Литьевые термопласты с пониженной горючестью Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Этот эффект роста периметра приводит к снижению напряжения в частично сжатом элементе. Если нагрузка на заполнитель не возрастает, то разрушение прекращается, а структура частично восстанавливает свою первоначальную форму. Кроме того, при сжатии периметр испытывает растяжение, а прочность при растяжении материала значительно больше, чем при сжатии.

Анализ процесса разрушения заполнителя, составленного из элементов, включающих конические поверхности, показывает, что такой заполнитель может иметь прочность и устойчивость не хуже, чем ортогональные сотовые конструкции. Весь заполнитель формируется из одного листа препрега без резки и сварок.

Технология производства таких заполнителей во много раз производительнее и высококачественнее.

Разработаны установки для формования ячеистых заполнителей из термопластичного стеклопрепрега и технология формования заполнителя.

УДК 678.073

Г.Н. Петрова, Н.М. Абакумова, Т.В. Румянцева,

Э.Я. Бейдер, Ю.В. Сытый, Д.Н. Перфилова, Т.С. Волкова

ЛИТЬЕВЫЕ ТЕРМОПЛАСТЫ С ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТЬЮ

В современных летательных аппаратах основная масса литьевых деталей конструкционного и декоративно-конструкционного назначения (корпуса приборов, кронштейны, детали вентиляционной системы и пассажирских кресел, панели обслуживания, основания плафонов, плафоны, разъемы и т. д.) изготовлялись из композиций на основе полиамидов ПА12-Л и ПА610-Л, полистирола, поликарбоната ПК-ЛТ-10 и других термопластов. Однако в последнее время к таким деталям предъявляются повышенные требования по горючести и дымообразованию.

В статье рассматриваются термопластичные материалы конструкционного и декоративно-конструкционного назначения, которые отвечают требованиям АП-25 по пожаробез-опасности и могут быть рекомендованы для получения деталей литьем под давлением.

Свойства материалов приведены в табл. 1 и 2.

Полисульфон ПСФ-150 (см. табл. 1) обладает высокими механическими свойствами, теплостойкостью, стойкостью к различным агрессивным средам, хорошими электрическими свойствами и технологичностью. Высокие температуры переходов (стеклования и плавления), термостабильность обусловливают его длительную эксплуатацию при повышенных температурах.

Полисульфон используется при работе в интервале температур от -60 до +150оС.

Для изготовления прозрачных деталей светотехнического назначения в авиационной промышленности рекомендуется поликарбонат марки ПК-М-С, разработанный на базе поликарбоната ПК-ЛТ-10. Этот материал полностью отвечает требованиям АП-25 по пожаро-безопасности.

Таблица 1

Свойства конструкционных материалов

Свойства Показатели свойств

полисульфона ПСФ-150 поликарбоната светотехнического ПК-М-С

Плотность, г/см3 Предел текучести при растяжении, МПа Прочность при разрыве, МПа Относительное удлинение при разрыве, % Водопоглощение, %, за 1 сут Теплостойкость по Вика, оС Время остаточного горения, с Классификация по горючести Дымообразование Дтах Интервал рабочих температур, оС Техническая документация 1,3-1,4 72 56 55 0,13 180-200 Самозатухающий 58 (III группа) -60 - +150 ТУ6-05-1969-84 1,2-1,21 60 62 60 0,11-0,12 145-150 3 Самозатухающий 65 (III группа) -60 - +120 ТУ1-595-9-666-2002

В табл. 2 приведены свойства декоративно-конструкционных материалов.

Таблица 2

Свойства декоративно-конструкционных материалов

Свойства Показатели свойств

поликарбоната литьевой полиамида 610

модифицированного пожаробезопасной литьевого

ПК-М-2 композиции ВТП 1-Л

Плотность, г/см3 1,23-1,25 1,3-1,4 1,08-1,10

Предел текучести при растяжении,

МПа:

- в исходном состоянии 57 55 45

- после выдержки в воде - 45 42

Прочность при разрыве, МПа: 61 50 57

- в исходном состоянии

- после выдержки в воде - 41 -

Относительное удлинение при раз- 50-60 40 100

рыве, %

Водопоглощение,%, за 1 сут 0,12-0,15 0,03-0,05 2, 6

Теплостойкость по Вика, оС 154-156 215 187

Время остаточного горения, с - 9 -

Классификация по горючести Самозатухающий Самозатухающий Самозатухающий

Дымообразование Д^ 130-220 (Ш-ГУ группа) < 150 630

Интервал рабочих температур, оС -60 - +130 -60 - +1 00 -60 - +80

Техническая документация ТУ1-595-16-490-96 ТУ1-595-9-733-2003 ГОСТ 10589-87

Поликарбонат марки ПК-М-2 представляет собой модифицированный фторопластом 42Л и двуокисью титана поликарбонат ПК-ЛЭТ-7.

Введение модифицирующих добавок в рецептуру позволило решить вопросы, которые возникали при эксплуатации поликарбоната ПК-ЛЭТ-7:

- повысить «серебростойкость» материала (работоспособность в условиях воздействия повышенных температур и влажности);

- снизить на 20оС температуру переработки композиции литьем под давлением;

- исключить термообработку деталей из ПК-М-2 после их отливки.

Поликарбонат марки ПК-М-2 по горючести относится к классу самозатухающих материалов, максимальная температура его эксплуатации составляет +130°С.

Однако в отличие от ПК-ЛЭТ-7 поликарбонат ПК-М-2 является непрозрачным материалом. Поликарбонат марки ПК-М-2 хорошо окрашивается в любые цвета.

Основой литьевой пожаробезопасной композиции марки ВТП 1-Л является полибути-лентерефталат, в рецептуру которого введены антипирен, модификатор, эластификатор, термостабилизатор и пигменты.

Композиция ВТП 1-Л рекомендуется взамен ненаполненных полиамидов ПА 610-Л и ПА 12-Л, в том числе и окрашенных. Материал не уступает полиамидам по эксплуатационным и технологическим свойствам, а по водостойкости и характеристикам пожаробезопас-ности значительно превосходит их.

Максимальное водопоглощение ВТП 1-Л составляет 0,5%. После выдержки в воде его свойства практически не изменяются.

Дымообразование композиции значительно ниже, чем у полиамидов: Дтах в режиме пиролиза составляет < 150.

Материал может эксплуатироваться при температурах до +100оС.

Таким образом, для получения изделий конструкционного и декоративно-конструкционного назначения с пониженной горючестью могут быть рекомендованы рассмотренные литьевые термопластичные композиции на основе полисульфона (полисульфон ПСФ-150), полибу-тилентерефталата (композиция ВТП 1-Л) и поликарбоната (композиции ПК-М-2 и ПК-М-С).

УДК 629.7.023.222

Э.Я. Бейдер, Г.Н. Петрова

ВЛИЯНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ

НА УСТАЛОСТНО-КОРРОЗИОННУЮ ПРОЧНОСТЬ МЕТАЛЛОВ

Развитие современной техники предъявляет повышенные требования к коррозионной стойкости металлоконструкций. Основными способами защиты от коррозии являются гальванические, лакокрасочные и порошковые полимерные покрытия. Вместе с тем в литературе практически нет данных о возможности защиты порошковыми покрытиями изделий, подвергающихся при эксплуатации одновременному воздействию коррозионной среды и знакопеременных нагрузок.

В статье приводятся результаты исследования усталостно-коррозионной прочности стали, алюминиевых и магниевых сплавов, плакированных порошковыми полимерными покрытиями разной природы, а также, для сравнения, лакокрасочными (ЛКП) и гальваническими.

Эффективность применения и закономерности изменения защитных свойств полимерных покрытий при комплексном воздействии агрессивной среды и напряжений изучали при усталостных малоцикловых испытаниях на воздухе, в 3%-ном растворе №С1 и одномо-лярном растворе И2804. Такой метод позволяет судить о защитном действии покрытий, так как возникающие в металле напряжения превышают его предел текучести, и в течение времени, составляющего 90-95% всей долговечности, в металле происходит развитие трещин [1].

Результаты исследования влияния порошковых покрытий на усталостно-коррозионную прочность сталей 08кп и 65Г представлены в табл. 1 и 2 и на рисунке. Для испытаний использовались образцы с рабочей частью 2,5x6,0 мм. Исследования проводились с постоянной амплитудой циклических деформаций 8=0,54; 1,5; 1,7; 3,0 и 5,0% на машине ИП-2.

Свойства полимерных порошковых покрытий приведены в справочнике [2].