+7 (8443) 383-717
Resurs.ati@mail.ru
+7 (8442) 962-268
Новости

Фенопласт

Пластмассы давно и прочно вошли в жизнь человечества. Одной из первых пластических масс, получаемых промышленным путем, стал фенопласт. Бакелит, карболит — такое название носили более 100 лет назад нерастворимые полимеры, полученные отверждением фенолформальдегидных смол с наполнителями. Прочный, не проводящий электричество и вместе с тем дешевый синтетический материал оказался очень ценным с практической точки зрения, и в 1913-1914 гг. Россия и США наладили промышленное производство фенопластов.

Состав фенопластов

Основной компонент фенопласта — фенолформальдегидные смолы. Другими составляющими полимера являются силиконы, красители, добавки: пластификаторы и смазки. А свойства каждого вида фенопласта определяются наполнителями: порошковыми, волокнистыми, слоистыми.

 

Производят пластмассу путем отверждения компонентов при высоких температурах в присутствии отвердителя и избытка фенола (новолачные смолы) или в избытке альдегида и без отвердителя (резольные смолы).

Свойства полимера

Каждый вид фенопластов обладает индивидуальными свойствами, но есть и общие особенности, характерные для всех групп полимера:

  • Низкая плотность (1-3 г/см³);
  • Противостояние коррозии, окислению, воздействию агрессивных сред (кроме сильных кислот и щелочей);
  • Диэлектрические свойства;
  • Прочность, сравнимая с прочностью чугуна;
  • Гибкость, пластичность;
  • Низкая теплопроводность;
  • Дешевое сырье, низкая стоимость производства;
  • Проницаемость для света и ультрафиолетовых лучей (для прозрачного фенопласта);
  • Способность к окрашиванию.

Виды фенопластов

Различные виды полимерной продукции определяются характером наполнителя:

  • Прессованные материалы. Обладают повышенными прочностными характеристиками. Наполнители: каолин, стекло, древесная мука;
  • Фенопласты, армированные волокном. В качестве наполнителя используются текстильное волокно (волокниты), стекловолокно (стекловолокниты), асбестовое волокно;
  • Слоистые пластики. Этим названием объединяется группа пластиков, где армирующая составляющая включается в виде тонких слоев ткани (текстолит), древесного шпона или бумаги (гетинакс);
  • Крошкообразные фенопласты с наполнителем в виде обрезков ткани или шпона.

Специфические особенности фенопластов очерчивает возможности дальнейшего применения материалов.

Применение

  • Авиационная промышленность: корпус и оснащение самолета;
  • Судостроение: корпусные детали, техническая оснастка и оборудование, интерьер судна;
  • Автомобилестроение: детали тормозных систем, ременных передач, платы микросхем;
  • Машиностроение, тяжелая и легкая промышленность;
  • Электротехника.

Мировое производство фенопластов исчисляется десятками миллионов тонн в год. Высокий экономический эффект применения этого материала в разных отраслях, цена порядка 100-120 р за кг позволяет заявлять о перспективности его дальнейшего производства и переработки.

Применяют фенопласты во всех отраслях промышленности в качестве материалов конструкции, электротехнике, фрикционного и антифрикционного назначения. В соответствии с ГОСТ 5689-79 определяются следующие марки фенопластов, которые приведены в таблице:

 

Таблица 
Описание разлицных марок фенопластов.

Тип

Группа Марка Основной наполнитель Метод обработки
Общего назначения (О) Новолачная без электрических показателей (02) 02-010-02  Органический Компрессионное и литьевое прессование
Специальный безаммиачный (Сп) Резольная с электрическими показателями (Сп1) Сп1-342-02   Органический   Компрессионное и литьевое прессование
Резольная с повышенными механическими показателями Сп3-342-02 Органический   Компрессионное и литьевое прессование
Электроизоляционный (Э) Резольная эмульсионная с повышенными механическими показателями (Э2) Э2-330-02      Органический      Компрессионное и литьевое прессование   
Резольная безаммиачная с повышенными электрическими показателями и водостойкостью (Э9) Э9-342-73       Органический и минеральный      Компрессионное и литьевое прессование    
Резольная безаммиачная с высокой водостойкостью и повышенными электрическими показателями (Э10) Э10-342-63 Органический и минеральный  Компрессионное и литьевое прессование   
Влагохимостойкий (Вх) Новолачная водостойкая с повышенными показателями термостойкости и электрической прочности (Вх5) Вх5-010-73 Органический и минеральный  Компрессионное прессование
Ударопрочный (У) Резольная с электрическими показателями (У1) У1-301-07   Органический   Компрессионное и литьевое прессование
Резольная без электрических показателей (У2) У2-301-07   Органический   Компрессионное и литьевое прессование
Новолачная с высокими электрическими показателями (У4) У4-080-02 Органический Компрессионноепрессование  
Жаростойкий (Ж) Новолачная с повышенной ударной вязкостью (Ж2) Ж2-010-60   Органический и минеральный  Компрессионноепрессование 
Новолачная с высокими показателями текучести и водостойкости (Ж3) Ж3-010-62     Минеральный     Компрессионное и литьевое прессование  
Новолачная с высокой теплостойкостью и стойкостью к действию накала (Ж7) Ж7-010-83  Минеральный    Компрессионноепрессование 
 

 

В соответствии с ГОСТ 5689-79 (Массы прессовочные фенольные. Технические условия) определяются следующие показатели качества для некоторых видов фенопластов, которые приведены в данной таблице:

Таблица 
Физические свойства основных марок фенопластов

Наименование показателя

02-010-02 03-010-02 Сп1-342-02 Сп3-342-02 Э2-330-02 Э9-342-73 Э10-342-63
Коэффициент уплотнения 2,8 2,8 2,6 2,6 4,0 2,3 2,1
Удельный объём, мл/г, не более 2,2 2,2 2,2 2,2 2,8 2,2 2,2
Ударная вязкость на образцах с надрезом, кДж/м2 1,9-2,3 2,1-2,8 1,86 2,5-3,0 2,0-2,2 2,41 1,96
Разрушающее напряжение при сжатии, Мпа 150-160 150-170 137 145-165 145-170 147 147
Относительное удлинение при разрыве, % 0,6-0,8 0,6-0,8 - 1,4-2,1 0,6-0,7 2,2-2,5 2,0-2,7
Модуль упругости при изгибе, Мпа (6,9-7,8)*103 (7,4-7,8) *103 (6,9-8,8) *103 (5,9-7,4) *103 (8,1-8,6) *103 (8,8-9,8) *103 (7,8-8,8) *103
Твёрдость, Мпа 245-294 245/294 196 304-343 294-243 363-392 294
Коэффициент трения - 0,410-0,420 0,495-0,500 0,300-0,325 0,450-0,460 0,340-0,365 0,340-0,370
Износ (по стали), мг/ч - 5-6 9-10 26-27 60-65 4-5 2-3
Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом, не менее 1*1012 1*1012 1*1013 5*1013 5*1013 1*1013 1*1013
Удельное объёмное электрическое сопротивление Ом, не менее 1*1011 - - - - -  
Электрическая прочность, кВ/мм, не менее 10 14 - - - - -
Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 106Гц 0,03-0,05 0,20-0,30 0,06 0,04-0,05 Не более 0,04 0,02-0,03 0,02-0,03
Диэлектрическая проницаемость при частоте 50Гц 6,0-9,0 6,0-9,0 10,2-10,8 5,0-6,0 7,5-9,6 8,2-8,9 8,0-8,9
Диэлектрическая проницаемость при частоте 106Гц 5,0-6,0 4,5-8,0 5,0-6,0 4,0-5,0 5,0-6,0 5,4-5,5 5,4-5,5
Маслостойкость за 24ч, % 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
Бензиностойкость за 24 ч, % 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,04 0,04
Температура хрупкости при изгибе, ºС -60 -60 - - - - -
Удельная теплоёмкость, Дж/кг, при 20-30ºС 1340-1382 1340-1382 2345 1160 1465-1507 12885 -
Теплопроводность, Вт/м. К, при 20-30ºС 0,21-0,23 0,21-0,23 0,16 0,21 0,21-0,23 0,42 0,41
Коэффициент линейного теплового расширения, 1/град, при 30-150ºС (4,5-5,3)*10-3 (4,6-5,3)*10-5 (3,5-4,0) *10-5 - (4,6-5,3)*10-5 (5,0-7,0) *10-5 2,5*10-5
Температуропроводность при 20-25ºС, м/с - 0,20*10-6 0,18*10-6 0,13*10-6 0,18*10-6 0,19*10-6 -
Рабочая температура, ºС - От –50 до +110 От –60 до +115 От –50 до +110 От –60 до +115 От –50 до +125 От –50 до +125
Коэффициент вязкости при 120ºС, Па*с - (8-20)*106 (14-20) *106 14*106 (20-40) *106 (10-15) *106 (4-8) *106
Время отверждения при 170ºС и напряжение сдвига 5,9 Мпа, с - 50-80 120-150 115 120-140 120-140 110-140
Время выдержки, с, не более 80 70 - - - - -
Теплостойкость по Мартенсу, ºС, не менее - - 130 130 - - -
Водопоглощение, мг, не более - - 55 55 - - -
Плотность, г/см3, не более 1,45 1,40 1,40 1,40 1,37-1,42 1,85 1,85
Насыпная плотность, г/см3, не менее 0,50 0,45-0,75 0,50 0,50 0,30 0,80 0,80
Ударная вязкость по Изоду, кДж/м2 - 3,3-6,0 - - 2,6-3,2 - -
Температура деформации под нагрузкой в воздушной среде при напряжении 1,8 Мпа*с - 140-170 - 130-140 135-140 - -
Усадка, % 0,4-0,8 0,4-0,8 0,4-0,8 0,4-0,8 0,4-0,8 0,4-0,8 0,4-0,8