Факультет

Студентам

Посетителям

Превращение серого порошка

На заводе пластмасс резол измельчают в тонкий порошок на шаровой или какой-либо другой мельнице и смешивают с древесными опилками, размолотыми в муку.

В эту смесь добавляют краситель — сажу или какие-либо иные краски и мягчители, вещества вроде стеарина. Получается невзрачный на вид, похожий на тонко просеянную золу порошок.

Дальнейшие превращения этого порошка напоминают волшебство. Окажись на заводе пластических масс технолог прошлого века, он смотрел бы на современного рабочего, как на волшебника, который одним движением руки превращает серенький порошок в готовые вещи.

Рабочий укладывает в углубление стальной формы — матрицы — соединительные провода и металлические детали будущей телефонной трубки. Затем он зачерпывает мерным стаканчиком нужную ему порцию прессовочного порошка и засыпает его в матрицу. Следующим движением мастер, как крышкой, закрывает матрицу верхней частью прессформы — пуансоном.

И матрицы и пуансоны изготовляют из особо прочной стали. Они имеют толстые стенки, так как им приходится выдерживать очень большие давления.

Мастер вдвигает прессформу между плитами гидравлического пресса, затем нажимает рычаг. Верхняя плита опускается и надавливает на прессформу. Стрелка манометра передвигается к 150 атмосферам. В некоторых случаях давление доводят и до 350 атмосфер.

Одновременно горячим паром или электрическим током подогревают прессформу. Термометр показывает 150 градусов.

Под действием теплоты и давления смола А и мягчители плавятся. Как цементный раствор в бетоне обволакивает каждую песчинку и куски щебенки, так и растаявший резол обнимает частицы древесной муки и сажи. Стеарин — мягчитель — играет при этом роль смазки. Его молекулы, перекатываясь, как шарики, помогают растущим молекулам резола-резита проникать во все пустоты и образовывать мягкое, пластичное тесто.

Тесто заполняет все углубления формы, охватывает, обтекает металлические детали, вложенные в матрицу. Одновременно смола А превращается в смолу В, которая без задержки переходит в смолу С.

Благодаря действию катализаторов — ускорителей — весь процесс длится 2—3 минуты. Пластины пресса раздвигаются. Рабочий выталкивает прессформу, снимает пуансон и достает из матрицы черный, блестящий, совершенно готовый корпус телефонной трубки. Остается укрепить электромагниты, присоединить провода, вложить мембрану — и трубка готова.

В настоящее время для многих изделий применяют не пресспорошок, а таблетки, приготовленные из этого порошка. Эти таблетки предварительно нагревают в термостатах. Это упрощает и ускоряет изготовление изделий.

Из пресспорошков делают бритвенные приборы, автоматические ручки, настольные лампы, чернильницы. Фенопласты успешно заменяют цветные металлы и дерево. Во многих случаях они служат лучше старых материалов. Штурвальное колесо автомобиля нельзя делать из металла — у шофера будут мерзнуть руки. Нельзя делать и из дерева — оно рассыхается и трескается.

Штурвал из фенопластов соединяет в себе прочность металла и плохую теплопроводность дерева.

Вместо древесной муки резол можно смешивать с другими веществами.

Прессовочный порошок с асбестовым волокном дает материал, который выдерживает высокую температуру и не боится кислот и щелочей. Из таких порошков изготовляют трубы, фланцы, краны, тройники и другие детали химической аппаратуры, для которой раньше употреблялся тяжелый и сравнительно дефицитный свинец. Из резола с асбестом изготовляют также штепсели, вилки, патроны, пепельницы.

Если от материала требуется большая механическая прочность, то берут длинноволокнистый асбест.

Изделия, изготовленные из такого порошка, подобны железобетонной постройке. Волокна горного льна, так же как железная арматура, по разным направлениям пронизывают пластмассу и делают ее особо прочной.

Очень своеобразный материал получается, когда в качестве наполнителя пользуются тканью. Ткань пропитывают раствором смолы в спирте, затем ее сушат и режут на куски. Стопку листов ткани укладывают под пресс. Прессуют при постепенном нарастании давления от 50 до 200 атмосфер. Получается материал, называемый текстолитом (текстильный камень). По прочности он не уступает чугуну, но легче его в 5 раз. Из текстолита делают шестерни, подшипники, корпуса моторных лодок, шлюпок, яхт. Шлюпка из текстолита почти в 2,5 раза легче деревянной. Она не требует осмолки, не рассыхается и не гниет.

Из текстолита делают стены разборных домов. Из этой же массы делают подшипники для мощных прокатных станов. Листы текстолита, подобно металлическим, хорошо соединяются заклепками; их можно также изгибать в разных направлениях. В недалеком будущем предполагается выпуск кузовов легковых автомобилей целиком из пластмасс.

Современный легковой автомобиль возит главным образом сам себя, потому что его собственный вес в несколько раз превышает его грузоподъемность. Например, ЗИС-110 весит 2575 килограммов, а везет всего лишь 500—600 килограммов.

Применение пластмасс позволит уменьшить вес автомобиля типа «Победа» на 400—500 килограммов. Чем легче автомобиль, тем меньше расход горючего. Почти полтонны бензина в год сэкономит автомашина с кузовом из пластмассы. А это при непрерывно увеличивающемся количестве автомашин в Советском Союзе даст экономию сотен миллионов рублей в год.

Вместо ткани можно пропитывать смолой бумагу. Берут бумажную катушку — рулон и разматывают, пропуская бумажную ленту через корыто, наполненное раствором смолы в спирте. Пропитанную смоляным лаком бумагу пропускают через сушилку. В сушилке растворитель испаряется, а на бумаге остается тонкий слой смолы. После сушилки бумажное полотно разрезают на листы нужного размера и стопкой складывают их один на другой. Прессование производится между металлическими листами в мощном прессе под давлением 150 атмосфер, при температуре 130 градусов. Для того чтобы тепло проникло через всю толщу пластин, их выдерживают под прессом 4—5 часов. После того как произойдет полимеризация и материал отвердеет, плиты пресса охлаждают холодной водой. Получается слоистый материал — гетинакс, или бумолит — бумажный камень.

Гетинакс раньше применялся исключительно в качестве электроизоляции. В настоящее время из него штампуют различные детали телефонной аппаратуры, радиоаппаратуры, трансформаторов и т. д.

Недавно получили новый слоистый пластик, обладающий высокой теплостойкостью и механической прочностью. Он в 3 раза прочнее гетинакса и текстолита. Его изготовляют из стеклянной ткани и называют стеклотекстолитом.

Работники Центральной лаборатории стеклянного волокна Министерства легкой промышленности СССР, лауреаты Сталинской премии, кандидаты технических наук М. Г. Черняк, С. И. Иоффе и мастер-крутильщик С. Н. Беляев разработали способ изготовления тончайших стеклянных нитей и тем самым изменили основные свойства стекла.

Ученые доказали, что стекло может быть и не хрупким. Если из него вытягивать нити толщиной в тысячные доли миллиметра, то оно приобретает новые свойства. Паутинные стеклянные волокна обладают гибкостью и эластичностью. Они хорошо скручиваются. Из них делают пряжу, из пряжи— ткани. Ткани пропитывают смолой и прессуют. Получившийся стеклотекстолит используется для замены стали. Из него изготовляют детали машин и механизмов, где требуется повышенная прочность. Из стеклотекстолита делают, например, ролики, по которым катятся ступени движущихся лестниц метро.

Стеклотекстолит обладает высокой теплостойкостью. Увеличение мощности современных электрических машин и аппаратов привело к повышению рабочей температуры этих машин. Резина, из которой ранее изготовлялась изоляция, не выдерживает сильного нагрева. Резиновая изоляция плавится, обугливается и не может противостоять высокому напряжению. Изоляция из стеклотекстолита с успехом заменяет резиновую. Она выдерживает нагрев до 250 градусов.

Так же как бумагу и ткань, раствором резола в спирте пропитывают тонкие листы древесины — так называемого шпона, из которого изготовляют фанеру. Шпон, пропитанный смолой, прессуют. Получаются древесные слоистые пластины — лигнофоль, фанерит.

Древесные пластики дешевы и прочны. Из них готовят панели для облицовки стен, двери, крышки столов, переборки, пропеллеры самолетов, вкладыши подшипников. Подшипники с такими вкладышами не требуют масляной смазки, их смазывают водой. Замена масла водой уменьшает трение в 6—8 раз. Лигнофолевые вкладыши по прочности не уступают бронзовым и в 5 раз легче их. Но у древесины есть недостаток: она хорошо противостоит сжатию и растяжению, когда усилие направлено вдоль волокна, и плохо — когда поперек. Поэтому листы древесного шпона, пропитанные смолой, укладывают друг на друга попеременно — вдоль листа и поперек. Иногда, для повышения прочности, листы шпона укладывают так, чтобы волокна древесины в каждом последующем слое располагались под углом 30—60 градусов.

Из древесного слоистого материала повышенной прочности изготовляют зубчатые колеса, блоки, остовы каркасных крыш.

Слоистые пластики прессуют в многоэтажных гидравлических прессах. В этих прессах, в отличие от обычных, вместо двух металлических плит имеются 15—20 плит.

Давление постепенно поднимают до 200 атмосфер. Нагрев доводят до 165 градусов. Чем толще плита слоистого пластика, тем дольше выдерживают ее под прессом.

Спрессованные доски охлаждают, не вынимая из пресса и не снимая давления. В древесине и смоле содержатся летучие вещества и вода. Если вынуть доски из пресса в горячем состоянии, то могут появиться пузыри и трещины.

Фенолальдегидные смолы в последнее время, стали широко применять и в чистом виде, т. е. без каких-либо наполнителей. Чистый литой резит вполне прозрачен, желтого цвета с янтарным отливом. Его можно сверлить, фрезеровать, пилить. Из резита изготовляют ювелирные изделия — браслеты, брошки, бусы, имитирующие натуральный янтарь. В состав литых смол можно вводить разные красители и получать изделия разных расцветок.

Советскими заводами пластических масс освоен выпуск литой смолы неолейкорита, напоминающего слоновую кость.

Огромное разнообразие предлагают нам фенолальдегидные смолы. Меняя состав наполнителей, соотношение между фенолом и формальдегидом, заменяя фенолы крезолами и другими соединениями, подбирая иные катализаторы, мы получаем смолы с разными качествами и свойствами. Эти смолы широко проникли во все отрасли промышленности. Они занимают ведущее место в производстве пластмасс, потому что обладают замечательными качествами и изготовляются из очень дешевого сырья. И в самом деле, формальдегид вырабатывают из древесного спирта или синтезируют из угарного газа и водорода, т. е. из угля и воды. Фенол же вырабатывают из отходов коксовых печей — из дыма! Уголь, вода и дым — что может быть еще дешевле?

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: