Полимерных композиций

В ЛКМ, пигментированных цинковой пылью, используют преимущественно полимерные связующие или водные растворы силиката натрия (неорганические краски, обогащенные цинком). Эти краски используют как грунтовки, и назначение цинка в них такое же, как и в случае гальванических покрытий, — катодная защита стали. Такие краски, ввиду их хорошей адгезии к цинку, наносят иногда на частично проржавевшие оцинкованные поверхности (ржавчину необходимо предварительно удалить). Для обеспечения хорошего электрического контакта между частицами цинка и основным металлом массовое содержание пигмента в высушенном слое краски должно составлять 95 % [5,6]. Такое покрытие в морской воде защищало сталь от коррозии в местах царапин в течение 1—2 лет, в то время как в покрытиях с 86 % и 91 % Zn ржавчина появилась, соответственно, в течение 1—2 и 10—20 дней. В качестве связующих, способных связать такие большие количества цинкового пигмента, рекомендуют хлорированный каучук, полистирол, эпоксидные смолы и полиуретан.

По составу все ПСМ можно разделить на следующие группы: композиции, содержащие главным образом антифрикционные наполнители, полимерные связующие и пластификаторы (дополнительные смазочные материалы); композиции с комплексными наполнителями, улучшающими физико-механические и триботехнические свойства материалов; комбинированные самосмазывающиеся материалы типа

'Выбор и осуществление экспериментального метода определения термического сопротивления связаны со значительными трудностями, поскольку полимерные связующие в отличие от обычных низкомолекулярных веществ характеризуются целым рядом специфических особенностей в процессе воздействия внешнего силового и температурного полей. Поэтому, выбирая метод экспериментального исследования клеевых соединений в условиях стационарного-или нестационарного тепловых режимов, необходимо обеспечить возможность выявления всех свойств, обусловленных структурными особенностями полимерных связующих.

Полимерные связующие могут быть как термореактивными, так и термопластичными. Для термопластичных пенопластов наиболее опасны температуры, близкие к температуре текучести, когда значительно снижается прочность материала и избыточное давление газа внутри ячеек может разрушить пенопласт. Для получения эластичных материалов вводят пластификаторы.

Особенность углепластиков — значительное разнообразие методов их формирования и способов ориентации волокон. Это также затрудняет их стандартизацию, как и стандартизацию металлокомпозитов. Следует отметить, что различные фирмы-изготовители используют компоненты углепластиков (углеродные волокна и полимерные связующие), значительно отличающиеся по свойствам. Поэтому для выбора требуемого материала и расчета его свойств приходится использовать технические данные различных фирм, а для общей классификации углепластиков необходимо тщательное изучение и сопоставление этих данных.

волокон связующим. Обычно полимерные связующие хорошо смачивают поверхность армирующих волокон; при использовании металлических связующих проблема смачиваемости приобретает особое значение. И борные, и углеродные волокна плохо смачиваются расплавами металлов и сплавов. Поэтому, для того чтобы металлическое связующее достаточно хорошо проникало в межволоконное пространство, необходимо проводить специальную обработку поверхности волокон. Однако такая обработка элементарных волокон в пучке затруднена контактом волокон друг с другом; это обстоятельство характерно для углеродных армирующих материалов, состоящих из большого числа элементарных волокон. Следует отметить, что вещества, нанесенные на поверхность тонких волокон, оказывают заметное влияние на свойства матрицы. Так, при нанесении поверхностного слоя толщиной 0,5 мкм на волокна диаметром 5 мкм площадь поперечного сечения поверхностного слоя составляет 44% площади поперечного сечения волокон. Это приводит к заметному изменению механических и физических свойств матрицы. Площадь поперечного сечения поверхностного слоя такой же толщины, нанесенного на борные волокна диаметром 100 мкм, составляет всего лишь 2% площади поперечного сечения волокон и его влияние на свойства матрицы менее значительно.

Особенность углепластиков - значительное разнообразие методов их формирования и способов ориентации волокон. Это также затрудняет их стандартизацию, как и стандартизацию металлокомпозитов. Следует отметить, что различные фирмы-изготовители используют компоненты углепластиков (углеродные волокна и полимерные связующие), значительно отличающиеся по свойствам. Поэтому для выбора требуемого материала и расчета его свойств приходится использовать технические данные различных фирм, а для общей классификации углепластиков необходимо тщательное изучение и сопоставление этих данных.

волокон связующим. Обычно полимерные связующие хорошо смачивают поверхность армирующих волокон; при использовании металлических связующих проблема смачиваемости приобретает особое значение. И борные, и углеродные волокна плохо смачиваются расплавами металлов и сплавов. Поэтому, для того чтобы металлическое связующее достаточно хорошо проникало в межволоконное пространство, необходимо проводить специальную обработку поверхности волокон. Однако такая обработка элементарных волокон в пучке затруднена контактом волокон Друг с другом; это обстоятельство характерно для углеродных армирующих материалов, состоящих из большого числа элементарных волокон. Следует отметить, что вещества, нанесенные на поверхность тонких волокон, оказывают заметное влияние на свойства матрицы. Так, при нанесении поверхностного слоя толщиной 0,5 мкм на волокна диаметром 5 мкм площадь поперечного сечения поверхностного слоя составляет 44% площади поперечного сечения волокон. Это приводит к заметному изменению механических и физических свойств матрицы. Площадь поперечного сечения поверхностного слоя такой же толщины, нанесенного на борные волокна диаметром 100 мкм, составляет всего лишь 2% площади поперечного сечения волокон и его влияние на свойства матрицы менее значительно.

Вязкоупругие свойства компонентов. Полимерные связующие обладают выраженными вяз-коупругими свойствами, и их деформации при постоянном длительном нагружении могут отличаться в несколько раз от первоначальных значений.

При получении композиционных материалов полимеры используются либо в чистом виде (в форме порошков, гранул, листов, пленок), либо в виде связующих. Полимерное связующее представляет .собой двух- или многокомпонентную систему, состоящую из синтетической смолы (полимерной либо олигомерной составляющей) и от-вердителей или инициаторов, катализаторов и ускорителей отвердения. Часто полимерные связующие содержат также пассивные или активные растворители (разбавители), пигменты и красители, пластификаторы, стабилизаторы и другие компоненты (смазки, антипи-рены, антистатики, антимикробные агенты), вводимые с целью придания связующим и композиции необходимых технологических и эксплуатационных свойств.

Основой пластмасс являются полимерные связующие вещества. Многие пластмассы состоят только из связующего вещества. Кроме связующих в состав пластмасс мо-

компенсатора износа из анаэробных полимерных композиций / Тезисы докладов .Международной научной конференции «Концепция развития и высокие технологии индустрии ремонта транспортных средств». — Оренбург, 1993, с. 81—83.

ние многослойных систем позволяют обеспечить долговременную защиту оборудования. Наиболее перспективное направление повышения эффективности антикоррозионных полимерных покрытий — это разработка полимерных композиций адгезионно-ингибирующего действия, компоненты которой обеспечивают прочную хемосорбционную адгезионную связь с поверхностью металла в процессе формирования полимерного слоя и ингибирующее действие в процессе эксплуатации покрытия.

В настоящее время наиболее широко используют покрытия на основе фенолформальдегидных, фуриловых, эпоксидных, полиэфирных смол, а также на основе различных полимерных композиций. Для изоляции наружной и внутренней поверхностей трубопроводов используют полимерные материалы на основе термопластов.

Описаны методика и технология применения полимерных композитных систем при вскрытии и разобщении пластов, комплексном воздействии на при-забойную зону, глушении нефтяных и газовых скважин перед проведением в них геолого-технических мероприятий, изоляции водопритоков и ликвидации негерметичности обсадных колонн. Приведены характеристика исходных материалов и рецептуры композитных систем, их реологические свойства и неравновесные эффекты в них. Изложена технология приготовления полимерных композиций.

АНТИСТАТИКИ — вещества, понижающие ста-тич. электризацию полимерных материалов. В качестве А. используют: соли четвертичных аммониевых оснований и др. поверхностно-активные вещества; нек-рые плёнкообразующие полимеры с хорошими антистатич. свойствами (напр., полиакриламид); электропроводящие материалы — сажу, порошки металлов и др. А. вводят в состав полимерных композиций или наносят на поверхность изделий (в последнем случае используют р-ры или дисперсии А.). Антистатич. обработке подвергают синте-тич. волокна и ткани, плёнки, трубопроводы для транспортирования огнеопасных жидкостей, корпуса и шкалы приборов и др.

Кроме того, они имеют так называемую высокую критичность, под которой понимают то обстойтельство, что стабильность свойств полимерных композиций может быть обеспечена лишь при точной дозировке отвердителя.

Особенно возросло потребление пластмасс в автомобильной промышленности. Так, на автозаводе им. Лихачева в новом автомобиле ЗИЛ-130 число деталей из пластмасс увеличено по сравнению с автомобилем ЗИЛ-164А с 64 до 86; в новом легковом автомобиле «Москвич-408»— с 26 до 82 по сравнению с предыдущей моделью. В 1963—1964 гг. на Московском и Горьковском автозаводах разработано более 150 новых деталей из пластмасс. На ряде автомобильных заводов значительное распространение получила технологическая оснастка (штампы, литейные модели и др.) из полимерных композиций. Первый авторемонтный завод в Киеве накопил большой опыт изготовления широкой номенклатуры деталей из отходов капрона (втулки, шестерни, штуцеры, крыльчатки, корпуса, краники и др.) взамен цветных металлов и сплавов. На Гомельском авторемонтном заводе выпускается более 20 деталей из капрона для легковых автомобилей.

Устранение указанных недостатков и расширение сырьевой базы (полимеров) оказалось возможным путем создания полимерных композиций.

Получение высококачественных вязких полимерных композиций неразрывно связано о совершенствованием сувесгауювего я разработкой нового высоковффективного смесительного оборудования.

* Большие количества наполнителей резко снижают ударную вязкость полимерных композиций, увеличивают в ряде случаев интенсивность износа сопряженных тел — полимерной детали и металлического контртела. — Прим. ред.

применения металлопластовых вкладышей в тяжелонагруженных подшипниках, когда они не могут работать длительно без смазки. Вкладыши из полимерных композиций в таких случаях быстро изнашиваются, что приводит иногда к большим производственным потерям. Подшипники из металлопластов применяют в таких узлах трения, в которых недопустимо или нецелесообразно использовать масло или другие смазки: при высоких и низких температурах; когда недостаточно места для установки подшипника жидкостного трения; в тех случаях, когда необходимо обеспечить при аварийном состоянии на определенное время работу узла трения без смазки, а также там, где требуется ограничить либо исключить выполнение операций по уходу за подшипниками.