Номенклатуру наповнених пластиків
утворюють групи матеріалів конструкційного та спеціального призначення з
додатковими функціональними властивостями, що містять дисперсні наповнювачі в
твердому, рідкому та газоподібному станах.
Порошкові пластики містять дисперсні
наповнювачі в твердій фазі. В цю групу входять такі матеріали:
·
конструкційні пластики – ПКМ з матрицею з конструкційних
термопластів, що містять тверді наповнювачі неметалевої природи. Вони
призначені для виготовлення легко і середньо навантажених ДМ (ущільнюючих
кілець, зубчатих коліс, корпусів);
·
металонаповнені пластики – ПКМ, що містять в якості наповнювача
металеві порошки. Існує 4 методи формування таких матеріалів. Найменш
енерго- і трудомістка технологія полягає в змішуванні металевих порошків і
полімерних матеріалів, що використовуються у в8игляді порошків у змішувачах
різного типу. Особливість методів 2-ї групи полягає в тому, що на основі металевого
наповнювача формують суспензію, змішують її з розчином полімеру і коагулюють. В
результаті досягається високо однорідність. Третю групу утворюють технології,
які побудовані на віброподрібненні металу в рідині на основі полімера або
мономера. Відрізняються від попередньої групи використанням меншої кількості
спеціальних компонентів (ПАР, стабілізатори). Четверта група призначена для
отримання пластиків з найменшим розміром часток металу (0,4 мкм) шляхом
термічного розкладу металоорганічних сполук (карбоніл);
·
графітопластики – ПКМ, що містять як наповнювач
природній і штучний графіт, або карбонізовані продукти (кокс, термоантрацит).
Наприклад, графітонаповнений поліамід (АТМ-2) – антифрикційний самозмащуваний
литий матеріал на основі капрону;
·
сажонаповнені каучуки – матеріали, що складаються з
натуральної (синтетичної) каучукової матриці наповненої графітовими включеннями
з наступною вулканізацією;
·
порошкові фено- та
амінопласти –
матеріали, що містять полімерну (поліамідну) основу і наповнювач (SiO2,
Al2O3 - 95%);
·
текстуровані матеріали – матеріали на основі кристалічних
матеріалів, де кристалічні ділянки утворюють елементи макроструктури (текстуру)
з заданою орієнтацією, що обумовлює анізотропію властивостей.
Наповнені пластики, що містять компоненти в рідкій фазі – матеріали, в полімерній матриці яких
присутні пори заповнені рідиною. В цю групу входять такі матеріали:
·
антимікробні КМ – матеріали, що проявляють
антимікробну та бактеріостатичну дію (Собінова та нітробензойна кислоти, їх
солі і ефіри, антибіотики, іони металів);
·
іонно-обмінні смоли – нерозчинні в воді і органічних
розчинниках високомолекулярні поліелектроліти (полімери, в склад яких входять
групи, що розпадаються на іони в розчині) при контакті яких з розчинами
електролітів відбувається обмін іонів смоли на іони електроліту. Наприклад,
пом’якшення води шляхом заміни Ca+, Mg+ на Na+;
·
антикорозійні пластики – ПКМ, що містять інгібітори корозії.
Існує 2 види таких пластиків: матеріали, що містять закриті або з’єднані пори.
ПКМ, які містять компоненти в газовій
фазі – це пінопласти, поропласти; пластики з порожнистим наповнювачем. Дані
матеріали використовують для захисту машин від теплового обміну, вони виконують
також акустичний і звукоізоляційний захист.
Волокнисті пластики – КМ, що містять
вуглецеві, борні, полімерні та інші високоміцні волокна. Волокнити –
прес-матеріали, що складаються з рубленого волокна просоченого термореактивною
синтетичною смолою. Волокнити, що містять бавовняне або хімічне волокно
називають органоволокнитами, вуглецеве – карбоволокнитами, борне –
бороволокнитами. Матриці виготовляють з ФФС резольного або новолачного типів.
Номенклатуру волокнистих пластиків
складають:
·
склопластики – складаються з полімеру та скловолокна
(висока електроізоляція, радіопрозорість, низька теплопровідність і щільність,
висока міцність). Використовуються переважно в судно- та авіабудуванні;
·
азбопластики – складаються з полімеру та азбесту.
Виготовляють хімічну апаратуру, триботехніку, теплостійкі деталі. Пароніт
– ПКМ на основі каучука наповненого азбестом;
·
вуглепластики – складаються з полімеру і
вуглеволокна. Характеризуються високою термо-, тепло-, електро-, хімічною стійкістю
та низьким ТКЛР;
·
боропластики – складаються з термореактива та
бороволокна. Характеризуються високою міцністю, жорсткістю, термостійкістю.
Шаруваті армовані пластики – це КМ, що
містять пошарово розміщені наповнювачі (скло-, азбо-, вуглепластики).
Найпоширенішим є:
·
текстоліти – матеріали, що складаються з тканини,
що просочена термореактивною синтетичною смолою. Характеризуються високою
міцністю, що мало залежить від температури. Розрізняють текстоліти на основі
бавовни, склотекстоліти, азботекстоліти, карбо- і органотекстоліти. З
текстолітів виготовляють великогабаритні вироби складної форми, вкладиші
підшипників тощо. Азботекстоліти використовують як фрикційний матеріал;
·
дубильні пластики - шарові матеріали, що складаються з листів
поліетилену, поліпропілену та інших термопластів з’єднаних з тканиною, або
хімічно-стійкою гумою. Переважно при цьому поєднуються два хімічно-стійких
компоненти. Наприклад, дуплен – листовий поліетилен, просочений
бутилкаучуком. Різновидом є також прогумовані тканини – просочені з
однієї або двох сторін гумою, які поєднують в собі високу міцність з стійкістю
до впливу зовнішнього середовища. Лінолеум – полімерний матеріал на
тканинній основі із застосуванням алкідних смол, ПВХ, синтетичних каучуків та інших
полімерів;
·
гетинакс - шаровий пластик на основі паперу,
просочений термореактивною смолою. Характеризуються високими механічними,
електроізоляційними властивостями. Для виготовлення гетинакса електротехнічного
призначення використовують папір з сульфатної целюлози. Органогетинакс -
шаровий пластик на основі паперу з синтетичних волокон. Інколи гетинакс армують
металевою фольгою і покривають скляними, азбестовими чи іншими волокнами. Як
в’яжучі застосовують ФФС, епокси-фенольні і меламіно-формальдегідні смоли;
·
металопласти – конструкційні матеріали, що
складаються з металевого листа, що покритий з однієї або двох сторін шаром
полімеру (поліетилен, фторопласт, ПВХ). Технологія виготовлення включає в себе
наклеювання на металеві листи полімерної плівки, нанесення пластмас, або
напилення порошкоподібного полімеру;
·
деревинно-шарові
пластики (ДШП) –
матеріали, що отримані шляхом гарячого пресування тонких шарів деревини,
просочених синтетичними термореактивними смолами. Наприклад, просочення шпону
(береза, бук, липа) товщиною 0,3...0,8мм водоемульсійними або розчиненими в
спирті смолами в автоклавах. Інколи смолу на шпон наносять валками, потім
підсушують, збирають в пакети і пресують з підігрівом.
За спеціальною технологією отримують сотопласти
– армовані пластики, макроструктура яких являє собою закономірно розміщені
комірки певної форми (соти).
Суміші – група ПКМ, структура яких являє
собою переплетені неперервні фази матеріалів матриці і наповнювачів. Функцію
матриці і наповнювачів виконують різні полімери. При цьому суміщують їх в
твердому або рідкотекучому станах. Така модифікація полімерних матриць
полімерними наповнювачами дозволяє в широких межах змінювати властивості
матеріалу. При введенні поліуретанового наповнювача в матрицю поліаміда суттєво
підвищується пластичність останнього. Високою зносостійкістю відрізняються
матеріали, що містять поліетилен і фторопласт в поліамідній матриці. Основними
з них є органосилоксанові матеріали, органосилікатні матеріали, зокрема:
·
суміші органосилікатні
– композити на основі матриці з органічних й елементоорганічних полімерів, що
містять компоненти органічної й силікатної природи (наприклад, полімерцемент –
матеріал, що містить органічний полімер і неорганічну в’яжучу речовину;
·
нетканні матеріали - текстильні матеріали з
натуральних або хімічних волокон, що виготовлені без процесу ткання. Наприклад,
шляхом просочення волокон в’яжучим;
·
студні полімерів – структуровані системи типу
„полімер-розчинник”, що утворюються при твердненні полімерів, або набуханні
твердих полімерів. Специфічною властивістю студнів є синерезис – самовільне
зменшення об’єму, що супроводжується виділенням рідини;
·
деревинні плити – ПКМ, що формуються із сумішей
деревної тирси або волокон з невеликим вмістом в’яжучого. Дані плити
виготовляють шляхом формування волокнистої деревинної маси з добавлянням 4…8%
синтетичної смоли. ДСП виготовляють пресуванням або екструзією суміші деревної
тирси і в’яжучого. Для підвищення водо-, вогнестійкості, стійкості проти
мікроорганізмів вводять антипірени, антисептики.