Инженерные пластики и их применение. Часть 10

Из-за своей очень низкой вязкости под воздействием тепла и давления эпоксидные соединения используются в герметизированных катушках, электронных компонентах, конденсаторах, резисторах и многих других применениях, где необходимо защитить чувствительные металлические вставки или провода. Составы могут быть сделаны в широком диапазоне цветов, которые получаются достаточно стойкими. Поскольку эпоксидные смолы очень пластичны, они могут отливаться в специальных прессах для литьевого прессования и специально разработанных литейных формах. Поскольку для получения компаунда используются кислотный катализатор и стеклянные или минеральные наполнители, эти материалы могут оказывать неблагоприятное воздействие на форму из закаленной стали, что может привести к чрезмерному износу направляющей и заслонки. Значения удельного веса могут составлять от 1,49 до 2,0. Двумя основными недостатками эпоксидных смол могут считаться достаточно высокая стоимость и относительно короткий срок годности некоторых типов соединений.

Фенольные формовочные смеси, самые старые из искусственных материалов, производятся с широким спектром свойств и являются наиболее широко используемыми из всех термореактивных формовочных смесей. Фенольные формованные детали являются твердыми, негорючими, жесткими, прочными и стабильными по размерам. Они устойчивы к низким температурам и имеют температуру непрерывного использования +218 °C, а выдерживают двухчасовые испытания при температуре 288 °C. В отдельных случаях они могут выдерживать очень высокие температуры в течение очень короткого периода времени. Они могут быть изготовлены так, чтобы иметь превосходную химическую стойкость, превосходное электрическое сопротивление и ударную вязкость. Фенольные смолы, полученные путем объединения фенола и формальдегида в присутствии конкретного катализатора, могут давать одностадийную или двухстадийную смолу. Используются многие типы наполнителей, такие как древесная мука, хлопковое волокно, бумага, слюда, асбест, различные формы стекла, синтетические волокна (нейлон), тканевый наполнитель и многие другие.

Красители, смазки и пластификаторы являются другими ингредиентами. Формовочные соединения, полученные из одностадийной, двухстадийной или комбинации могут иметь конкретные виды наполнителя и цветных красителей, составленных таким образом, чтобы получить желаемые характеристики конечного продукта. Поскольку возможно обрабатывать материалы, обладающие таким широким спектром свойств, фенольные материалы обычно делятся по нескольким общим классификациям: общего назначения, термостойкие, ударопрочные, электрические и специального назначения (включая химически стойкие соединения). Имея такой количество классификации, естественно, фенол-формальдегидные смолы ориентированы на множество приложений. Фенольные формовочные смеси используются для производства деталей в следующих областях рынка: электроприборы, автомобили (системы зажигания, детали трансмиссии и тормозные механизмы), замыкание, связь, электрические выключатели и стартеры, стиральные и посудомоечные машины, электроинструменты, текстиль, электропроводка и множество сопутствующих товаров. Диапазон удельного веса составляет от 1,23 до 1,87. Диапазон цен фенол-формальдегидных смол достаточно широк и зависит от особенностей производства и используемых добавок и наполнителей.

Полиэфирные формовочные смеси обычно изготавливают для получения деталей, имеющих хорошие электрические значения или физические свойства с превосходной химической стойкостью. Эти соединения производятся в форме гранул или премиксов. Наиболее распространенными наполнителями являются минеральные и стеклянные волокна различной длины. Удельный вес может составлять от 1,65 до 2,3. Затраты могут значительно варьироваться в зависимости от методов обработки, марки смол и типов наполнителей. Применяются в таких областях рынка, как автомобильная промышленность, распределительные устройства, самолеты, оборонные комплексы, химическая промышленность (фланцы труб, колена, тройники и другие элементы промышленных трубопроводных систем) и специальные устройства (кондиционеры, увлажнители).

Силиконовые формовочные смеси являются специальными составами и используются в ограниченных количествах. Они сделаны с использованием силиконовой смолы в сочетании со стеклом или минералом. Формованные детали, изготовленные из этих соединений, обладают высокой термостабильностью (+230...+315 °C), низким водопоглощением, не подвержены воздействию ультрафиолета, имеют хорошую химическую стойкость и хорошую атмосферостойкость. В целом они обладают отличными электрическими свойствами, устойчивостью к механическим воздействиям и не горят. Части из силиконовых компаундов могут быть найдены в некоторых формах намоточных катушек, нагревательных элементах и переключателях на морских судах (разумеется, мы говорим о специальных промышленных силиконах, а не о коммерческих разновидностях, обладающих значительно худшими характеристиками). Удельный вес силиконовых материалов может варьироваться от 1,6 до 2,8. Стоимость материала чрезвычайно высока и зависит от конкретной рецептуры.

Термореактивные формовочные смеси, когда они содержатся в закаленной стальной пресс-форме, требуют полимеризации под действием тепла и давления в твердую массу. Пресс-формы могут нагреваться паром, электричеством или горячим маслом до температуры от +140 до +235 °C, в зависимости от типа материала и метода формования. Давление при формовании может варьироваться от низких до весьма значительных показателей. Эпоксидные материалы спокойно отливаются в форму партиями, тогда как фенольный материал с наполнителем из ткани может потребовать чрезмерного давления для этого. Опять же, метод литья диктует давление формования. Время, необходимое для отверждения материалов, полностью зависит от способа формования, температуры формы и температуры материала при введении в полость формы. В настоящее время существует несколько основных методов формования термореактивных формовочных смесей, а наиболее распространенными являются прессование, инжекция и экструзия. Однако при помощи экструзии обрабатываются очень небольшие количества термореактивных смесей и в основном используются первые две технологии. Все методы литья могут быть выполнены автоматически или полуавтоматически. В большинстве случаев инжекционный метод подразумевает полную автоматизацию производства сырья, что благоприятно сказывается на его стоимости.