Наполненных фторопластов

НАПОЛНЕННЫЕ ФТОРОПЛАСТЫ

Наполненные фторопласты перерабатывают в изделия так же, как чистый полимер, в две стадии: предварительным холодным таблетированием заготовки при давлении .прессования от 250 до 1000 кГ/см2 (давление прессования подбирается в зависимости от вида и количества наполнителя) с последующим спеканием заготовок при 370 ± 10° С.

Наполненные фторопласты, содержащие порошкообразный наполнитель, спекают в свободном виде без прессформ. Однако введение волокнистых наполнителей (стекловолокна, асбеста, графитового волокна и др.) требует некоторого первоначального усилия при спекании, иначе изделия получаются пористыми и

Физико-механические свойства. Наполненные фторопласты представляют собой рыхлые (в некоторых случаях волокнистые) порошки, легко комкующиеся и спрессовывающиеся в плотные таблетки. Цвет порошков зависит от цвета наполнителя. Порошкообразные наполнители, такие как графит, бронза, кокс, ситал-лы и др., уменьшают прочность наполненных фторопластов тем больше, чем больше их введено полимер. Это хорошо видно из данных табл. 34, в которой приведены свойства наполненных фторопластов, выпускаемых английской фирмой Ликвид Най-троджен Процессинг.

Прочность при изгибе и модуль упругости. Наполненные фторопласты обладают различной прочностью при изгибе, зависящей также от вида и количества наполнителя (табл. 34). При введении наполнителя модуль упругости при изгибе увеличивается в 2—3 раза по сравнению с чистым фторопластом, причем величина его остается стабильной в широком диапазоне температур.

Трение и износ наполненных фторопластов. Наполненные фторопласты представляют большой интерес в качестве материа-? лов, обладающих высокими антифрикционными характеристи-! ками.

Наилучшей износостойкостью обладают стеклонаполненные фторопласты, а также фторопласты, содержащие бронзу, графит и медь.

Наполненные фторопласты все шире начинают применяться в химическом аппарате- и машиностроении для уплотнений узлов, работающих в условиях воздействия различных жидких и газообразных агрессивных сред. Поэтому вопрос химической стойкости этих материалов является чрезвычайно важным.

Применение наполненных фторопластов в машиностроении обусловливается высокой химической стойкостью, антифрикционными, термическими и самосмазывающими свойствами этих материалов. Все более широкое применение наполненные фторопласты находят в качестве уплотнительных материалов, из которых изготовляются поршневые, уплотнительные, опорные и сальниковые кольца для компрессоров среднего и высокого давления, работающих без смазки цилиндров.

23. 3 ы б и н Ю. А., С а м а с а т с к и и Н. Н. Наполненные фторопласты. Киев, «Техника», 19, 1965, стр. 75.

Глава VII. Наполненные фторопласты (Тихонова М. С.) . . . .176 Наполнители, их классификация и свойства . . . .176

Некоторые подшипники изготовляют со встроенными односторонними или двусторонними уплотнениями (с постоянным запасом пластичной смазки), с проточками на наружном кольце для установочной (фиксирующей) шайбы или с заменяющим последнюю упорным буртом. Чаще используют штампованные сепараторы, но иногда в подшипниках, преимущественно скоростных, применяют массивные сепараторы из латуни, бронзы, дюраля или трубочного текстолита. Существуют также самосмазывающие сепараторы из АСП-пластиков и наполненных фторопластов или поликарбонатов. Некоторые типы подшипников изготовляют с одним наружным или внутренним кольцом, а также без сепаратора. На рис. 1 представлены основные конструктивные разновидности стандартных шарикоподшипников: / — радиальный однорядный (ГОСТ 8338—75); 2 — то же, со стопорной канавкой (ГОСТ 2893—73); 3 — то же, с защитными шайбами (ГОСТ 7242—70*); 4 — радиальный сферический (ГОСТ 5720—75); 5 — магнетный; 6 — радиально-упор-ный (ГОСТ 831—75) с замком на наружном кольце; 7 — то же, с замком на внутреннем кольце; 8 — трех- или четырехконтактный (ГОСТ 8995—75); 9 — упорный одинарный (ГОСТ 6874—54*); 10 — то же, сферический, с подкладным кольцом; // — то же, двойной (ГОСТ 7872—75). На рис. 2 показаны наиболее характерные типы роликоподшипников: / — без бортов на наружном кольце (ГОСТ 8328—75); 2 — без бортов на внутреннем кольце (ГОСТ 8328—75); 3 — с одним бортом на внутреннем кольце (ГОСТ 8328—75); 4 — закрытый, с плоской приставной шайбой (число их разновидностей больше десяти, не считая конструктивных модификаций сепараторов, ГОСТ 8328—75); б — конический роликоподшипник (ГОСТ 333—71); в двух- и четырехрядном исполнении (ГОСТ 6364—68 и 8419—75); 6 — радиальный сферический двухрядный роликоподшипник (ГОСТ 5721—75) с бочкообразными телами качения; 7 — игольчатый подшипник (ГОСТ 4657—71) комплектный без сепаратора (может быть и с сепаратором); 8 — то же, со штампованным наружным кольцом (ГОСТ 4060—60); 9 — упор-

Некоторые подшипники изготовляют со встроенными односторонними или двусторонними уплотнениями (с постоянным запасом пластичной смазки), с проточками на наружном кольце для установочной (фиксирующей) шайбы или с заменяющим последнюю упорным буртом. Чаще используют штампованные сепараторы, но иногда в подшипниках, преимущественно скоростных, применяют массивные сепараторы из латуни, бронзы, дюраля или трубочного текстолита. Существуют также самосмазывающие сепараторы из АСП-пластиков и наполненных фторопластов или поликарбонатов. Некоторые типы подшипников изготовляют с одним наружным или внутренним кольцом, а также без сепаратора. На рис. 1 представлены основные конструктивные разновидности стандартных шарикоподшипников: / — радиальный однорядный (ГОСТ 8338—75); 2'.— то же, со стопорной канавкой (ГОСТ 2893—73); 3 — то же, с защитными шайбами (ГОСТ 7242—70*); 4—радиальный сферический (ГОСТ 5720—75); 5 — магнетный; 6 — радиально-упор-ный (ГОСТ 831—75) с замком на наружном кольце; 7—то же, с замком на внутреннем кольце; 8 — трех- или четырехконтактный (ГОСТ 8995—75); 9 — упорный одинарный (ГОСТ 6874—54*); 10 — то же, сферический, с подкладным кольцом; 11 — то же, двойной (ГОСТ 7872—75). На рис. 2 показаны наиболее характерные типы роликоподшипников: / — без бортов на наружном кольце (ГОСТ 8328—75); 2 — без бортов на внутреннем кольце (ГОСТ 8328—75); 3 — с одним бортом на внутреннем кольце (ГОСТ 8328—75); 4 — закрытый, с плоской приставной шайбой (число их разновидностей больше десяти, не считая конструктивных модификаций сепараторов, ГОСТ 8328—75); 5 — конический роликоподшипник (ГОСТ 333—71); в двух- и четырехрядном исполнении (ГОСТ 6364—68 и 8419—75); 6 — радиальный сферический двухрядный роликоподшипник (ГОСТ 5721—75), с бочкообразными телами качения; 7 — игольчатый подшипник (ГОСТ 4657—71) комплектный без сепаратора (может быть и с сепаратором); 8 — то же, со штампованным наружным кольцом (ГОСТ 4060—60); 9 — упор-

На рис. 8 представлены усредненные величины твердости наполненных фторопластов. Введение во фторопласт-4 наполнителя до 15—25% повышает твердость материала примерно в 1,5—1,8 раза; при дальнейшем увеличении содержания кГ/ннг наполнителя в смеси происходит резкое снижение твердости.

2. ВОДО- И КИСЛОТОПОГЛОЩАЕМОСТЬ НАПОЛНЕННЫХ ФТОРОПЛАСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

На рис. 42, б приведены опытные данные влияния концентрации Нг5О4 (пунктирные линии) на кислотопоглощение наполненных фторопластов. Из этих данных видно, что с увеличением

В уплотнительной технике фибра, кожа, резина постепенно заменяются композиционными материалами на основе полимеров. Капрон, капролон, полиэтилен работоспособны во многих жидкостных средах. В условиях сухого и полусухого трения, в присутствии соляной кислоты, аммиака, конденсата эффективно применение наполненных фторопластов.

В конструкции, показанной на рис. 63, импортные уплотнители с ограниченным до 1000 ч ресурсом работы были заменены уплотнителями из наполненных фторопластов.

Порошкообразный кварцевый наполнитель состоит из двуокиси кремния (SiO2) — 99,95% с примесями А12О3) FesOs, СаО, MgO, Na2O. Кварцевое стекло обладает очень высокой химической стойкостью к действию концентрированных минеральных кислот при высоких температурах. Исключение составляют только плавиковая и фосфорная кислоты. В качестве наполнителя чаще всего применяют пылевидный кварц — маршаллит с насыпным весом 0,96—1,0 Г/см5 и удельным весом 2,6—2,65 Г/см3. Для повышения твердости, прочности при сжатии и снижения усадки наполненных фторопластов, кроме кварца, применяются стекло-порошок, ситаллы.

Стеклопорошок получается путем дробления и размола стекла щелочного и бесщелочного состава, с удельным весом 2,5— 2,6 Г/см3. Наибольшей химической стойкостью обладает щелочное стекло, которое рекомендуется для получения наполненных фторопластов, предназначенных для работы в агрессивных средах.

стях, расстояние между которыми 3,345А, т. е. больше, чем расстояние между атомами в шестиугольнике, поэтому связь атомов в горизонтальной плоскости прочнее, чем связь шюкостей между собой. Слоистая структура графита обусловливает различие его свойств в разных сечениях. Существует два типа графитов: натуральный и искусственный. Натуральный графит содержит от 10 до 50% минеральных примесей и от 1 до 5% летучих веществ. Искусственный графит получается путем прокаливания шихты, состоящей из нефтяного кокса и каменноугольной смолы без доступа воздуха в специальных печах. В качестве наполнителя для фторопласта используется в основном искусственный графит в виде порошка с размером частиц, не превышающим 100 мкм. В некоторых случаях используют коллоидный графит марки С (остаток после просева на сите с сеткой 0,063 — не более 1%). Графитовый наполнитель улучшает теплопроводность и антифрикционные свойства наполненных фторопластов, увеличивает прочность при сжатии, снижает хладотекучесть и усадку.

Введение стекловолокнистого наполнителя в сотни раз повышает износостойкость наполненных фторопластов, снижает коэффициент линейного термического расширения, усадку, повышает стойкость к деформации под нагрузкой.