10.3. Термореактивні пластмаси

Пластичні маси на основі термореактивних полімерів відрізняються від термопластів практично повною відсутністю холодотекучості під навантаженням, підвищеною теплостійкістю, нерозчинністю, малим набуханням, постійністю фізико-механічних властивостей у температурному інтервалі їхньої експлуатації. Твердіючі пластичні маси, як правило, належать до складних пластмас (ПКМ – пластичні композиційні матеріали), які у своїй сполуці, поряд зі смолами, мають різні наповнювачі: порошкові, волокнисті або складні. Тому, залежно від характеру наповнювача, пластмаси поділяються на прес-порошки, волокнисті й складні пластики.

У термореактивних пластмасах (реактопластах) сполучними є термореактивні полімери, найчастіше це епоксидні (склопластики на їхній основі здатні до тривалої експлуатації за температур до 200 °С), фенолформальдегідні (до 260 °С), кремнійорганічні (до 37 °С) і поліамідні (до 350 °С) смоли, а також неорганічні поліефіри (до 20 °С).

У порошкових пластмасах, прес-порошках (ρ = 1,4–1,45 г/см³) наповнювачами слугують органічні (деревне борошно, целюлоза) або мінеральні (графіт, тальк, кварц та ін.) порошки. Ці пластмаси мають хімічну стійкість, теплостійкість до +110 °С, задовільну міцність (σ_в = 30–60 МПа), але низьку ударну в'язкість. Із них виготовляють електроізоляційні деталі (електричні розетки і т. д.).

Прес-порошки, створені на основі епоксидних смол, знайшли широке застосування в інструментальній справі, виробництві штампів і пристосувань для усунення дефектів лиття і т. д.

У волокнистих пластмасах – волокнітах (γ = 1,35–1,45 г/см³) –наповнювач являє собою очоси бавовни. Волокніти за теплостійкістю й механічними властивостями схожі на прес-порошки, є вихідними матеріалами для виготовлення шківів, фланців і т. д.

Азбоволокніти (γ = 1,95 г/см³) мають наповнювачем волокнистий азбест, більше теплостійкий (до 200 °С), хімічно стійкий до кислот, зі значною ударною в'язкістю і високими фрикційними властивостями. Використаються у виробництві гальмівних пристроїв (гальмівні колодки).

Високоміцні короткі скляні волокна використаються як наповнювачі в скловолокнах марок АГ-4У або ДСВ. Скловолокніти хімічно стійкі, негорючі, гранична температура тривалої роботи становить 280 °С, мають високу міцність (σв = 80–500 МПа) та технологічні властивості. Використовуючи довгі волокна, одержують орієнтовані скловолокніти марок АГ-4С, ВМ-1 та ін. із механічними властивостями, що в 3–5 разів вище звичайних скловолокнітів. Зі скловолокнітів роблять високоточні, будь-якої конфігурації (з різьбою і зі сталевими арматурами) кріпильні вироби й деталі машин.

У складних пластмасах застосовують листові наповнювачі.

Гетинакси з паперовими наповнювачами підрозділяються на електротехнічні й декоративні. Хімічно стійкі, Т_max = 150 °С, σ_в = 80– 100 МПа. Використаються в електротехнічній промисловості для виготовлення різних щитків і панелей.

Текстоліти мають наповнювач із бавовняних тканин, випускаються марок ПТК, ПТ й інших. Т_max = 80–125 °С, σ_в = 60–100 МПа. Використаються для виробництва зубчастих коліс, вкладишів, підшипників.

Деревно-шаруваті пластики (ДСП) містять наповнювачі у вигляді деревної шпони. Вироби із ДСП експлуатуються до температури 140–200 °С, σв = 130–300 МПа, безшумні в роботі й довговічні. З них роблять підшипники, шківи, деталі швейних і текстильних машин, автомобілів, вигонів й інше.

В асботекстолітах у якості наповнювача використається азбестова тканина. Це конструкційний, фрикційний і термостійкий матеріал. Використовується для гальмівних пристроїв.

До складних пластмас належать й склотекстоліти з наповнювачем зі склотканин. Здатні до довгої експлуатації за Т = 200–400 °С, а короткочасно – до декількох тисяч градусів. Хімічно стійкі, σ_в = 600 МПа. Зі стекловолокнітів виготовляють корпуса човнів, судів, кузова автомашин й інше.