0.5
8 Удельное сопротивлеие, ом v
s
100-200000
-
0.1 - 100
10 - 2000
0.01-1000
-
9 Электрическая проч-ность, Мв/м
11-29
1.7-16
2-50
2.3.2. Технологические свойства пластмасс влияют на выбор метода их переработки. К технологическим свойствам пластмасс относят: теку-честь, влажность, время отверждения, дисперсность, усадку, таблети-руемость, объемные характеристики.
Текучесть характеризует способность материала к вязкому течению под полимера, выдавленной в течение 10 мин через стандартное сопло под давлением определенного груза при заданной температуре. Так для литья под давлением текучесть равна 1,2-3 г/10 мин, для нанесения по-крытий используют полимеры с текучестью 7 г /10 мин. Текучесть реак-топласта равна длине стержня в мм, отпрессованного в подогреваемой прессформе с каналом уменьшающегося поперечного сечения. Этот по-казатель текучести, хотя и является относительной величиной, позволяет предварительно установить метод переработки: при текучести по Раши-гу 90-180 мм применяют литьевое прессование, при текучести 30-150 мм - прямое прессование.
Усадка характеризует изменение размеров при формовании изделия и термообработке:
У = (Lф-Lи) / Lф * 100 % ; Уд = (L-Lт) / Lф * 100 % ; где У - усадка после формования и охлаждения; Уд - дополнительная усадка после термообработки; Lф, Lи - размер формы и размер изделия после охлаждения; L, Lт - размер изделия до термообработки и после охлаждения.
Усадка изделий из реактопластов зависит от способа формования изделия и вида реакции сшивания: полимеризации или поликонденса-ции. Причем последняя сопровождается выделением побочного продук-та - воды, которая под действием высокой температуры испаряется. Процесс усадки протекает во времени; чем больше время выдержки, тем полнее протекает химическая реакция, а усадка изделия после извлече-ния из формы меньше. Однако после некоторого времени выдержки усадка при дальнейшем его увеличении остается постоянной. Влияние температуры на усадку: усадка увеличивается прямо пропорционально увеличению температуры. Усадка после обработки также зависит от влажности прессматериала и времени предварительного нагрева: с уве-личением влажности усадка увеличивается, а с увеличением времени предварительного нагрева - уменьшается.
Усадка изделий из термопластов после формования связана с уменьшением плотности при понижении температуры до температуры эксплуатации.
Усадка полимера в различных направлениях по отношению к на-правлению течения для термо- и рекатопластов различна, т.е. полимеры имеют анизотропию усадки. Усадка термопластов больше усадки реак-топластов.
Содержание влаги и летучих веществ. Содержание влаги в прессма-териалах и полимерах увеличивается при хранении в открытой таре из-за гигроскопичности материала или конденсации ее на поверхности. Со-держание летучих веществ в полимерах зависит от содержания в них ос-таточного мономера и низкокипящих пластификаторов, которые при пе-реработке могут переходить в газообразное состояние.
Оптимальное содержание влаги: у реактопластов 2,5 - 3,5%, у тер-мопластов - сотые и тысячные доли процента.
Гранулометрический состав оценивают размерами частиц и одно-родностью. Этот показатель определяет производительность при подаче материала из бункера в зоны нагрева и равномерность нагрева материала при формовании, что предупреждает вздутия и неровности поверхности изделия.
Объемные характеристики материала: насыпная плотность, удель-ный объем, коэффициент уплотнения. (Удельный объем - величина, оп-ределяемая отношением объема материала к его массе; насыпная плот-ность - величина обратная удельному объему). Этот показатель опреде-ляет величину загрузочной камеры прессформы, бункера и некоторые размеры оборудования, а при переработке пресспорошков с большим удельным объемом уменьшается производительность из-за плохой теп-лопроводности таких порошков.
Таблетируемость - это возможность спрессовывания прессматериа-ла под действием внешних сил и сохранения полученной формы после снятия этих сил.
2.3.3. Физико-химические основы переработки пластмасс
В основе процессов переработки пластмасс находятся физические и физико-химические процессы структурообразования и формования:
1) нагревание, плавление, стеклование и охлаждение;
2) изменение объема и размеров при воздействии температуры и давления;
3) деформирование, сопровождающееся развитием пластической (необратимой) и высокоэластичной деформации и ориентацией макро-молекулярных цепей;
4) релаксационные процессы;
5) формирование надмолекулярной структуры, кристаллизация по-лимеров (кристаллизующихся);
6) деструкция полимеров.
Эти процессы могут проходить одновременно и взаимосвязанно. Преобладающим будет только один процесс на определенной стадии.
В процессе формования изделий полимер нагревают до высокой температуры, деформируют путем сдвига, растяжения или сжатия и за-тем охлаждают. В зависимости от параметров указанных процессов можно в значительной мере изменить структуру, конформацию макро-молекул, а также физико-механические, оптические и другие характери-стики полимеров.
При охлаждении большого количества полимеров протекает про-цесс кристаллизации.
Кристаллизация в зависимости от состояния расплава приводит к различным видам структуры. Кристаллизация из расплава полимера в равновесном состоянии без деформации приводит к образованию сфе-ролитных структур. Центром образования таких структур является заро-дыш , от которого образуются лучеобразные фибриллы, состоящие из множества упакованных ламелей. Фибриллы , разрастаясь в радиальном направлении и в ширину, образуют сферообразные структуры - сферо-литы. Сферолиты образуются одновременно в большом числе центров кристаллизации. На основе этого сферолиты в местах контакта образуют грани и представляют собой многогранники произвольной формы и раз-меров. Электронно-микроскопичес-кие исследования показывают, что фибрилла сферолитов составлена из множества ламелей, уложенных друг на друга (рис.7) и скрученных вокруг радиуса сферолита.
Кристаллизация из расплава полимера протекает при введении в полимерный материал кристаллизаторов - зародышей.
Если кристаллизация протекает под высоким давлением (300...500 Мпа) и при высокой температуре, то образуется кристаллическая
←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5