Термореактивные пластмассы

Фенольноформальдегидные смолы. Бакелито­выми называются конденсационные термореактивные феноло- и крезолоформальдегидные смолы. Их изготовляют из сравнительно дешевого сырья фенола (или крезола) и формальдегида и они являются дешевой основой большого количества пласт­масс, лаков и клеев. Так как бакелит хрупок, то выпускаемые на его основе пла­стмассы наполненные (композиционные).

Резол — наименее конденсированный продукт с линейными молекулами. Он плавится при нагревании, хорошо растворим в спирте, ацетоне, щелочах и феноле.

Резитол — продукт дальнейшей конденсации, в который переходит резол при нагреве до 90—100° С. В спирте и ацетоне он не растворяется, а лишь набухает. При обычной температуре резитол хрупок.

Резит — конечный продукт конденсации, в который перехо­дит резол при нагреве до 150—160°С, не плавок, при 300° С он начинает обугливаться, не растворим в спирте и ацетоне и стоек по отношению к воде, бензину и маслам, серной и соляной кис­лотам, однако под действием азотной кислоты и щелочей раз­рушается. Благодаря наличию в структуре молекул групп ОН бакелит полярен и отличается в растворах высокими клеящими свойст­вами.

Из фенопластов, наполненных слюдяной и древесной мукой и называемых часто карболитами, изготовляют множество мел­ких деталей.Из более прочных пресспорошков - волокнитов с длинново­локнистыми наполнителями в виде хлопковых очесов, обрезков ткани, асбестового и стекловолокна делают более крупные детали — корпусы приборов, педали и рукоятки управления, коллек­торы электрических машин, ролики тросового управления, осно­вания печатных схем и т. д. Изделия из фенопластов длительно нагревостойки до 120° С.

Существенные недостатки бакелитовых смол — их сравни­тельно низкое поверхностное сопротивление, особенно во влаж­ной атмосфере, а также низкая стойкость против поверхностных разрядов.

Аминопласты — пресспорошки на основе карбамидофор-мальдегидных смол, наполненные чаще всего целлюлозным во­локном, отличаются от фенопластов повышенной дугостойкостью. Бесцветные карбамидные смолы окрашивают в разнооб­разные, порой весьма яркие цвета. Недостатками аминопластов являются более высокая влагопоглощаемость, более низкая нагревостойкость, худшие технологические свойства, чем у фенопластов. Они также дороже фенопластов.

Полиэфиропласты. Важными представителями группы поли­эфирных материалов с удачным сочетанием комплекса электро­изоляционных, механических, химических и технологических свойств являются эпоксидные смолы.

Эпоксидные смолы получают в виде жидких, вязких или твер­дых продуктов в результате реакции конденсации соединений, содержащих концевые эпоксигруппы, послужившие основанием наименования этих смол. Эпоксидные смолы термопластичны и име­ют ограниченное применение. Их используют присадкой к ним веществ, вызывающих необратимое отвердение, т. е. переход в термореактивное состояние за счет создания поперечных свя­зок между молекулами.

Способность отвердевать при комнатных или невысоких тем­пературах нагрева без выделения побочных продуктов и с ма­лой усадкой 0,5-1% — ценное технологическое преимущество эпоксидных смол, вследствие которого они становятся незамени­мыми как заливочные массы и компаунды.

Эпоксидные смолы отличаются хорошими электроизоляцион­ными свойствами, но дугостойкость их невысока. Основное применение эпоксидных смол — изготовление ком­паундов, лаков, клеев, пластмасс.

Пластмассы с порошковым наполнителями (волокниты, асбоволокниты, стеловолокниты).Волокниты представляют собой композиции из волокнистого наполнителя в виде очесов хлопка, пропитанного фенолоформальдегидными связующими. Применяют для изготовления деталей работающих на изгиб и кручение. Асбоволокниты содержат наполнителем асбест, связующее фенолоформальдегидная смола. Из него получают кислотоупорные аппараты, ванны и трубы.

Слоистые пластмассы Они состоят из пропитанных смолой и скле­енных между собой листов наполнителя (древесного шпона, бу­маги, ткани, стеклоткани и т. п.) и отличаются наибольшей прочностью. Однако из них наиболее трудно прессовать детали сложной конфигурации. Они отличаются максимальной анизо­тропией свойств. В электро- и радиотехнике, а также в приборо­строении из материалов этой группы чаще всего применяют гетинакс (бумолит), текстолит и стеклопласты.

Гетинакс состоит из слоев бумаги, пропитанных смолой и спрессованных под давлением при нагреве в листы и плиты толщиной 0,2—40 мм или трубы. Гетинакс применяют в основном для различных панелей, изо­ляционных шайб и прокладок, колодок зажимов, каркасов кату­шек, проходных изоляторов, изоляции обмоток и т. д.

Текстолит состоит из слоев хлопчатобумаж­ной ткани, пропитанных бакелитовой смолой и спрессованных под давлением при нагреве до 150—160° С. По сравнению с гетинаксом текстолит отличается повышенной твер­достью и прочностью при ударных нагрузках и более высоким сопротивлением скалыванию вдоль слоев. Он характеризуется лучшей способностью обрабатываться механически без растре­скивания и сколов. Текстолит дороже гетинакса. Тем не менее, благодаря высокой вибростойкости и хорошим технологическим качествам текстолит применяют не только как конструкционный, но и как электроизоляционный материал.

Текстолит применяют для изготовления щитков и панелей, изолирующих и тросовых роликов, бесшумных скоростных ше­стерен, вкладышей подшипников, амортизационных прокладок для поглощения вибраций.

Стеклопласт - пластик с наполнителем из стекловолокна. Применение стеклянных волокон вместо органических позволяет резко улучшить механические и электриче­ские свойства, повысить нагревостойкость, снизить влагопоглощение. Если применяют наполнитель из стеклянной ткани, то пла­стик называется стеклотекстолитом.

В современных стеклопластах, применяя прочное бесщелоч­ное стекловолокно и новые полимеры, удается реализовать очень высокую удельную прочность, значительно большую, чем у известных металлических материалов.

Поэтому в последние годы развивается тенденция по изго­товлению основных силовых конструкций летательных аппара­тов и авиационных двигателей из прочных стеклопластов. Из них готовят также обтекатели антенн и т. п. В конструкционных целях применяют аналогичные стеклопластам по структуре дру­гие композиционные материалы: хаифилл — полимер, напол­ненный графитовым волокном, полимеры, наполненные борным, сапфировым волокном и т. п.