Техника - молодёжи 1979-07, страница 65

ПЛАСТМАССЫ, ОТКУДА ВЫ РОДОМ?

Продолжение. Начало на стр. 14

О том убедительно говорит пример с изобретением и освоением производства ненасыщенных полиэфирных смол.

Применение их до некоторой степени произвело переворот в технологии пластмасс. Почему? Изготовление детали из пластической массы всегда было связано с давлением. Грубо говоря, пластмассу « вдавливали» в пресс-форму. Естественно, усилие было тем больше, чем большей была вязкость пластической массы, то есть связующего полимера.

Физическая химия полимеров установила, что их вязкость зависит от молекулярного веса. Можно было сделать логичный вывод: чтобы легче и проще формовать, надо использовать полимеры с меньшим молекулярным весом. Но тогда и механические свойства продукта ухудшатся! Да, если полимер — термопласт. Особенность же реактопластов в том и состоит, что при их переработке образуется множество поперечных «сшивок», все отдельные макромолекулы как бы соединяются в одну сверхгигантскую. Забавно, не правда ли? Все считают, что молекулы невидимы невооруженным глазом, а я показываю вам мыльницу из реактопла-ста и говорю, что это одна молекула! Парадоксально, но чистая правда.

Сейчас трудно сказать, кто первым додумался, что можно использовать смесь низкомолекулярных веществ. Может быть, технологию придумали маляры: ведь олифа — простейший и древнейший из применяемых людьми ненасыщенных полиэфиров. Роль химиков-полимерщиков, по сути дела, свелась к тому, что они заменили природные ненасыщенные полиэфиры синтетическими.

Первоначально новые реактопла-сты использовали для получения поверхностных покрытий — смола растекалась по поверхности, а застывая, давала прочную плен-^v ку. Сегодня пластическую смесь с наполнителями, пластификаторами, пигментами можно просто заливать в пресс-форму либо «набрасывать» йа поверхность любого макета, отверждать без давления и получать любое формованное изделие! Когда же в качестве наполнителя применили мелконарубленное стекловолокно, получился отличный конструкционный «состав»: «стек-ЯовоЛокнистый анизотропный материал» — СВАМ. Из него легко и

просто делают катера, шлюпки, кузова автомобилей и стулья. А если загодя натянуть и в особом порядке расположить длинные пряди стекловолокна, потом пропитать их ненасыщенным полиэфиром, то получится изделие с особыми прочностными свойствами. Например, знаменитые «фибергласовые» шесты для прыгунов в высоту...

...Работы по синтезу полиуретанов были затеяны для получения синтетического волокна. И действительно, новые нити одно время успешно кбнкурировали с нейлоном. Температура их плавления ниже, чем у полиамидов, а кислородные атомы делают полимер более гибким. Ткани из полиуретана значительно мягче нейлоновых.

Высокая гибкость и эластичность предопределили попытки использовать эти пластики в качестве кау-чуков. При этом обнаружилась удивительная особенность: полиурета-новые автомобильные покрышки проходят в пять-десять раз большие расстояния, чем покрышки из натурального и обычных синтетических каучуков! К тому же они обладают большей теплостойкостью.

Полиуретаны широко применяются в форме лаков, клеев, пленочных и конструкционных материалов, герметизирующих составов, но больше всего они идут на изготовление пенопластов — мягких, как всем известный поролон, и жестких — для специальных назначений. Достаточно сказать, что в современном автомобиле почти половина всех полимерных материалов приходится на долю полиуретано-вых пенопластов.

С точки зрения химического строения, полиамиды ближе к тканям живых организмов, чем полиуретаны. Но по свойствам ближе оказались последние. Этим, вероятно, и объясняется широкое распространение полиуретанов как материала для производства товаров широкого потребления: одежды, обуви. А в последние годы они внедрились и еще в одну область, жизненно важную для человека. Их начали применять для изготовления протезов различных органов человеческого организма, вплоть до

сердечно-сосудистой системы. * * *

Мы рассказали сегодня только о двух группах удивительных материалов. Но и этого достаточно для того, чтобы представить, сколь разнообразен и обширен мир пластмасс, какими сложными путями шли химики к новым открытиям.

А ведь история любых открытий — это всегда летопись победного шествия человеческого разума.

КЛЕПАТЬ, И НИКАКИХ ГВОЗДЕЙ!

К 3-й стр. обложки

ФРИДРИХ МАЛКИН, инженер-патентовед

Представьте простой металлический стерженек, увенчанный закладной головкой. Он вставляется в отверстие, пронизывающее соединяемые детали, и молотком его торчащий конец расплющивают так, чтобы придать ему форму опять же головки, теперь уже замыкающей. В результате образуется надежное неразъемное соединение.

Но, несмотря на свою внешнюю простоту, этот стерженек в свое время сыграл важную роль в развитии техники. И сейчас при проектировании конструкций нередко предпочитают традиционную клепку.

Чаще всего от соединения требуется, чтобы оно было герметично. Для достижения этого, скажем, американец Р. Грей покрыл головку заклепки слоем пластичного хлорвинилового материала. При клепке слой пластика заполняет щели между стержнем и деталями (патент № 2326455 от 1943 года, рис. 1).

При ударах в месте образования замыкающей головки возникает зона концентрации напряжений. Дабы их уменьшить, житель Лондона Р. Уотерс еще в 1896 году предложил надевать на стержень шайбоч-ку (патент США № 555137, рис. 2).

И вообще, если вы хотите, чтобы соединение работало достаточно долго, перво-наперво надо добиться равномерности напряжений и в заклепке, и в соединяемых деталях. Например, в 1929 году Р. Мюллер из Берлина сообразил сунуть стержень во втулку из листового материала (патент № 477718, рис. 3). Она служит как бы промежуточным звеном, через которое усилия от стержня передаются на детали. А спустя полвека группа советских изобретателей посчитала, что с этой ролью более эффективно справится пружинка (авторское свидетельство № 617620, рис. 4).

Плотное заполнение материалом заклепки отверстия также улучшает качество соединения. И это обстоятельство не упустили из виду новаторы. Так, по авторскому свидетельству № 567860 (1977 год) на торцах стержня выполняются углубления, а на нижней стороне головки — коническое поднутрение (р и с. 6). Выемки способствуют бо

62