Литье цена

Формование термореактивных полимеров происходит в результате отверждения, в процессе которого макромолекулы олигомера «сшиваются», образуя поперечные связи, что исключает межмолекулярную подвижность. Из-за наличия поперечных связей материал при повторном нагревании уже не течет. Высокая плотность попе­речных связей между молекулами придает реактопластам жесткость и хрупкость. Кроме того, повышается термостойкость отвержденных материалов. Вместе с тем у термореактивных полимеров также наблюдаются температуры стеклования, ино­гда превышающие температуру термической деструкции. Более подробно о реакции сшивания.

Отверждение обычно является следствием наличия в молекулах олигомера двой­ных связей, раскрытие которых может приводить к образованию химических связей между молекулами. Наиболее известный термореактивный полимер — фенолформальдегид. На рис. 2. 25 соответствующая реакция представлена в виде химических символов, а на рис. 2. 26 — схематически. При реакции фенола с формальдегидом возникающие поперечные связи образуют жесткую и прочную трехмерную сетку. Побочным продуктом этой химической реакции является вода.

Ниже рассмотрены примеры наиболее распространенных реактопластов с кратким описанием их свойств и применения.

Фенолформальдегид (ФФА)

ФФА отличается высокими прочностью, жесткостью, твердостью, а также низ­кой ползучестью. При дополнительном армировании увеличивается и его проч­ность при низких температурах. ФФА характеризуется небольшим коэффициентом теплового расширения. Этот материал можно обрабатывать прямым (компрессион­ным) прессованием, литьевым прессованием и литьем под давлением. Из ФФА ча­ще

Рис. 2. 25. Схематическое изображение конденса-   Рис. 2. 26. Схема конденсационной поли-ционной полимеризации фенолоформальдегидных   меризации фенолоформальдегидных поли­полимеров меров

всего производят такие изделия, как корпуса электрооборудования, детали насо­сов, шкивы, блоки, ручки для утюгов, чайников и т. п. Изделия из ФФА не должны непосредственно соприкасаться с пищевыми продуктами.

Ненасыщенные полиэфиры (НПЭ)

НПЭ (полималеинаты) обладают высокими прочностью, жесткостью, твердостью и стабильностью размеров. Последнее качество делает этот материал идеальным для производства деталей из пластмассы, расположенных под капотом автомобиля. Чаще всего НПЭ армируется стекловолокном. Материал перерабатывают компрессионным прессо­ванием, литьем под давлением и литьевым прессованием. Для прессования исполь­зуют стеклонаполненную формовочную массу. Из армированного стекловолокном композита чаще всего производят кузовные панели, крышки клапанного механизма и масляные поддоны автомобилей, корпуса выключателей, пластиковые изделия, детали из пластика электрооборудо­вания, вентиляторы и т. п.

Эпоксидные смолы (ЭС)

Для ЭС характерны большая адгезионная способность, высокая прочность, а также отличные электрические и диэлектрические свойства. Кроме того, они обла­дают низкой степенью усадки и высокой химической стойкостью, а также стойко­стью к образованию трещин под действием внешних нагрузок. Термостойкость ЭС сохраняется до достижения температуры стеклования (100-190 °С), при которой наблюдается значительное снижение жесткости. К наиболее типичным изделиям из ЭС относятся детали выключателей и рубильников, корпуса из пластмассы электрооборудования, защитные оболочки для электрических кабелей и др.*

Сшитые полиуретаны (ПУ)

Сшитому ПУ присущи большая адгезионная способность, высокая ударная прочность, быстрое отверждение, малая усадка и низкая стоимость литья. Существует множество видов полиуретанов, применяемых в различных областях. ПУ использу­ется в виде эластомеров, эластичных или жестких пенопластов, лаков, клеев и др. К наиболее распространенным сферам применения ПУ относится производство корпусов теле- и радиоприемников, копировальной техники и компьютеров, компо­зитных пластиковых деталей лыж и теннисных ракеток, пластиковые изделия и т. п.

Сополимеры и смеси полимеров

Сополимерами называются полимерные материалы, у которых в макромолекулярной цепи присутствуют два или несколько типов мономерпых звеньев. Сополимер из мо­номеров двух разных типов называется биолимером, а состоящий из трех различных групп мономеров — терполимером. Выделяют различные виды сополимеров: стати­стический (случайный), чередующийся, блоксополимер и привитой сополимер в за­висимости от того, как различные мономерпые звенья организованы в полимерной цепи.

Широко известным сополимером является сополимер этилена и пропилена. Хотя каждый из этих мономеров при полимеризации образует частично кристал­лизующийся полимер, у статистического сополимера с соотношением мономеров от 35/65 до 65/35 температура плавления исчезает, и в результате образуется эластомерный материал. Резины с добавлением насыщенных диенов бла­годаря их устойчивости к воздействию атмосферных явлений находят все боль­шее применение в промышленности. У блоксополимера этилена и пропилена температура плавления сохраняется при любом соотношении этилена и пропиле­на.

Другим повсеместно применяемым сополимером является ударопрочный поли­стирол (УПС), образуемый путем прививки ПС к полибутаднену.

Системы вулканизации с заданной частотой сетки 

Системами эффективной вулканизации считаются те, в которых для обеспечения сшивания добавлено большее количество серы. По сравнению с традиционными композициями у таких систем имеются два основных преимущества — низкая пере­вулканизация полученных вулканизатов и повышенная стойкость к старению, литье цена. Кро­ме того, системы эффективной вулканизации на основе дитиодиморфолина могут быть весьма разнообразны, и можно выбрать состав с оптимальными продолжитель­ностью вулканизации, временем отверждения и его режимом.

Предотвращение перевулканизации при литье пластмасс под давлением толстостенных изделий из пластмасс особенно важно, и решить эту проблему позволяют именно системы эффек­тивной вулканизации. При использовании традиционного состава (сера/бензотиа-зола дисульфид/дефинил гуанидин) перевулканизация начинается по достижении оптимальных свойств материала, тогда как применение системы эффективной вул­канизации (дитиодиморфолин/бензотиазола дисульфид/тетроэтилтиурама ди­сульфид) обеспечивает полное отсутствие перевулканизации даже в случае трое­кратного превышения оптимальной продолжительности процесса. Указанная сис­тема позволяет даже без добавления антиоксидантов обеспечить высокую стойкость к старению.

Ускорители вулканизации для литья пластмасс под давлением следует выбирать так, что­бы обеспечивались приемлемое время вулканизации, быстрое отвердевание без перевулканизации, а также необходимые характеристики готовой продукции из пластмассы, а то при литье цена будет высока.

При литье цена толстостенных изделий из рециркулируемых полимеров в целях предотвращения перевулканизации следует применять системы эффективной вулкани­зации. Рекомендуются композиции из сульфенамида, дитиодиморфолина и тетроэтилтиурама дисульфида. Соотношение составляющих может варьироваться в зависимости от конкретных требований к режиму работы оборудования и к гото­вой продукции.

В тех случаях, когда перевулканизация не представляет проблемы, могут приме­няться традиционные составы из серы и ускорителя.

Термоэластопласты

Термоэластопласты — это синтетические полимеры, которые при эксплуатации про­являют свойства вулканизованной резины, а перерабатываются как термопласты при литье пластмасс.

Существует множество видов термоэластопластов, и в специализированной ли­тературе можно найти обширные сведения об их составе, характеристиках и сферах применения. Среди термоэластопластов возможно выделить десять типов промышленных материалов, используемых для литья под давлением.

Отметим некоторые особенности, присущие всем термоэластопластам. Боль­шинство из перечисленных материалов (табл. 2. 6) — это системы с разделенными фазами (исключение — смеси сополимеров хлорированного олефина). В такой сис­теме при комнатной температуре одна из фаз находится в твердом состоянии. Поли­мер, из которого состоит твердая фаза, в таблице записан первым. Другая фаза состо­ит из эластомера и обладает текучестью. Прочность термоэластопластам придает твердая фаза, без которой фаза эластомера под нагрузкой начала бы свободно течь и полимер был бы непригоден к использованию. При нагревании твердая фаза перехо­дит в жидкое состояние. Материал становится текучим, и таким образом термоэластопласт может формоваться. Следовательно, рабочая температура литья определя­ется температурой перехода твердой фазы в жидкое состояние.

Таблица 2. 6. Термоэластопласты, используемые для литья под давлением

Смеси ПСДблоксополимер стирол-бутадиен-стирол + смазка)

Смеси ПП/^блоксополимер стирол-этиленбутадиен-стирол + смазка)

Смеси ПП/(этиленпропиленовый каучук + смазка)

Смеси ПП/(резина + масло)/Динамические вулканизаты

Блоксополимеры ПЭДПолиолефиновый каучук)

Смеси ПВХДНБК + пластификатор)

Смеси сополимеров хлорированного олефина

Блоксополимеры ПУ/эластомер

Блоксополимеры полиэфир/эластомер