82. Поликарбонаты, пенопласт и полиимиды

Поликарбонаты — это термопластические материалы, обладающие ценными свойствами:

1) высокой поверхностной твердостью; 2) ударной прочностью; 3) теплостойкостью.

Поликарбонаты водостойки и стойки к окислительным средам при повышенных температурах. Они совершенно прозрачны и могут быть использованы вместо силикатного стекла для изготовления фонарей, светильников, деталей приборов, посуды, тары для жидких веществ.

Пенопласт — это полимер, отличающийся химической стойкостью и атмосферостойкостью. По водостойкости пенопласт аналогичен фторопластам, полиэтилену и полистиролу. Из пенопласта изготовляют химически стойкие трубы, клапаны, вентили, сепараторные кольца, подшипники, детали часовых механизмов, детали отделки помещений.

Полиимиды — это новый вид термопластичных пластмасс. Его свойства:

1) высокая нагревостойкость (220 — 250 ^оС); 2) хорошие электрические характеристики; 3) большие значения механических характеристик.

Полиимиды химически стойки. Они не растворяются в большинстве органических растворителей, на них не действуют разбавленные кислоты, минеральные масла и вода. Разрушение полиимидов вызывают концентрированные кислоты, щелочи и перегретый водяной пар.

83. Газонаполненные и фольгированные пластмассы

К газонаполненным пластмассам относят легкие пластмассы — пенопласта и поропласты, которые состоят из мельчайших ячеек или пор, отделенных друг от друга тонкой пленкой полимера.

Материалы, состоящие из замкнутых, несообщающихся ячеек, называют пенопластами, а материалы, в которых преобладают сообщающиеся между собой поры, — поропластами. Когда от материала требуются высокие тепло- и электроизоляционные свойства и водонепроницаемость, применяют пенопласта. Для звукоизоляции используют поропласты.

Пенопласта и поропласты получают насыщением расплавленной смолы газами под давлением, при этом происходит вспенивание полимера. В пенопластах 90—95% объема занимают газы. Наибольшее применение получили пенополиуретаны, обладающие высокими диэлектрическими, тепло-, звуко- и виброизоляционными свойствами, высокой удельной прочностью, большой влагостойкостью, стойкостью к кислотам и щелочам, малым коэффициентом теплопроводности, низкой плотностью (до 20 кг/м³).

Фольгированные пластмассы имеют специальное назначение: их применяют при изготовлении плат с печатным монтажом, кодовых переключателей, печатных якорей электродвигателей и других деталей. Фольгированные пластмассы представляют собой слоистый пластик (гетинакс, стеклотекстолит), облицованный с одной или двух сторон медной фольгой толщиной 35 или 50 мкм.

Фольгированные пластики должны удовлетворять требованиям, связанным с технологией производства печатных схем, и условиям их эксплуатации. Фольгированный пластик должен выдерживать воздействие повышенных температур в процессе производства печатных плат (взаимодействие припоя при пайке схем) и обеспечивать достаточную прочность сцепления фольги при длительной эксплуатации изделий.

84. Резиновые материалы

Резина — это продукт химической переработки каучуков, получаемый в результате вулканизации. Наиболее распространенным вулканизатором является сера. В процессе вулканизации (нагрев в парах серы) линейная структура каучука превращается в пространственную за счет того, что сера, вступая в реакцию с атомами углерода, имеющими до вулканизации двойные связи, соединяет макромолекулы. При вулканизации термопластичный пластик переходит в реактопласт с пространственной структурой.

Помимо каучука и вулканизатора, в состав резины входят: 1) противостарители (антиоксиданты) — вещества, препятствующие окислению резины, они связывают кислород, продиффундировавший в резину (химические), или образуют защитные пленки, предохраняющие от окисления (физические) — парафин, воск; 2) пластификаторы, облегчающие переработку резиновой смеси: парафин, вазелин и др.; 3) наполнители — активные (сажа, оксиды кремния и цинка), участвующие в образовании трехмерной структуры и поэтому повышающие качественные свойства; 4) инертные материалы (мел, тальк), вводимые для удешевления; 5) красители минеральные или органические, выполняющие декоративную роль. Кроме того, поглощая коротковолновую часть солнечного спектра, они задерживают световое старение резины.

Повышение температуры снижает прочность резин. При низких температурах происходят переход в стеклообразное состояние и потеря эластичных свойств.

По назначению резины подразделяются на резины общего назначения и специальные. К резинам общего назначения относятся НК, СКБ, СКС, СКИ: НК — на основе натурального каучука, СК — синтетические. К специальным резинам относятся масло- и бензостойкие, теплостойкие, морозостойкие, светоазоностойкие, износостойкие и электротехнические.

Электротехнические резины подразделяют на электроизоляционные и электропроводящие. Электропроводность достигается введением в резину угольной сажи и графита.