Файл: 1 Начало промышленного производства ряда полимеров и пластмасс.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 322
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Тема Т1
-
Перечислите первые 3-4 полимера промышленного производства
Таблица 1.1 - Начало промышленного производства ряда полимеров и пластмасс
Годы | Полимеры и пластмассы |
1905-1915 | Фенолоформальдегидные смолы и пластмассы на их основе (фенопласты): бакелиты и карболиты |
1930-1940 | Поливинилацетат и полистирол (1930) Полиметилметакрилат (1934) Алкидные смолы (1933-35) Поливинилхлорид (1937) Полиамиды (1938-40) Меламиноформальдегидные смолы (1939) Полиэтилен высокого давления (1938-Великобритания; 1939-Германия; 1943-США) |
1941-1950 | Полиакрилонитрил (1943) Кремнийорганические смолы-силиконы (1944) Эпоксидные смолы (1948) Полиуренаты (1949-50) Политетрафторэтилен (1950) Стеклопластики |
1951-1960 | Полипропилен (1954-57) Поликарбонаты (1957) Полиэтилен низкого давления Цис-полиизопрен (синтетический аналог НК) |
1961-1970 | Полиаерилаты; полиарилены; стереорегулярный изопреновый каучук, аналог НК-СКИ-3 (СССР). Стереорегулярный бутадиеновый (дивиниловый) каучук СКД (СССР); полиформальдегид |
1970 и далее | Известные многотоннажные полимеры и сополимеры с модифицированной структурой и улучшенными свойствами; малотоннажные полимеры со специальными свойствами; полимерные композиционные материалы; смеси и сплавы полимеров |
-
Дать понятие композиционные материалы (КМ) – композиты
композиционным называют материалы, состоящие из двух или нескольких компонентов – фаз и являются многофазными (гетерогенными) материалами. В композиционном материале основной компонент и модифицирующие его добавки составляют непрерывную фазу и выполняют роль матрицы. Другой компонент, составляющий также самостоятельную фазу, является армирующим элементом
– наполнителем. Существование сцепления между не совмещающимися матрицей и наполнителем в гетерогенных материалах отличает их от механических смесей и подчеркивается названием композиционные материалы (композиты - КМ).
-
Дать понятие полимерные композиционные материалы
В данной дисциплине мы будем рассматривать полимерные материалы, применяемые в производстве изделий конструкционного назначения – конструкционные пластики (ненаполненные термопласты и реактопласты, наполненные и армированные пластики, пенопласты). Традиционно эти материалы относятся к пластическим массам, хотя вы теперь представляете, что из них выделен отдельный класс полимерных материалов - полимерные композиционные материалы (ПКМ – композиты). К ПКМ относят только полимерные материалы, наполненные твердыми наполнителями, в первую очередь усиливающими или армирующими.
В основу классификации полимерных материалов конструкционного назначения (конструкционных пластиков) положено деление их на ненаполненные и наполненные материалы. При чем ПКМ являются одним из видов наполненных пластиков. Практически все ненаполненные пластики могут служить матрицей наполненных материалов.
-
Что такое дисперсно-упрочненные КМ (ДУКМ) ?
Дисперсно-упрочненные КМ (ДУКМ) характеризуются микроструктурой, которая представляет собой матрицу из элементарного вещества или сплава, в которой равномерно распределены мельчайшие частицы наполнителя. Частицы наполнителя в ДУКМ имеют размеры от 0,01 до 0,1 мкм в количестве от 1 до 15 объемных %. В ДУКМ матрица несет основную нагрузку. Примером этого класса КМ могут служить дисперсно-упрочненные металлы (сплавы). Они изготовляются методом порошковой металлургии, а также поверхностным или внутренним окислением, методами восстановления или разложения солей. Это в основном материалы радиоэлектронного назначения.
Дисперсно-наполненные КМ (ДНКМ) характеризуются тем, что размер частиц в них превышает 1 мкм, а их концентрация более 25 объемных %. При упрочнении частицами нагрузка распределяется между матрицей и частицами. Хотя данные КМ уступают по достижению степени упрочнения 3 классу КМ, но по своему практическому распространению они обогнали КМ всех других классов. ДНКМ можно разделить на два вида:
Неорганические порошковые композиты, изготовленные из керамических материалов и металлов. Это технические стекла (в том числе упрочненные типа ситаллов) и собственно керамика. В керамической матрице дисперсной фазой служат металлические порошки. И наоборот металлическая матрица наполнена порошкообразной керамикой и интерметаллами. Неполный перечень областей их применения включает:
изготовление деталей и частей конструкций методами порошковой металлургии;
производство электрических контактов;
радиационных экранов;
режущего инструмента, буровых долот;
магнитов;
электродов для искровой обработки;
сопел ракет и реактивных двигателей.
2. Полимерные композиционные материалы с порошкообразными наполнителями. (Подробно рассматривается в дисциплине “Технология переработки полимерных материалов”).
-
Что такое дисперсно-упрочненные КМ (ДУКМ) ? -
Классификация полимерных материалов по совокупности эксплуатационных свойств
Из всей совокупности параметров эксплуатации при выборе конструкционного полимерного материала для изготовления изделия первоначально оценивают значения теплостойкости, предела текучести и модуля упругости, твердости. Критерии классификации ПМ по совокупности параметров эксплуатационных свойств представлены на рис. 1.6 и таблице 1.3.
Конструкционные полимерные материалы
Тв>550C; σт.р.>2 МПа; Ер>10МПа; НБ>2МПа
Общетехнического назначения
Тв<1500C; σт.р.<35МПа; Ер<900МПа; НБ<60МПа;
Е*п<550МПа; Т **э<600C
Инженерно-технического назначения
Тв>1500C; σт.р>35МПа; Ер>900МПа; НБ>60МПа;
Е*п>550МПа; Т **э>600C
Работают при
свервысоких
температурах
Тв>2500C
(5)
Работают при
высоких
температурах
2200С<Тв<2500C
(4)
Работают при
повышенных
температурах
1500С<Тв<2200C
(3)
Работают при обычных
и средних
температурах
Тв>900C
(2)
Работают при обычных
температурах
550С<Тв<900C
(1)
Эластичные
Ер<450МПа;
(1.1)
Ударопрочные
a>5кДж/м2
(3.2)
Неударопрочные
a<5кДж/м2
(3.1)
Полужесткие
и жесткие
Ер>450МПа;
(2.2)
Эластичные
Ер<450МПа;
(2.1)
Полужесткие
и жесткие
Ер>450МПа;
(1.2)
* Еп- модуль ползучести при деформации 0,5% и продолжительности действия нагрузки 1000 ч;
**Тэ – максимальная температура эксплуатации при длителной статической нагрузке.
рис.1.6. Критерии классификации полимерных материалов по совокупности параметров
эксплуатационных свойств
Таблица 1.3 - Классификация полимерных материалов по совокупности эксплуатационных свойств
Номер группы (рис. 1.6) | Полимерные материалы |
1.1 | Сополимеры этилена и винилацетата, поливинилхлорид пластифицированный, вспененный полиэтилен |
1.2 | Поливинилхлорид непластифицированный, вспененный полистирол, этролы, сополимер стирола с метилметакрилатом и нитрилом акриловой кислоты |
2.1 | Полиэтилен низкой плотности, сополимер этилена и полипропиленом, полиуретаны |
2.2 | Полиэтилен высокой плотности, полиэтилен среднего давления, полипропилен, полистирол, ударопрочные сополимеры стирола, сополимеры стирола с α-метилстиролом или нитрилом акриловой кислоты, фторопласты, жесткие полиуретаны, пентапласт, полиметилметакрилат, сополимер стирола с метилметакрилатом |
3.1 | Пресс-порошки, пенопласты на основе фенолоформальдегидных, аминоальдегидных, эпоксидных смол, премиксы эпоксидных смол |
3.2 | Полиамиды, поликарбонат, сополимеры формальдегида, полибутилентерефталат, полифенилоксид, полисульфон, полиакрилаты, препреги, гетинаксы на основе фенолоформальдегидных смол, листовые слоистые материалы на основе аминоальдегидных смол, текстолит |
4 | Полиамид-66, полиэтилентерефталат, полиэфирсульфон, стеклонаполненные композиции на его основе, эпокси-кремнийоргранические пресс-материалы, стеклотекстолиты на основе фенолоформальдегидных и эпоксидных смол, волокниты, стекло- и асбоволокниты |
5 | Фенилон, полиимид, полибензоксазол, полиамидоимиды, композиты на основе кремнийорганических смол |