ТЕРМОРЕАКТИВНІ ТА ТЕРМОПЛАСТИЧНІ ПЛАСТМАСИ

Термопластичні полімерні з'єднання при нагріванні здобувають пластичність, при охолодженні повертаються у твердий стан, повторно і неодноразово плавляться без зміни властивостей матеріалу. До них відносяться всі пластмаси класу "А" і частково класу "Б" (полістирол, поліетилен, вініпласт і ін.).

Термопластичні пластмаси (термопласти) одержують полімеризацією низькомолекулярних органічних речовин. Термопласти випускаються з наповнювачем і без наповнювача. Для поліпшення антифрикційних властивостей, підвищення теплопровідності, зносостійкості в поліаміди і фторопласти вводять наповнювачі: графіт, мелений кокс, свинець, бронзу, дисульфід молібдену, скловолокно й ін.

Ненаповнені товарні термопласти бувають пластифіковані і непластифіковані. Різні синтетичні органічні і неорганічні речовини застосовуються як стабілізатори і противостарителі.

Причому кожен полімер стабілізується визначеними речовинами.

Більшість термопластів володіє високою ударною в'язкістю, водостійкістю і гарними діелектричними властивостями й у той же час низькою теплостійкістю і значною холодотекучістю. Тому багато з термопластичних пластмас можуть бути використані при температурі не вище 60 - 80°С. Для деяких з цих пластмас вона може доходити до 150 - 160 і навіть 250°С (наприклад, для фторопласта). Термопластичні пластмаси (особливо фторопласти) піддані значній зміні лінійних розмірів і обсягу зі зміною температури.

Серед пластмас на основі термопластичних смол найбільш широке застосування в автомобілебудуванні одержали: поліаміди, акрилопласти (поліметилметакрилат), полівінілхлорид (вініпласти), фторопласти, поліетилен, полістирол, етроли (термопластичні ефіри целюлози).

З поліамідів, і в тому числі капрону (полікапролактаму), може виготовлятися велика кількість різноманітних автомобільних деталей: втулки (педалей, дверних петель, ресор і ін.), підшипники (дверцят автобусів, педалей зчеплення й ін.), вкладиші, корпуси сальників, шестірні (приводу спідометра й ін.), манжети, склотримачі, патрони ламп, вимикачі, корпуси і кришки карбюратора й ін.

З поліетилену ВД виготовляють кришки, кнопки, освітлювальні плафони, трубки, прокладки й інші деталі, а також плівку, на основі якої одержують драпірувальні й оббивні тканини для сидінь і спинок.

Полівінілхлорид (вініпласт) застосовують для виготовлення банок акумуляторних батарей, прокладок, ущільнювачів, внутрішнього обшивання кузова. Пластифікований полівінілхлорид використовується для одержання оббивних матеріалів шляхом нанесення плівки на бавовняну тканину, виготовлення трубок мастило- і паливопроводів і інших деталей.

Фторопласти використовують для деталей, що працюють у хімічних середовищах і при підвищеній температурі.

З акрилопластів виготовляють пилезахисні лінзи, внутрішні плафони, стекла габаритних ліхтарів, шибки й інші деталі.

З етолу методом лиття під тиском виготовляють: щиток панелі для приладів, облицювання кермового колеса й інші профільні деталі.

Термореактивні пластмаси

Термореактивні пластмаси (реактопласти) при повторному нагріванні внаслідок протікання необоротних хімічних реакцій перетворюються у тверді поганорозчинні і, що нерозм'якшуються (неплавкі) речовини. Тому формування деталей з термореактивних пластмас повинно випереджати процес утворення самої пластмаси, тому що в противному випадку воно буде утруднене, або неможливе. Термореактивні пластмаси одержують поліконденсацією низькотемпературних речовин при підвищеній температурі, що супроводжується відщіпленням побічних продуктів (води, спирту й ін.).

Термореактивна смола переходить у термостабільний стан при температурі 160 - 200°С. З числа термореактивних смол найбільше часто застосовують у якості сполучних фенольно-формальдегідні, поліефірні, епоксидні, кремній органічні (полісилоксанові), меламіно-формальдегідні й ін.

В затверділому стані більшість термореактивних смол у порівнянні з термопластичними менше змінюють фізичні і механічні властивості при нагріванні, володіють малою холодотекучістю, тобто повзучістю під впливом постійно діючого навантаження.

До термореактивних пластмас відносять фенопласти, амінопласти, прес-композиції на основі кремнійорганічних і поліефірних смол.

Фенопласти давно відомий і широко розповсюджений вид пластичних мас. У чистому виді фенолоальдегідні пластики (литий резит) використовують дуже рідко через підвищену крихкість; їх підсилюють наповнювачами, а також модифікують сполученням із синтетичним каучуком і деякими термопластами. Класифікують фенопласти по наповнювачу. При виготовленні автомобільних деталей з фенопластів найбільш часто застосовують так називані шаруваті пластики: асботекстоліт, текстоліт, карболіт.

Накладки дисків зчеплення і гальм можуть бути виготовлені з асботекстоліту з добавкою каоліну.

Зі спеціального текстоліту виготовляють шестірні розподільного вала двигунів, упорні шайби крильчатки водяних насосів двигунів, упорні шайби розподільних валів і інші деталі.

З карболіту виготовляють кришку і ротор преривача-розподільника, ізолятори котушки запалювання й інших деталей.

В автомобілебудуванні зі склопластиків виготовляють кузова й інші великогабаритні та високонавантаженні деталі.

На основі термопластичних і термореактивних смол виготовляють пінопласти і поропласти, що володіють високою еластичністю. Пінопласти, наприклад, пінополіуретан ПУ-101 використовується для виготовлення автомобільних подушок і спинок. Пластичні маси використовують при ремонті автомобілів. Для вирівнювання поверхні кузовів застосовують пластмаси у виді паст і порошків.

Епоксидні пасти застосовують для вирівнювання поверхні кузовів. Вони мають високу адгезію до металів, значну механічну міцність, еластичність, малу усадку, хімічну стійкість до нафтопродуктів, води, розчинам солей, лугам, кислотам, деяким розчинникам.

Епоксидні смоли використовують також як конструкційний, електроізоляційний матеріал і як сполучне при виготовленні склопластиків і прес-композицій. Вони застосовуються як клеї холодного і гарячого затверджування, а також використовуються для протикорозійних і водостійких покрить, що володіють гарної атмосферо- і світлостійкістю, замість зварювання при ремонті кузовів, тріщин на сорочці охолодження й у клапанній коробці блоку циліндрів, пробоїн (до 25 мм) стінок сорочки охолодження блоку циліндрів, тріщин голівки циліндрів, обломів у голівці циліндрів у місці кріплення датчика і покажчика температури води, пробоїн до 70 мм у піддоні картера двигуна і ін. Відремонтовані деталі надійно працюють при температурі, що не перевищує 100 - 120°С.

Пластмасові порошки (ПФН-12 і ТПФ-37) застосовуються для вирівнювання поверхні кузовів і кабін шляхом газополум'яного напилювання при температурі 210-220°С. Покриття з порошків ПФН-12 і ТПФ-37 стійки до дії органічних кислот, мастил, мають високу межу міцності на розрив.

Поліамідні (капронові) порошки використовують для одержання антифрикційних шарів підшипників ковзання. Капрон, особливо в сполученні з загартованою сталлю, має виняткову зносостійкість і практично виключає знос сполученої деталі, він має незначний коефіцієнт тертя і тому частково допускає роботу без змащення. Капронове покриття захищає метал від корозії і дії лугів, слабких кислот, бензину, ацетону. Внаслідок низької температурної стійкості, температура у вузлі тертя з капроном повинна бути від -30 до +80°С. Більш жорстко обмежуються і питомий тиск, і швидкість ковзання.

Поліамідну масу - капрон використовують при ремонті автомобілів для виготовлення методом лиття під тиском декоративних і конструкційних деталей. Номенклатура виготовлених деталей широка, назвемо втулки ресор, хрестовин карданного шарніра і шкворня поворотної цапфи; шестірню приводу спідометра.

УЗАГАЛЬНЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ:

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ:

Полянський С.К. Експлуатаційні матеріали: підруч. для студ. вищ. навч. закл. / С.К.Полянський, В.М.Коваленко – К.:Либідь, 2003. – с. 363 - 364

ВИКЛАДАЧ– Донець Т.А.

ЛЕКЦІЯ № 18 (1 год.)

ТЕМА:Гуми. Загальні відомості про склад

МЕТА:

- навчальна: сформувати загальне уявлення про експлуатаційний матеріал гуму;

- розвиваюча: уміння працювати зі схемами, таблицями і рисунками;

- виховна: виховувати інтерес до вивчення курсу.

ОБЛАДНАННЯ:дошка, плакати з рисунками, зразки матеріалів.

ПЛАН

1. Загальні відомості про гуми.

2. Склад гуми: наповнювачі, барвники, пластифікатори.

3. Експлуатаційні властивості гуми.

ЗМІСТ ЛЕКЦІЇ

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ГУМИ

Гума являє собою дорогий і до того ж дефіцитний матеріал, що широко застосовується в автомобілях. Це пневматичні і масивні шини, гнучкі шланги, амортизатори, приводні ремені, ущільнювальні прокладки, муфти, транспортні стрічки та ін. Широко застосовують гуму і як електричну ізоляцію при виготовленні кабелів, проводів, електричних машин і приладів.

Мета - ознайомитися з загальними відомостями про склад гуми, про поняття вулканізації, про механічні властивості гуми, про зміну експлуатаційних властивостей та причини, які їх викликають.

З гуми виробляють автомобільні шини, амортизатори, приводні ремені, ущільнювальні прокладки, зчеплюючі пристрої, муфти, транспортерні стрічки й ін. Широко використовують гуму і як електричну ізоляцію при виготовленні кабелів, проводів, електричних машин і приладів.

При ремонті автомобілів застосовують спеціальні сорти сирої гуми, з яких найважливішими є прошарова, протекторна і камерна. Усі вони призначені для ремонту пневматичних шин методом гарячої вулканізації.

Сучасний вантажний автомобіль включає від 200 і до 500 гумових деталей, на виготовлення яких витрачається 250 - 400 кг каучуку, що складає в перекладі на гуму порядку 500 - 800 кг. Вартість гумових виробів складає від 10 до 40% загальної вартості автомобіля.