Конструкционные полимерные материалы

В зависимости от назначения или основной области применения пластмассы образуют несколько больших групп. Конструкционные пластмассы предназначены для изготовления корпусных конструкций, корпусов судов, деталей машин и механизмов, работающих под нагрузками. Поделочные пластмассы применяют для изготовления конструкций и деталей неответственного назначения, не работающих под нагрузкой, а также изделий судового оборудования и мебели. К декоративно-отделочным пластмассам относятся материалы, применяемые для отделки и облицовки судовых помещений, мебели. Антифрикционные пластмассы имеют низкий коэффициент трения, что позволяет использовать их в качестве заменителей дефицитных антифрикционных металлических сплавов (оловянистой бронзы, баббита) и для изготовления деталей, стойких к истиранию.

Фрикционные пластмассы имеют высокий коэффициент трения и поэтому пригодны для изготовления деталей, работающих в тормозных устройствах (например, тормозные колодки). К звуко- и теплоизоляционным пластмассам относятся вспененные пластмассы (пено- и поропласты) и сотопласты, являющиеся хорошими звуко- и теплоизоляторами. К электроизоляционным пластмассам относятся материалы с хорошими диэлектрическими свойствами. Их используют в качестве электроизоляционных материалов. Противокоррозионные пластмассы применяются для защиты металла корпуса судна, отдельных конструкций, судовых устройств и систем от коррозии. Из пластмасс изготовляют покрытия палуб (например, линолеум). Они входят в состав палубных мастичных покрытий и выравнивающих мастик. Пластмассы с особыми или заданными свойствами (прозрачностью, водо-, кислото-, масло- или нефтестойкостью и др.) составляют группу специальных пластмасс.

Некоторые пластмассы одновременно соответствуют нескольким классификационным группам. Полиэтилен, например, может рассматриваться как конструкционный, поделочный и противокоррозионный материал, а стеклопластик — как конструкционный и декоративно-отделочный.

Одним из основных преимуществ пластических масс является возможность переработки их в изделия наиболее прогрессивными способами: литьем под давлением, формованием, прессованием, экструзией, каландрированием, напылением и др. Способ переработки оказывает существенное влияние на стоимость готового изделия.

Литье под давлением выполняют на специальных литьевых машинах (рис. 9.9). Это один из основных способов переработки термопластичных и термореактивных материалов в изделия. При литье под давлением материал нагревают и размягчают, а затем под давлением нагнетают в литьевую форму. В жидком состоянии материал легко принимает конфигурацию формы и после остывания затвердевает. Этому способу присущи высокие производительность и качество изготовляемых изделий. Литьем под давлением перерабатывают полиэтилен, капрон, полипропилен, полиформальдегид, полистирол, фторопласт и др.

Рис. 9.9. Машина для литья под давлением 1 — гранулы пластмассы; 2 — формующий плунжер; 3 — подающая головка; 4 — пресс-форма; 5 — готовое изделие: 6 — нагревательная камера; 7 — дозировочный плунжер

Формование применяют для получения крупногабаритных изделий относительно небольшой толщины. Формованию подвергают термопластичные и термореактивные материалы. При горячем формовании нагретый до размягчения лист обжимают со всех сторон до придания ему конфигурации формы, а затем охлаждают. Таким способом перерабатывают винипласт, листовой полистирол, оргстекло (плексиглас). Холодным формованием изготовляют изделия из стеклопластика: на подготовленную технологическую оснастку наносят несколько слоев стеклоткани, каждый слой пропитывают жидкой синтетической смолой, слои обжимают для уплотнения массы и удаления воздушных пузырей, выдерживают до отверждения. В результате процесса получают изделие, повторяющее форму оснастки.