Винипласты - жёсткие пластмассы на
основе ПВХ – получают смешением ПВХ со стабилизаторами и наполнителями.Материал
имеет достаточно высокие механические свойства, хорошую химическую, водо- и
грибостойкость.Недостатком является невысокая теплостойкость и низкая
ударопрочность. В автомобилестроении винипласт приминяется для
изоляционных кожухов,прокладок, вибропоглощающих материалов.
Фторопласты – полимеры фторпроизводных
этиленового ряда.Своим внешним видом и поверхностью полимеры напоминыют
парафин, имеют очень низкий,по сравнению с большинством веществ, коэффициент
трения. Имеют прочность при растяжении 15-35 МПа , при изгибе 10-15
МПА, относительное удлинение при разрыве 250-350% .
Наиболее широкое распостранение
получил фторопласт-4, или политетрафторэтилен(тефлон).Характерезуются высокой
плотностью(2,1-2,3г/см), термо- и морозостойкостью.Интервал рабочих температур
при эксплуатации изделий из фторопласта-4 составляет от-269 до 260
С.Фторопласт-4 имеет хорошие диэлектрические свойства и высокую коррозионную
стойкость.По химстойкости фторопласт-4 превосходит все известные материалы,
включая золото и платину. Он стоек к воздействию всех минеральных и
органических щелочей, кислот.При температуре 260 С невзрывоопасен.В автомобилестроении
фторопласт-4 применяется для изготовления подшипников скольжения без
смазок.Для уменьшения износа подшипника во фторопласт вводят 15-30%
наполнителя(графита, дисульфита молибдена, стеклянного волокна).Так же
фтолропласт применяется для изготовления тепло- и морозостойких
деталей(втулок, пластин,дисков, прокладок, сальников, клапанов), для облицовки
внутренних поверхностей различных криогенных емкостей.
Полиамиды(ПА)
Полиамиды – представляют собой
высокомолекулярные полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы амидную
группу.Соотношение метиленовых и амидных групп в составе ПА
определяет такие основные свойства полимера, как температура плавления,
водопоглощение, эластичность, морозостойкость.
Удачное сочетание высокой
механической прочности и малой плотности с хорошими антифрикционными и
диэлектрическим свойствами, химической стойкостью к маслам и бензину делают ПА
одним из важнейших конструкционных материалов. Детали из ПА выдерживают
нагрузки, близкие к нагрузкам , допустимым для цветных металлов и сплавов. Исследование
антифрикционных свойств ПА, особенно наполненные, значительно превосходят
фторопласты, полиформальдегид и поликарбонат.При этом, чем выше давление,
тем меньше коэффициент трения ПА.Данные о зависимости динамического
коэффициента трения ПА-6 и ПА-610 по стали от состояния поверхности трения и
нагрузки(скорость 1,17 см/с) приведены в табл.№2. Значения коэффициентов
трения некоторых ПА по стали приведены ниже:
ПА-610 0,26-0,32
ПА-12 0,28-0,3
ПА-6 0,2-0,22
Таблица№2. Зависимость коэффициента
трения полиамида по стали от нагрузки.
Нагрузка,
МПа
|
ПА-6
|
ПА-610
|
Сухое трение
|
Смазка водой
|
Смазка маслом
|
Сухое трение
|
Смазка водой
|
Смазка маслом
|
6
|
0,124
|
0,134
|
0,1
|
0,117
|
0,113
|
0,094
|
10
|
0,115
|
0,120
|
0,097
|
0,108
|
0,104
|
0,093
|
15
|
0,106
|
0,106
|
0,092
|
0,098
|
0,095
|
0,091
|
20
|
0,100
|
0,096
|
0,088
|
0,094
|
0,091
|
0,089
|
25
|
0,095
|
0,084
|
0,084
|
0,091
|
0,090
|
0,087
|
30
|
0,092
|
0,082
|
0,080
|
0,088
|
0,088
|
0,085
|
35
|
0,092
|
0,077
|
0,075
|
0,085
|
0,085
|
0,083
|
40
|
-
|
-
|
-
|
0,082
|
0,084
|
0,080
|
Для изготовления автомобильных
деталей нашли применение следующие ПА и их стеклонаполненные модификации –
ПА-610, ПА-12, ПА-6, ПА-66, стеклонаполненные.
ПА-610 представляет собой продукт
поликондесации соли СГ (соли себациновой кислоты с гексаметилендиамином.)По
значению показателя текучести расплава и модуля упругости он превосходит
практически все термопласты, а сочетание небольшого водороглощения с хорошими
прочностными свойствами и тепломорозостойкостью делает возможным использования
ПА-610 в ответственных деталях антиырикционного назнвчения.Однако применение
ограничено его высокой стоимостью. Из ПА-610 изготовляют методом литья под
давлением вкладыши и втулки опорных тяг рулевой трапеции, ручки фиксаторов
шарнира, вкладыши и рычаги управления коробкой передач, фильтр топливного
насоса, зубчатые передачи, уплотнительные устройства, муфты,подшипники
скольжения, лопасти винтов,стойкие к действию щелочей, масел, а так же
антифрикционные покрытия металлов и др. втулки и вкладыши.
ПА-12 – продукт гидролитической
полимеризации додекалактама в присутствии кислых катализаторов. Этот материал
имеет небольшую плотность, отличается незначительным водопоглощением. Свойства
и размеры изделий из него отличаются сиабильнотью. ПА-12 хорошо работает на знакоперменный
изгиб, это самый эластичный из рассматриваемых ПА, имеет хорошие
антифрикционные и электрические свойства.К недостаткам материала относятся
низкая теплостойкост по сравнению с другими ПА. Применяется для изкотовления
скоб, хомутов,трубок, языков замка дверей, защёлок замков.
ПА-6 – продукт полимеризации
капролактама.ПА-6 самый дешёвый материал из полиамидов.По механическим
свойствам он превосходит другие ПА, имеет хорошие антифрикционные свойства.В
автомобилестроении применяется для изготовления втулок валика педали сцепления,
валика акселератора, изолирующей втулки рычага указателя и др. втулок, пластины
опоры педали акселератора, пробки горловины бачков, поводка тяги выключения
замка двери,опоры шаровой тяги привода управления коробки передачи,
штуцеров,шайб,корпусов распределителя нагретого воздуха.
ПА-66(анид) – продукт поликондексации соли
АГ (хим. название- полигексаметиленадипамид).По сравнению с другими ПА имеет
высокую прочномть, хорошую теплостойкость,антифрикционные и электроизоляционные
свойства.В автомобилестроении из ПА-66 выпускаются автомобильные детали типа
втулок педалей сцепления и тормоза, распорных втулок, втулок дуги обивки крыши,
ограничительных втулок, гаек-барашков крепления запасного колеса, шестерён
корпуса привода спидометра,шайб, колодок контактных для наружных и внутренних
штеккреов, каркасов катушек, пистонов крепления, вкладышей шарового кольца,
скоб, вентиляторов системы охлождения.
Стеклонаполненные ПА, содержащие 20-30%
стекловолокна. Механическая прочность и теплостойкость ПА, наполненных
стекловолокном, увеличивается по сравнения с ненаполненными в 2-3 раза.
Значительно возрастает и сопротивление ползучести, усталостная прочность,
износостойкость.В автомобилестроении Стеклонаполненные ПА для изготовления
деталей с жёстким размерными допусками, работающих в интервале температур от
-60 до 150 С, а так же деталей, несущих нагрузки. Это – ограничители хода
шестерни, рычаги включения привода, крыльчатки, шестерни, корпуса
предохранителей, корпус клапана бензобака и карбюратора, крышки картера
сцепления, бачки радиатора отопителяю, чашка нижняя шарнира наружного зеркпла,
детали топливной аппаратуры,различные втулки.
Таблица№3.
Физико-механические свойства ПА вышеуказанных модификаций.
Материал
|
Плотность
|
Прочность,МПа
|
Ударная
вязкость,кДж/м*м
|
Модуль упругости
|
Отно. Удлинение
при разрыве %
|
Твёрдость по
Бринеллю,МПа
|
|
При растяжении
|
При статическом
изгибе
|
При сжатии
|
Без
надреза
|
С надрезом
|
При растяжении
|
При изгибе
|
|
ПА-610
|
1090-1110
|
50-60
|
45-70
|
-
|
100-120
|
5-10
|
1500-1700
|
-
|
100-200
|
100-150
|
|
ПА-12
|
1020
|
40-45
|
55-65
|
60-63
|
80-90
|
5-9
|
1600-1800
|
1200-1300
|
200-280
|
75
|
|
ПА-6
|
1130
|
55-77
|
90-100
|
85-100
|
90-130
|
5-10
|
1200-1500
|
-
|
100-150
|
100-120
|
ПА-66
|
1140
|
80-85
|
80
|
-
|
90-95
|
5-8
|
3100
|
-
|
40-150
|
100-170
|
Стеклонаполненные
|
1350-1380
|
115-150
|
180-230
|
110
|
35-45
|
8-10
|
8000
|
9000
|
2,0-3,5
|
140
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поликарбонат
Поликарбонат - термопластичный полимер на
основе дифенилолпропана и фостена, выпускаемый под названием дифлон.Поликарбонат
характеризуется низкой водопоглощаемостьюи газонипроницаемостью, хоршими
диэлектрическими свойствами, высокой жёсткостью, теплостойкостью и химической
стойкостью,прозрачен, хорошо окрашивается.Стоек к световому старению и действию
окислителей даже принагреве до 120 С, допускается при работе изделий в
интервале от -100 до 135 С.Это один из наиболее удпропрочных термопластов,
что позволяет использоватьего в качестве конструкционного материала,
заменяющего металлы.В автомобилестроении из поликарбоната изготавливают
шестерни, подшипники, корпуса,крышки,клапаны.
Таблица№4. Теплофизические свойства
поликарбоната
Материал
|
Температура эксплуатации в С
|
Темп. Хрупкости при изгибе,
морозостойкость.С
|
Темп. Размягчения по Вика, С
|
Теплостойкость по Мартенсу,С, в
скобках-теплостойкость при деформации под нагрузкой в1,86МПа
|
Коэффициент линейного теплового
расширения,
|
Дифлон
|
-100 +135
|
-100
|
150-160
|
120-130
|
6
|
Полиформальдегиды(полиацетали)
Полиформальдегиды(ПФ) – это продукт полимеризации
формальдегида и триоксана с диоксоланом(СТД).Они сочетают высокий модуль
упругости при растяжении и изгибе с достаточно большой ударной вязкостью.По
показателям долговременной прочности при растяжении и изгибе и по усталостной
прочности эти материалы превочходят все другие термопласты , включая
полиамиды, поликарбонаты.Теплостойкость при изгибе при высоких нагрузках у
образцов из ПФ выше, чем у других термопластов, включая ПА-610, а
коэффициент трения по стали близок к этому показателю для ПА.Антифрикционные
марки ПФ имеют коэффициент трения 0,15-0,20.Полиформальдегиды
значительно превосходят ПА по водостойкости:при эксплуатации в водной среде
механические свойства материалов изменяются незначительно.Эти материалы удачно
сочетают хорошие электротехнические свойства с механической прочностью и
водостойкостью.
Страницы: 1, 2, 3
|