Инженерные пластики и их применение. Часть 3

Требования к пластику для таких применений будут включать высокую ударную вязкость и высокую прочность на разрыв, превосходную стабильность и устойчивость к усталости, а также способность работать в течение длительных периодов при высоких температурах. Для таких применений иногда требуется хорошая стойкость к воздействию окружающей среды, и материалы должны легко формироваться и работать непрерывно, чтобы соответствовать допускам. Пластмассы, наиболее часто используемые для таких применений, включают ацетали, нейлоны, наполненные тканью фенольные смолы и поликарбонаты. Основными конкурентоспособными материалами для этих целей являются латунь, железо и сталь. Далее поговорим о компонентах с низким трением. Это износостойкие поверхности, направляющие, подшипники — именно такие компоненты требуют низкого трения. Самым важным требованием для этих применений является, конечно, низкий коэффициент трения. Также важны хорошая стабильность размеров, термостойкость и хорошая стойкость к истиранию.

Пластмассы, наиболее используемые для применений с низким коэффициентом трения, включают фторуглероды, нейлоны, ацетали и даже полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы. Конкурентные непластичные материалы для этих применений включают металлы Баббита, бронзу, железо и графит. Следующее инженерное применение пластиков: химическое и жаростойкое оборудование. Химическое и другое технологическое оборудование, некоторые автомобильные детали и компоненты для аэрокосмической промышленности являются примерами этих применений. Очевидно, что наиболее желательные свойства пластмасс, предназначенные для таких применений, включают превосходную стойкость к высоким температурам и агрессивным средам, а также хорошую прочность и, в некоторых случаях, устойчивость к ударам и вибрации. Из-за уникального спроса, предъявляемого к таким требованиям, здесь используются высокостабильные пластмассы, такие как фторуглероды, хлорированный полиэфир и эпоксидная смола, армированная стеклом. Дорогие металлы, такие как нержавеющая сталь и титан, являются материалами, наиболее конкурентоспособными пластмассам для этих применений.

Далее поговорим о частях электрического оборудования. Примером применения здесь являются разъемы, реле и другие электрические и электронные компоненты. Хорошее электрическое сопротивление, конечно, является важным обязательным свойством. Другими необходимыми свойствами являются хорошая стабильность размеров, хорошая прочность на разрыв и ударопрочность. Кандидатами для этих применений могут быть термореактивные материалы, такие как алкиды, аминопластики, эпоксиды и фенолы, но здесь также используются определенные термопласты, включая поликарбонат и полифениленоксид. Стекло и керамика, конечно, могли бы прийти на ум в качестве основных материалов, конкурентоспособных пластмассам для этих электрических применений, но последние всё же выдерживают конкуренцию пока еще традиционным материалам. Контейнеры, воздуховоды и корпусные элементы — еще одно интересное применение инженерных пластиков. Пластмассы, предназначенные для этих применений, должны иметь хорошую прочность во всех отношениях и хорошую экологическую стойкость. Они должны легко изготавливаться и с относительно низкой стоимостью, что является основным фактором.

Пластмассы, находящие здесь широкое применение, включают АБС, полипропилен, стекло-полиэфирные комбинации, бутират ацетата целлюлозы и некоторые другие. Конкурентоспособные материалы для этих применений включают сталь, алюминий и литые металлы. Далее отметим остекление и светопропускающие конструкции. Приложения здесь включают линзы и защитные купола, в дополнение к остеклению. Очевидно, что высокое светопропускание и даже прозрачность являются необходимыми свойствами для пластмасс, предназначенных для этих применений. Другие желаемые свойства пластмасс для этих применений включают хорошую ударную вязкость и часто высокую стойкость к ультрафиолетовому излучению. Продукты, в основном используемые здесь, это, конечно, акрил, который обладает отличной стойкостью к ультрафиолету, и поликарбонат, который обладает необычайно высокой ударопрочностью. Другие используемые здесь пластмассы включают полистирол, ацетат целлюлозы и жесткий винил, а также ETFE – этилентрифторэтилен. Стекло, конечно, является основным конкурентным материалом для пластмасс в этом сегменте.

Из других приложений прежде всего отметим специальные трубы, которые предназначены для эксплуатации в условиях повышенных (или пониженных) температур и химически агрессивных сред, и об этом мы будем говорить потом отдельно. Также существует и много других применений, некоторые из которых будут поставлены под сомнение как инженерные. Некоторые из этих приложений включают в себя строительство конструкций для зданий, изготовление защитной одежды, веревок и строп, деталей обуви, мебель и даже зубные протезы. Этот список может продолжаться практически до бесконечности, и используемые пластмассы, отражающие желаемые свойства, будут сильно различаться. Можно с уверенностью сказать, что большинство конструкционных пластиков получают путем литья, но используются и многие другие методы формования, включая механическую обработку, спекание, штамповку и литье. Пластмассы для инженерных применений, которые мы только что обсуждали, найдут применение практически в любой другой отрасли.

Вот лишь несколько таких областей использования: аэрокосмическая и военная техника, бытовая техника, оборудование для бизнеса и другое электрооборудование, устройства для связи, лабораторные и инженерные приборы и оборудование, сантехника, транспорт и такие общие области, как спецтехника и продукция, предназначенная для индустрии отдыха. Мы могли бы продолжать описывать отрасли, где используются пластмассы, и включить такие, как клеи для конструкционных применений и даже упаковку, где требуются надёжные контейнеры и другие емкости. Все они являются инженерными приложениями лишь частично, и существует немало смежных областей, о которых было и будет много споров. Но независимо от того, входит ли пластик в инженерную или смежную область, объемы его использования будут продолжать расти до тех пор, пока будет потребность в этих материалах.