Drukuj

Własności i możliwości zastosowań tworzyw termoutwardzalnych

 Własności i możliwości zastosowań tworzyw termoutwardzalnych
Własności i możliwości zastosowań tworzyw termoutwardzalnych są bardzo szerokie. I właśnie to powoduje, że tworzywa te są tak chętnie stosowane.

Wraz z wprowadzaniem na rynek szeregu nowych konstrukcyjnych tworzyw termoplastycznych tłoczywa duroplastyczne zaczęły być wypierane ze swych dotychczasowych zastosowań. Wydawało się, że era tych tworzyw przeminie i zostaną one całkowicie wyparte z wielu dziedzin przemysłu.

Tymczasem producenci duroplastów oraz maszyn przeznaczonych do ich przetwórstwa ciągle pracują nad opracowaniem nowych tworzyw i racjonalnych metod ich przetwórstwa. Wiele zakładów, które skłonne były odejść od zastosowania duroplastów, znów rozbudowuje swe wydziały przetwórcze, a dzięki otrzymanej nowoczesnej technologii ich wyroby mogą spełniać ostre wymagania eksploatacyjno-ekonomiczne.

Aktualnie także w naszym kraju znaleźć można zakłady zajmujące się przetwórstwem tworzyw termoutwardzalnych.


Tłoczywa duroplastyczne charakteryzują się wysoką twardością powierzchni, wysoką jej gładkością i odpornością na zarysowania; wysokim modułem sprężystości; wysoką wytrzymałością mechaniczną, także w podwyższonych temperaturach. Oprócz tego cechują się wysoką wytrzymałością termiczną dochodzącą do 300 st. C, dobrymi i bardzo dobrymi własnościami elektroizolacyjnymi. Szczególnie dotyczy to wytrzymałości na prądy pełzające i łuk elektryczny. Ponadto tworzywa termoutwardzalne, bez użycia halogenów są samogasnące lub niepalne. Duroplasty wykazują również bardzo dobrą odporność na oddziaływanie chemiczne. Dotyczy to także różnego rodzaju rozpuszczalników i olei.

Powyższe korzystne własności zdecydowały, że w ciągu ostatnich 80 lat tworzywa termoutwardzalne były jednym z podstawowych surowców stosowanych w elektronice, elektrotechnice, gospodarstwie domowym, przemyśle samochodowym i innych działach gospodarki.

Pierwsza technologia produkcji tworzyw termoutwardzalnych opracowana została już w 1909 r. Od tego czasu materiały te w ciągły sposób były udoskonalane i obecnie istnieją ich dziesiątki odmian. Zgodnie z rodzajem zastosowanej do produkcji żywicy tłoczywa dzieli się na fenolowe, mocznikowe, melaminowe, melaminowo-fenolowe, poliestrowe, allilowe, epoksydowe. Klasyfikacja poszczególnych typów oparta jest na normach międzynarodowych i krajowych. W Polsce najczęściej stosowany jest podział oparty na normach DIN 7708 i DIN 16911.

Jeśli chodzi o najpowszechniejsze z nich, czyli tworzywa fenolowe, to tworzywa uzyskane na bazie żywic fenolowych były pierwszymi zastosowanymi w przemyśle. Pomimo upływu czasu i opracowania receptur innych rodzajów tłoczyw, tworzywa fenolowe stanowią obecnie ponad 40 proc. stosowanych w Europie tłoczyw. Materiały te stosowane są w gospodarstwie domowym, elektrotechnice i elektronice oraz w przemyśle samochodowym. Z tłoczyw fenolowych wykonuje się min. korpusy cewek zapłonowych, elementy izolujące, korpusy liczników prądu, uchwyty żelazek, pokrętła i uchwyty do kuchenek gazowych, uchwyty do naczyń, artykuły sanitarne.

Tworzywa fenolowe charakteryzują się korzystną ceną, małym skurczem wtórnym, wysoką wytrzymałością termiczną dochodzącą przy zastosowaniu wypełniaczy nieorganicznych do 180 – 200 st. C. Jednak ich wadą są stosunkowo słabe własności elektryczne. Wytrzymałość na prądy pełzające wynosi zwykle 125-150 CTI (ang. Comparative Tracking Index). W przypadku zastosowania specjalnych żywic fenolowych oraz odpowiednich wypełniaczy, istnieje możliwość podwyższenia tej wartości do 175 CTI.

Tworzywa fenolowe dostępne są tylko w zimnych, ciemnych kolorach. Ograniczona gama kolorystyczna produkowanych tworzyw wynika z naturalnego, ciemnego koloru żywicy fenolowej. Wadą tłoczyw fenolowych jest również brak ich dopuszczenia do kontaktu z żywnością.

Przykładem tłoczyw fenolowych specjalnych są tworzywa komutatorowe. Przez odpowiedni dobór napełniaczy i żywic opracowano specjalne masy nadające się do produkcji komutatorów. Tworzywa te muszą spełniać następujące wymagania: bardzo dobra przyczepność tłoczywa do miedzi, doskonałe własności izolacyjne, wysoką wytrzymałość mechaniczną, długi okres eksploatacji.

Obecnie tworzywa komutatorowe oparte na żywicach fenolowych produkowane są m.in. przez takie firmy jak Bakelite, Sud-west-Chemie i Vincolite. Firma Bakelite produkuje również tłoczywa komutatorowe oparte na żywicach melaminowo-fenolowych.

Od kilku lat zabronione jest stosowanie tworzyw z wypełniaczem azbestowym. Wprowadzenie tego zakazu szczególnie mocno odbiło się na tłoczywach komutatorowych. Producenci tych materiałów zostali zmuszeni do opracowania nowych receptur tworzyw, które mogłyby zastąpić stosowane wcześniej tłoczywa azbestowe.