Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 [ 156 ] 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

37.1.4. Реакция пластмасс на термомеханический цикл

Все конструкционные термопласты прн нормальных температурах находятся в твердом состоянии (кристаллическом или застеклованном). Выше температуры стеклования (Тст) аморфные пластмассы переходят в эластическое (резиноподобное) состояние. Прн дальнейшем нагреве выше температуры плавления (7"пл) кристаллические полимеры переходят в аморфное состояние. Выше температуры текучести 7"т и кристаллические, и аморфные пластмассы переходят в вязкотекучее состояние Все эти изменения состояния обычно описываются термомеханическимн кривыми (рнс. 37.2), являющимися важнейшими технологическими характеристиками пластмасс. Образование сварного соединения происходит в интервале вязкотекучего состояния термопластов. Реактопласты при иагреве выше претерпевают радикальные процессы и в отличие от термопластов образуют пространственные полимерные сетки, не способные к взаимодействию без их разрушения, на что требуется применение специальных химических присадок

37.1.5. Основные пластмассы для сварных конструкций (табл. 37.1)

Рис. 37.2. Термомеханические кривые: / - аморфного полимера; 2 - кристалли ческого; е - деформация; Т - темпера туры

Наиболее распространеиньпли конструкционными пластмассами являются группы термопластов на основе полиолефинов: полиэтилена высокого и низкого давления, полипропилена, полиизобутилена [1].

Полиэтилен [..-СНг-CHj-.. \п высокого и низкого давления - кристаллические термопласты, отличающиеся между собой прочностью, жесткостью, температурой текучести. Полипропилен [-CHj-СН(СНз)-]„ более температуростоек, чем полиэтилен, и обладает большей прочностью и жесткостью.

В значительных объемах используются хлорсодержащие пластики на основе полимеров и сополимеров винилхлорида и винилидеихлорида.

Поливинилхлорид (ПВХ) [-(СНз-СНС1-)]п - аморфный полимер линейного строения, в исходном состоянии является жестким материалом При добавке к нему пластификатора можно получить очень пластичный и хорошо сваривающийся материал - пластикат. Из жесткого ПВХ - винипласта - изготавливают листы, трубы, прутки, а из пластиката - пленку, шланги и другие изделия. Из ПВХ изготавливаются также вспененные материалы (пенопласты).

Значительную группу полимеров и пластмасс на нх основе составляют полиамиды, содержащие в цепи макромолекул амидные группы [-СО-Н-]. Это в большинстве кристаллические термопласты с четко выраженной температурой плавления. Отечественная промышленность выпускает главным образом алифатические полиамиды, используемые для изготовления волокон, отливки деталей машин, получения пленок. К полиамидам относятся, в частности, широко известные поликапролактам и полнамид-66 (капрон).

Наибольшую известность из группы фторлонов получил политетрафтор-этнлен-фторлон-4 (фторопласт 4). В отличие оТдругих термопластов при нагреве он» не переходит в вязкотекучее состояние даже при температуре деструкции (около 415 °С), поэтому его сварка требует особых приемов [1]. В настоящее время химической промышленностью освоен выпуск хорошо сваривающихся плавких фторлонов: Ф-4М, Ф-40, Ф-42 и др. Сварные кон-

струкцин из фторсодержащих пластиков обладают исключительно высокой стойкостью к агрессивным средам и могут воспринимать рабочие нагрузки в широком диапазоне температур.

На основе акриловой и метакриловой кислоты производятся акриловые пластики. Наиболее известная в практике производная на их основе - пластмасса полнметилметакрилат (торговая марка «плексиглас»). Эти пластики, обладаюшие высокой прозрачностью, используются как свето-проводяшие изделия (в виде листа, прутков н т. д.) Нашли применение также сополимеры метилметакрилата и акрилоннтрила, которые обладают большей прочностью н твердостью. Все пластики этой группы хорошо свариваются

Хорошей прозрачностью отличается группа пластиков на основе полистирола. Этот линейный термопласт хорошо сваривается тепловыми способами

Для изготовления сварных конструкций преимушественно в электротехнической промышленности используют сополимеры стирола с метнлстиро-лом, акрилоннтрилом, метилметакрилатом и, в частности, акрнлонитрилбута-диенстирольные (АБС) пластики. Последние отличаются от хрупкого полистирола более высокой ударной прочностью и теплостойкостью.

В сварных конструкциях находят применение пластмассы на основе поликарбонатов - сложных полиэфиров угольной кислоты. Они обладают более высокой вязкостью расплава, чем другие термопласты, однако свариваются удовлетворительно. Из них изготавливают пленки, листы, трубы и различные детали, в том числе декоративные. Характерными особенностями являются высокие диэлектрические и поляризационные свойства.

37.1.6. Механические и служебные свойства пластмасс (табл. 37.1) и[1]

37.2. Формообразование деталей из пластмасс

Термопласты поставляются для переработки в гранулах размером 3-5 мм. Основными технологическими процессами изготовления полуфабрикатов и деталей нз них являются: экструзия, лнтье, прессование, каландрирование, производимые в температурном интервале вязкотекучего состояния.

Трубопроводы из полиэтиленовых н полнвинилхлоридных труб применяют для транспорта агрессивных продуктов, в том числе нефти н газа с содержанием сероводорода и углекислоты и химических (неароматнче-ских) реагентов в химическом производстве. Резервуары и цистерны для перевозки кислот и шелочей, травильные ванны и другие сосуды облицовываются пластмассовыми листами, соединяемыми с помошью сварки Герметизация пластикатом помешеннй, загрязняемых изотопами, покрытие полов линолеумом также осушествляются с помошью сварки. Консервация пншевых продуктов в тубы, коробки н банки, упаковка товаров и почтовых посылок резко ускоряются с применением сварки.

Машиностроительные детали. В химическом машиностроении свариваются корпуса и лопатки различного рода смесителей, корпуса и роторы насосов для перекачки агрессивных сред, фильтры, подшипники н прокладки из фторопласта, из полистирола сваривается осветительная арматура, из капрона неэлектропроводные шестерни, валики, муфточки, штокн, нз фтор-лона - несмазывающиеся подшипники, вытеснители топлива и т д.

НАИМЕНОВАНИЕ И СВОЙСТВА ОСНОВНЫХ ТЕРМОПЛАСТИ

ОТЕЧЕСТВЕННОЙ

Более детальный перечень пластмасс и их характеристики см. «Энциклопедию по-

37.3. Оценка свариваемости пластмасс

37.3.1. Основные стадии процесса сварки

Процесс сварки термопластов состоит в активации свариваемых поверхностей деталей, либо находящихся уже в контакте (сварка ТВЧ, СВЧ), либо приводимых в контакт после (сварка