Способ термической полировки

Несмотря на успехи в области совершенствования шлифовки и полировки листового стекла, недостатки конвейеров — большие размеры и масса, высокий расход электроэнергии и стоимость продукции — заставили искать более эффективные способы производства полированного стекла. Был разработан новый высокопроизводительный и экономичный способ производства полированного стекла — способ термической полировки. При производстве полированного стекла этим способом (рис. 9.5) стекломасса из ванной печи направляется по каналу в лоток, с которого стекает на расплавленное олово и растекается по его поверхности, образуя ленту толщиной около 6,3 мм. Получаемая лента не соприкасается при формовании с твердыми деталями, обе ее поверхности высокого качества не уступают стеклу, получаемому механической шлифовкой и полировкой. Во время движения по поверхности расплавленного олова (длина ванны с расплавленным оловом — 45 м) лента охлаждается от 1200—1300 до 850—950 К.

Пластическими массами или пластмассами называются получаемые на основе высокомолекулярных органических соединений материалы, которые способны принимать в определенных условиях (повышенная температура, давление) любую заданную форму и после остывания сохранять ее в дальнейшем.

Состав пластмасс очень сложен, но чаще всего это композиции различных веществ, взятых в определенном соотношении. Основу пластмассы составляет высокомолекулярное связующее вещество (полимер). От него зависят тип пластмассы, ее свойства и способ переработки в изделия. Для некоторых пластмасс (полиэтилен, полипропилен) количество связующего вещества достигает более 95%.

Для придания пластмассам новых свойств в связующие вещества вводят другие компоненты:

1 наполнители придают изделиям из пластмасс большую механическую прочность, сокращают усадку при охлаждении, снижают стоимость готовых изделий за счет сокращения доли связующего вещества. В качестве наполнителей используют измельченные вещества органического и неорганического происхождения (древесную муку, хлопковых пух, ткани, бумагу, графит, асбест и так далее);

2 пластификаторы предназначены для снижения жесткости и хрупкости, облегчения формования изделий, повышения эластичных и пластических свойств пластмасс. Пластификаторами служат высококипящие органические жидкости: дибутилфталат, глицерин, олеиновая кислота;

3 красители придают определенный цвет изделиям. Они должны быть устойчивы к воздействию света и температуры. В качестве красителей используют сажу, двуокись титана, охру, мумию;

4 стабилизаторы - органические вещества (амины, стеараты, нафтолы), способствующие сохранению свойств пластмасс в процессе эксплуатации и замедляющие их старение, которое происходит под воздействием света, тепла, кислорода и озона воздуха, деформаций.

Пластмассы обладают разнообразными свойствами. Одни из них жесткие, прочные и твердые, как металлы, другие - мягкие, гибкие, эластичные, но все пластмассы характеризуются небольшой плотностью. Последнее свойство обусловливает применение пластмасс в тех изделиях, массу которых нужно облегчить.

Пластмассы отличаются высокими электроизоляционными свойствами, устойчивостью к коррозии и гниению, химической стойкостью (кислото-, щелоче-, маслостойкие), низкой теплопроводностью, некоторые пластмассы имеют высокие оптические свойства, пропускают до 70-80% ультрафиолетовых лучей.

Однако пластмассы также имеют ряд недостатков: ограниченную термостойкость (от 70 до 400 градусов С); способность накапливать статическое электричество, что приводит к быстрому загрязнению поверхности; неспособность выдерживать длительное механическое воздействие; быстрое старение (изменение цвета, увеличение жесткости и хрупкости, снижение прочности); низкие экологические свойства (ряд пластмасс не поддается переработке).

Таким образом, все полимеры по химической природе, можно подразделить на три основных класса:

К первому классу относится обширная группа карбоцепных полимеров, макромолекулы которых имеют скелет, построенный из атомов углерода. Типичными представителями полимеров этого класса можно назвать полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, полиметилметакрилат, поливиниловый спирт и множество других.
Ко второму классу относится не менее обширная группа гетероцепных полимеров, макромолекулы которых в основной цепи помимо атомов углерода содержат гетероатомы (например, кислород, азот, серу и др.). К полимерам этого класса относятся многочисленные простые и сложные полиэфиры, полиамиды, полиуретаны, природные белки и т.д., а также большая группа элементоорганических полимеров: полиэтиленоксид (простой полиэфир); полиэтилентерефталат (сложный полиэфир) полиамид; полидиметилсилоксан.

Третий класс полимеров - высокомолекулярные соединения с сопряженной системой связей. К ним относятся различные полиацетилены, полифенилены, полиоксадиазолы и многие другие соединения. Примерами таких полимеров могут служить: полиацетилен; полифенилен; полиоксадиазол.

К этому же классу относится группа хелатных полимеров, в состав которых входят различные элементы, способные к образованию координационных связей (они обычно обозначаются стрелками). Элементарное звено таких полимеров часто имеет сложное строение.

Среди многочисленных полимерных материалов наибольшее практическое применение пока находят материалы на основе представителей первого класса полимеров - карбоцепных высокомолекулярных соединений. Из карбоцепных полимеров можно получить ценнейшие материалы - синтетические каучуки, пластмассы, волокна, пленки и т.д., Многие из карбоцепных полимеров стали впоследствии классическими объектами для исследования и создания теории механического поведения полимерных тел (например, полиизобутилен, полиметилметакрилат, полипропилен, фенолоформальдегидная смола и т.д.).

По способности к вторичной переработке полимеры подразделяются на термопласты и реактопласты. Рассмотрим первые подробнее. К термопластичным материалам или термопластам (thermoplast, thermoplastic) относятся полимеры, которые при нагревании в процессе переработки переходят из твердого агрегатного состояния в жидкое: высокоэластическое или вязкотекучее (литьевые термопласты переходят в вязкотекучее состояние). При охлаждении материала происходит обратный переход в твердое состояние. Поведение при нагревании отличает термопласты от термореактивных материалов или реактопластов (thermoset), которые отверждаются при переработке и не способны далее переходить в жидкое агрегатное состояние.