Материал: А27878 Андреев АК Материалы для низкотемпературной техники

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

риновую кислоту, стеараты кальция, кадмия, бария и свинца в количестве от 1 до 3 % от массы.

Пластикаты перерабатываются в изделия на экструдерах, прессах и литьевых машинах. Температура переработки гранул пластиката должна быть примерно на 5 °С выше, чем при пластикации.

Пластифицированный поливинилхлорид имеет высокие электроизоляционные свойства, обладает атмосферостойкостью, влагонепроницаемостью, хорошей эластичностью. Изоляционный пластикат и пластикат для защиты оболочек на проводах, кабелях и телефонных шнурах эксплуатируются в интервале температур от –60 до 70 °С, а спиральные телефонные шнуры от –30 до 55 °С.

216

Пластикаты широко применяются для изготовления изделий медицинского назначения и товаров народного потребления, а также во многих других отраслях промышленности для технических целей.

Кроме того, пластикаты используются в качестве изоляции для изготовления уплотнительных прокладок, мягких резервуаров, тары, трубок, лент, пленок, колпачков, втулок, мембран, профильных и погонажных изделий.

Полимерные материалы на основе хлорированного поли-

винилхлорида. Поливинилхлорид подвергают хлорированию в целях улучшения растворимости и повышения теплостойкости. С увеличением содержания хлора возрастает устойчивость поливинилхлорида к действию агрессивных сред. В России продукты ограниченного хлорирования поливинилхлорида, содержащие в составе 62,5–64,5 % связанного хлора, принято называть перхлорвиниловыми смолами.

Перхлорвиниловые смолы – аморфный полимер. Его молекулярная масса зависит от молекулярной массы исходного поливинилхлорида, находящейся обычно в диапазоне от 40 до 80 тыс., и способа хлорирования. В результате гомогенного хлорирования поливинилхлорида в его макромолекуле в среднем у каждой третьей метиленовой группы водород заменяется на хлор. Такой состав соответствует содержанию в полимере 64 % хлора, тогда как в исходном поливинилхлориде содержится не более 56 % хлора.

Физические свойства хлорированного поливинилхлорида зависят от способа хлорирования, типа исходного поливинилхлорида и содержания хлора. Физико-механические, теплофизические и электрические свойства перхлорвиниловых смол приведены в табл. 5.23.

При нормальной температуре перхлорвиниловая смола относительно устойчива к действию хромовой смеси, царской водки, фосфорных кислот, окислителей типа гипохлорита, перманганата калия и растворов различных солей. К щелочам перхлорвиниловая смола менее устойчива, чем к кислотам. Однако с повышением температуры до 80 °С ее устойчивость к кислотам снижается. Нагревание в инертной атмосфере при температуре ниже 330 °С сопровождается выделением НС1.

217

Таблица 5.23

Основные свойства перхлорвиниловых смол

Показатель

Величина

 

 

Плотность, г/см3

1,47–1,50

Насыпная масса, г/см3

0,2–0,25

Вязкость (в дихлорэтане при 20 °С):

 

абсолютная, МПа · с

1,23

удельная

0,12

 

 

Временное сопротивление, МПа:

 

при растяжении ζ раст

65–75

при изгибе ζ изг

110

Относительное удлинение при растяжении, %

4–6

 

 

Температура, °С:

 

стеклования

85–95

разложения

130–145

Удельная ударная вязкость, кДж/м2:

 

с надрезом

5

без надреза

400

Модуль упругости при растяжении, МПа

3200

Теплостойкость, °С:

 

по Мартенсу

70

по Вика

120

Морозостойкость, °С

Не менее –45

Диэлектрическая проницаемость при частоте 50 Гц

3,0

Водопоглощение за 168 ч при 20 °С, %

10

 

 

Тангенс угла диэлектрических потерь

> 0,01

Удельное электрическое поверхностное сопротив-

108

ление, Ом

 

Суспензионные хлорированные поливинилхлориды перерабатывают экструзией, каландрованием, литьем под давлением. Из них изготавливают трубы для транспортировки горячих (вплоть до 100 °С) и агрессивных жидкостей, например трубы для центрального отопления и канализации, контейнеры, ванны и другие конструкции в химическом машиностроении. Растворы перхлорвинила являются хорошими клеями для поливинилхлоридных пластиков и применяются в качестве антикоррозионных лаков. Перхлорвиниловые краски можно применять для наружной окраски

218

зданий даже зимой; кроме того, на основе хлорированного ПВХ изготавливают электроизоляционные и упаковочные пленки, а также синтетические волокна.

Полимерные материалы на основе сополимеров винилхло-

рида. Сополимеры винилхлорида – это продукты, получаемые сополимеризацией винилхлорида с одним или несколькими мономерами, прививкой одного или нескольких мономеров на макромолекулу поливинилхлорида либо прививкой винилхлорида на макромолекулы других полимеров или сополимеров (привитые сополимеры), а также взаимодействием поливинилхлорида с полимерами различной химической природы (привитые и блок-сополимеры). Сополимеры винилхлорида синтезируют в целях модификации свойств поливинилхлорида, придания ему особых физических, химических или механических свойств.

Практически все сополимеры винилхлорида – твердые продукты белого цвета с различной молекулярной массой. Сополимеры винилхлорида используют преимущественно для производства лаков, эмалей, волокон, пленок. К числу наиболее важных и широко применяемых сополимеров винилхлорида относятся продукты совместной полимеризации винилхлорида с винилиденхлоридом, винилацетатом, акрилонитрилом, метилметакрилатом и бутилакрилатом.

Наибольшее распространение получили сополимеры винилхлорида, содержащие от 5 до 95 % винилиденхлорида. При содержании винилиденхлорида не более 70 % сополимеры аморфны, имеют высокое относительное удлинение при разрыве, обладают повышенной растворимостью и лучшей совместимостью с пластификаторами и бутадиеннитрильными каучуками, чем поливинилхлорид. Если содержание винилиденхлорида превышает 70 %. то сополимеры винилхлорида с винилиденхлоридом кристалличны. Кристаллические сополимеры винилхлорида с винилиденхлоридом обычно содержат 80–95 % винилиденхлорида. Их выпускают в виде порошка белого цвета и гранул размером не более 5 мм. Эти сополимеры могут содержать стабилизаторы, пластификаторы и пигменты. Основные свойства кристаллических сополимеров винилхлорида с винилинденхлоридом приведены в табл. 5.24.

Кристаллические сополимеры малогорючи. Они устойчивы к действию спиртов, жиров, масел, нефтепродуктов, соляной и ор-

219

ганических кислот, растворов солей, щелочных и щелочно-зе- мельных металлов; ограниченно устойчивы к действию бензола, серной кислоты; неустойчивы к действию дихлорэтана, кетонов, эфиров, водных растворов аммиака.

Таблица 5.24

Основные свойства кристаллических сополимеров винилхлорида с винилинденхлоридом

Показатель

Величина

 

 

Плотность, г/см3

1,67–1,75

Временное сопротивление отпрессованного

 

образца, МПа:

 

при растяжении ζраст

21

при сжатии ζсж

52

Модуль упругости при растяжении, МПа

350–1400

 

 

Температура размягчения, °С

55

 

 

Теплопроводность Вт/(м · °С)

130–145

 

 

Удельная теплоемкость, кДж/(кг °С)

1,32

 

 

Максимально допустимая рабочая температура, °С

71–76

 

 

Диэлектрическая проницаемость при частоте 50 Гц

3–5

 

 

Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1 МГц

0,03–0,065

 

 

Удельное электрическое объемное сопротивление,

1014

Ом · см

 

Водопоглощение за 24 ч, %

Не более 0,1

 

 

Методы переработки сополимеров винилхлорида аналогичны методам, используемым для переработки поливинилхлорида. Обычно применяют те же пластификаторы и стабилизаторы, что и для поливинилхлорида Эти сополимеры используют для производства жестких изделий и деталей (различной арматуры, фильер для формования вискозного волокна, медицинских инструментов, корпусов электрических батарей и аккумуляторов, тары, антикоррозионных обкладок и т. д.), формуемых методом прессования при температуре 100–180 °С, давлении 3,5–35 МПа или методом литья под давлением при температуре 130–200 °С, давлении 50–210 МПа.

220