Фенопласти їх склад властивості і області застосування

Практика використання налічує більш ніж 100-річну історію. Відомі десятки різних синтетичних матеріалів, серед яких полікарбонат, полівінілхлорид, поліетилен, поліпропілен, полістирол і поліуретан, з яких виготовляються тисячі виробів широкого призначення для всіх галузей промисловості. Одним з найперших полімерних матеріалів став використовуватися такий матеріал як фенопласт.

Історія виникнення і розвитку

Початок виготовлення і використання перших виробів з фенопласту датується для України 1913 роком. Уже тоді була потрібна гідна заміна деяких деталей природного походження, які були дороги при промисловому виробництві машин.

За своєю суттю фенопласти є реактопластами, які отримують на основі феноло-формальдегідних смоляних складів. В основі технології отримання названого виду пластмаси варто метод поліконденсації.

Велику сферу застосування зумовлюють багато гідності в порівнянні з традиційними матеріалами:

  • практично безмежна сировинна база;
  • високі експлуатаційні властивості отриманих виробів;
  • невисока кінцева вартість деталі і машини в цілому.

Фенопласти легко замінюють високолеговані стали, скло, активно застосовуються і у спіненому стані як ізолюючий матеріал.

Незважаючи на тривале використання фенопластів, матеріал не втратив актуальність в своєму застосуванні. В першу чергу це обумовлено його затребуваністю як конструкційний матеріал. Серед інших областей, де затребуваний цей полімер, можна назвати суднобудування. Однак перш ніж зрозуміти таку популярність, слід розглянути, чим вирізняються фенопласти, їх склад, властивості і області застосування більш детально.

Основні властивості і види матеріалу

Застосування фенопластов засноване на цілому ряді чудових властивостей, характерних для цього матеріалу:

  1. Невелику питому вагу – від 1,0 до 1,8 г / см3. Приблизно можна говорити про 5-кратному перевазі в порівнянні з чорними і кольоровими металами в загальній оцінці.
  2. Висока антикорозійна стійкість. Фенопласт не тільки не піддається руйнівному впливу кисню, а й успішно протистоїть іншим агресивних хімічних середовищ. Слабкий опір виявляється матеріалом тільки при взаємодії з концентрованими кислотами і лугами.
  3. Висока механічна міцність, яка може перевищувати міцність чавуну. Готові деталі успішно працюють не тільки в ремінних передачах, але на основі цього полімеру виготовляються підшипники ковзання. Тут також проявляється антифрикционная стійкість матеріалу, коли для роботи, де присутній тертя, не потрібно додаткове мастило.
  4. Пластичність. Це властивість може досягатися за певних умов, що дозволяє отримати не тільки міцні вироби, а й наділяє їх необхідною гнучкістю.
  5. Непроводімость електричного струму. Ця властивість дозволяє використовувати фенопласт в електротехніці в якості діелектрика.
  6. Світлопроникність. Поряд з денним світлом фенопласт пропускає промені в ультрафіолетовому діапазоні, що є важливою перевагою в порівнянні з силікатним склом.
  7. Низька теплопровідність. При середньому показнику 0,3 матеріал успішно використовується як теплоізоляційний.
  8. Можливість фарбування. Така здатність дозволяє успішно заміняти дорогі елементи декору з натуральних матеріалів.

Можливість наділяти виготовляються деталі певними властивостями робить фенопласт дійсно унікальним матеріалом, а область його застосування постійно збільшується.

При поділі фенопласту за основними двома напрямками можна виділити резольного групу і новолачние смоли. Резольних матеріал отримують при надлишку альдегідів і при лужному каталізаторі. При цьому використання отвердителей не потрібно.

Новолачние смоли вимагають застосування затверджувачів і виробляються методом поліконденсації з надлишком фенолу в кислому каталізаторі.

Вся лінійка вироблених фенопластів досить широка, що пояснюється можливістю застосовувати різні наповнювачі при виробництві кінцевого матеріалу. Можна назвати такі основні види продукції:

  • прес-порошки;
  • армовані фенопласти;
  • крошкообразную прес-матеріали;
  • шаруваті пластики;
  • текстоліти;
  • деревні пластики;
  • гетинакс.

Однією з основних груп фенопластів є армовані фенопласти. Посилення властивостей деталі відбувається за рахунок включення до складу таких компонентів як вуглецеві волокна, деревне шпон, ткані або інші волокнисті матеріали, і навіть папір. Залежно від які наділяються властивостей отримують кінцевий матеріал, який підлягає фінішної обробки, і може використовуватися в самих різних областях.

Армований фенопласт випускають у вигляді заплутано-волокнистого або гранульованого кінцевого продукту. Більш зручним в обробці є гранульований матеріал, який дозволяє виготовити з гранул довжиною від 5 до 30 мм спресовані плити, з подальшим виготовленням кінцевих деталей. За такою технологією отримують текстоліт, склотекстоліт, гетинакс.

Все пресовані матеріали мають досить стабільними механічними, в першу чергу, властивостями міцності, що дозволяє успішно застосовувати в області машинобудування. Серед інших методів обробки застосовують також лиття, напилення або намотування матеріалу. Для затвердіння застосовують різні хімічні сполуки.

Країни, лідери в промисловому виробництві, мають власні запатентовані розробки, де фенопласти володіють окремими унікальними властивостями:

  • дуротон – Німеччина;
  • Рішельє – Японія;
  • турнерон – Франція;
  • текстоліт – США.

Така різноманітність одержуваних видів матеріалів на основі фенопластів дозволяє постійно розширювати сферу застосування, а обсяг виробництва щорічно в світі обчислюється вже десятками мільйонів тонн.

напрями використання

Застосування фенопластов тільки в одній області – суднобудуванні – важко повністю описати. Це пов’язано з тим, що фенопласти, їх склад, властивості і області застосування якнайкраще відповідають суворим умовам експлуатації. Серед основних напрямків можна виділити:

  1. Корпусні деталі конструкції суден, куди входять настили, окремі приміщення і суднові надбудови. В окремих випадках для малотоннажних судів може бути виготовлена ​​конструкція цілком.
  2. Технічне оснащення судів – гребні гвинти, деталі силового, навігаційного обладнання, включаючи електротехнічне.
  3. Устаткування і предмети інтер’єру: меблі, деталі оздоблення інтер’єрів, освітлювальні приладу.
  4. Санітарно-технічне обладнання і засоби порятунку.

Активно фенопласти використовуються в будівництві. Якщо тепло- і звукоізоляційні застосування тут зрозуміло, то незвичайним є застосування фенопластов для кращого з’єднання (склеювання) будівельних матеріалів (блоків і ін.). Крім того, широко відомий пластобетон, де матеріал вводиться до складу суміші, що збільшує міцнісні властивості готових бетонних плит.

В автомобілебудуванні, важкої і легкої промисловості знаходять застосування деталі з фенопластів. Можна згадати такі чудові вироби як:

  • гальмівні колодки автомобілів;
  • шестерні колеса;
  • шківи ремінних передач;
  • деталі механізму газорозподілу – втулки, штовхачі;
  • плати мікросхем в електротехніці.

Активно використовуються деталі з фенопластов в авіації, як при створенні корпусних деталей, так і в якості складових елементів багатьох систем.

Важливим аспектом використання цього виду полімеру є значне зниження вартості готової продукції. Ще на стадії виробництва деталей витрачається в 5 разів менше енергії в порівнянні з алюмінієм, або в 3 рази, якщо виробляти металопрокат. При цьому одночасно більш простий є модернізація виробництва під зміна технологій, а довговічність, зносостійкість може бути збільшена в порівнянні з металевими виробами. Можна впевнено сказати, що споживання фенопластів буде і далі зростати.

Ссылка на основную публикацию