Резольных пресс-порошков с различными наполнителями

* Феноло-анилино-формальдегидный олигомер.

** Крезоло-формальдегидный олигомер.

Применение пресс-порошков.Пресс-порошки используют для изго-товления изделий методом горячего прямого или литьевого прессования при 160 – 200°С и давлении 20 – 120 МН/м² (200 – 1200 кгс/см²). Для получения профильных изделий (труб, стержней, уголков и т. д.) пресс-порошки перерабатывают методом профильного прессования. Некоторые пресс-порошки перерабатывают литьем под давлением на машинах специальной конструкции.

В зависимости от назначения различают следующие основные группы пресс-порошков.

Пресс-порошки общетехнического назначения – новолачные пресс-порошки на основе фенолоальдегидных олигомеров и древесной муки. Применяются для изготовления ненагруженных армированных и неармированных деталей технического назначения и изделий широкого потребления (штепсели, розетки, вилки, патроны, корпусы приборов, рукоятки и т. д.). Электрические свойства изделий из пресс-порошков этой группы ухудшаются при работе во влажной атмосфере.

Жаростойкие пресс-порошки – новолачные пресс-порошки на основе феноло-альдегидных олигомеров и минеральных наполнителей (слюда, асбест). Предназначены для изготовления радиодеталей и электроустановочных изделий, работающих в условиях высоких температур.

Электроизоляционные пресс-порошки – резольные пресс-порошки на основе феноло-альдегидных олигомеров и древесной муки. Предназна-чены для изготовления армированных и неармированных деталей элект-ротехнического назначения и деталей автотракторного электрооборудова­ния, эксплуатация которых допустима в среде бензина и масла.

Высокочастотные пресс-порошки – резольные пресс-порошки на основе фенолоальдегидных олигомеров и минеральных наполнителей (слюда, кварцевая мука, плавиковый шпат). Предназначены для изготовления ненагруженных и слобоармированных деталей радиотехнического назначения, работающих на воздухе в условиях повышенной влажности. Изделия могут эксплуатироваться в условиях тропиков. К той же группе материалов относятся пресс-порошки на основе фенолоальдегидных новолаков, отвержденных оксазолидинами или совмещенных с полиамидами.

Безаммиачные*пресс-порошки – резольные пресс-порошки на основе феноло-анилино-формальдегидных олигомеров и древесной муки. Предназначены для изготовления деталей слаботочной и радиотехнической аппаратуры, соприкасающихся или находящихся рядом с поверхностью серебряных контактов.

Влагохимстойкие пресс-порошки – пресс-порошки на основе новолаков, совмещенных с поливинилхлоридом, и минеральных или органических наполнителей (каолин, кокс, графит, древесная мука). Предназначены для изготовления водо- и кислотостойких изделий, например, крышек и пробок аккумуляторных баков, деталей стиральных машин, радиотехнических деталей, антифрикционных изделий.

Ударопрочные пресс-порошки – пресс-порошки на основе новола-ков, совмещенных с каучуком; наполнитель – древесная мука. Приме-няются для изготовления деталей общетехнического назначения, армиро-ванных деталей сложной конфигурации.

Антегмит. Предназначен для изготовления антифрикционных самосмазывающихся изделий. Для повышения химической стойкости и теплостойкости изделия подвергаются термической обработке, в результате которой несколько снижается механическая прочность. Используется также для получения футеровочной плитки.

Изделия из пресс-порошков нетоксичны, однако применение их для пищевых целей не рекомендуется.

Переработка пресс-материалов. Фенольные пресс-порошки перерабатываются прессованием – компресионным, литьевым, литьем под давлением, штранг-прессованием и экструзией.

Изделия из прессматериалов можно также получать контактным способом, намоткой, напылением и другими методами с последующим продолжительным отверждением при постепенном повышении температуры. Крупногабаритные изделия из антегмита получают отверждением в открытых формах, и используя виброуплотняющие устройства; для повышения хим- и теплостойкости готовые изделия иногда подвергают дополнительной термообработке.

Выбор способа и режима переработки, а также конструктивные размеры оснастки определяются технологическими свойствами фенопластов: уд. объемом, таблетируемостью, сыпучестью, усадкой, временем отверждения, текучестью.

Удельный объем пресс-порошков составляет 1,6 – 2,8 см3/г и опре-деляет размеры загрузочной камеры прессформы. В процессе формования в изделие из прессматериалов можно вводить арматуру из черных и цветных металлов.

Изделия вынимаются из формы без охлаждения; они имеют блес-тящую гладкую поверхность и, как правило, не нуждаются в механической обработке, за исключением удаления грата (облоя) и литников. Готовые изделия можно декорировать пропитанной тканью или бумагой. Для этого заготовку ткани или бумагу укладывают на поверхность изделия, подвергнутого частичному отверждению, и проводят повторное прессование.

Порошковые Ф. выпускают под следующими торговыми названиями: антегмит, фенопласт (Россия), кемопласт, дьюрез, плэнко (США), баскодур, лауксид, дуракс (Германия), формолит, моулденсит, стернит (Великобритания), бакелит, флуосит (Италия), эталю (Франция) и др.

Пресс-материалы с волокнистым наполнителем.

В ряде областей пресс-порошки не могут применяться из-за недостаточно высоких физико-механических показателей. Поэтому возникла необходимость в пресс-материалах с другим типом наполнителя, в частности с волокнистым наполнителем. Выбор волокнистого наполнителя определяется заданными физико-механическими и электрическими свойствами изделий. Для таких материалов в качестве наполнителей используют волокна растительного происхождения, минерального (асбестовое волокно), стекловолокно, синтетические волокна, главным образом полиамидные и полиэфирные (органоволокнит), и углеродные волокна (углеродопласты). Наибольшее практическое значение имеют хлопковая целлюлоза, длинноволокнистый асбест и стеклянное волокно.

Волокниты - пресс-материалы с хлопковой целлюлозой в качестве наполнителя. Для получения волокнистых пресс-материалов в качестве связующего обычно применяют ФФО резольного типа в виде эмульсий и водно-спиртовых растворов. Это связано с тем, что волокнистые наполнители пропитываются твердыми олигомерами гораздо хуже, чем порошкообразные.

Примерная рецептура волокнита (в % масс.):

Для получения волокнистых прессматериалов олигомер, волок-нистый наполнитель и другие компоненты смешивают в тарельчатом или лопастном смесителе, если необходимо, вальцуют на вальцах без фрикции (отношение скорости переднего валка υ₁ к скорости заднего υ₂), а затем сушат и усредняют. Волокнистые Ф. на основе непрерывных сте-клянных и синтетических нитей получают пропиткой нитей, посту-пающих с бобин, в специальных ваннах с последующей сушкой и резкой.

Свойства и применение волокнитов. Волокнистые пресс-материалы с хлопковой целлюлозой в качестве наполнителя имеют более высокие физико-механические показатели, чем пресс-порошки на основе древесной муки. Волокнистая структура наполнителя обеспечивает прежде всего повышенную прочность к ударным нагрузкам (ударная вязкость), прочность на истирание и на статический изгиб. При этом прочностные показатели материала зависят от длины волокон хлопковой целлюлозы: чем длиннее волокна, тем выше ударная вязкость волокнита. Например, использование хлопковой целлюлозы с длиной волокна до 30 мм дает возможность повысить ударную вязкость до 20 кДж/м² (кгс·см/см²) по сравнению с 9 – 15
кДж/м² (кгс·см/см²) для нитей длиной до 20 мм. Особенно высокопрочный волокнит получается при замене обычной хлопковой целлюлозы хлопковым волокном из кордных нитей. Корд, применяемый в производстве автопокрышек, изготовляется из лучших сортов хлопка с длиной волокна
29 – 37 мм. Кордные нити отделяют от резины в процессе ее регенерации из изношенных автопокрышек.

Некоторые показатели физико-механических и

электрических свойств изделий из волокнитов:

Изделия из волокнитов стойки к действию слабых кислот и оснований, но разрушаются сильными кислотами и щелочами.

Волокниты перерабатывают в изделия методом прессования. Основное назначение волокнитов – изготовление деталей, обладающих повышенной прочностью при истирании, изгибе, кручении и хорошими антифрикционными свойствами (переключатели, фланцы, рукоятки, стойки, кулачки, шестерни, направляющие втулки и т. п.).

Асбомассы, или асборезольные пресс-материалы, представляют собой композиции на основе водоэмульсионных и водно-спиртовых феноло-формальдегидных, феноло-крезоло-формальдегидных, а также феноло-формальдегидных резольных олигомеров, модифицированных канифолью и минерального наполнителя – асбеста.

В качестве смазки для асбомасс применяют сульфированную ворвань, олеиновую кислоту или мыла жирных кислот в виде 50 – 60%-ного водного раствора.

Примерная рецептура асбомассы (% масс.):

В рецептуру асбомассы могут входить также графит, латунная стружка (для улучшения теплопроводности), молотый барит (для повышения водостойкости), или молотый барит в сочетании с латунной стружкой.

Асбестовое волокно плохо пропитывается связующим, и при смешении компонентов происходит в основном обволакивание волокон олигомером. Для более полного обволакивания и получения однородной по составу массы сырой пресс-материал многократно прессуют в гидравлическом прессе под давлением 10МН/м² (100 кгс/см²), а затем многократно вальцуют.

Свойства и применение асбомасс.Асбомассы обладают хорошими фрикционными (тормозными) свойствами и повышенной теплостойко­стью. По водостойкости и диэлектрическим свойствам асбомассы значительно уступают пресс-порошкам (см. табл 3.20).

К недостаткам асборезольных пресс-материалов относят также сравнительно невысокую прочность при растяжении и малую текучесть при прессовании, что затрудняет изготовление из них тонкостенных изделий сложного профиля.

Применяют асбомассы для изготовления изделий, обладающих хорошими фрикционными свойствами, высокими теплостойкостью и механической прочностью. Из асбомасс изготавливают тормозные колодки экскаваторов, подъемных кранов, вагонов, накладки и диски сцепления, используемые в различных видах транспортных средств, а также различные термостойкие детали (высоко- и низковольтовые коллекторы, клеммные колодки, электрические панели и др.)

Фаолиты – антикоррозионные (кислотоупорные) волокнистые Ф. на основе водоэмульсионного резола и кислотостойкого наполнителя. В зависимости от применяемого наполнителя различают три марки фаолита: фаолит марки А – с антофиллитовым или хризотиловым асбестом; фаолит марки Т – с графитом и хризотиловым асбестом (иногда его называют графолитом); фаолит марки П – с речным песком и хризотиловым асбестом.

Выпускают фаолиты как в виде полуфабрикатов – сырых листов, прессовочной массы и замазок, так и в виде готовых изделий из отвержденного фаолита.

Процесс производства фаолитов состоит из стадии синтеза жидкого резольного олигомера, смешения его с наполнителем (пропитка асбестового волокна) и вальцевание массы для получения ровных плотных листов, сохраняющих способность формоваться при повышенной температуре без применения высокого давления. Сырой фаолит может быть переработан в изделия шприцеванием. Фасонные изделия (тройники, краны, вентили и др.) прессуют на гидравлических прессах.

Таблица 3.20.