Методические указания к теме 4.1

Материалы на основе полимеров обладают широким комплексом свойств, позволяющих использовать их на транспорте в качестве конструкционных, электро-, тепло-, звукоизоляционных и антифрикционных материалов. Применение на транспорте материалов на основе полимеров позволяет, в первую очередь, получить экономию дорогих цветных металлов и высоколегированных сталей, снизить нагрузку на ось колесной пары, обеспечить комфорт пассажирам.

Полимерные материалы широко используют в ремонтном производстве при восстановлении деталей. Эти материалы обеспечивают необходимую износостойкость и прочность восстановленных изделий, а технология их восстановления отличается простотой выполнения операций без применения сложного оборудования.

Восстанавливают детали путем нанесения на изношенные или поврежденные поверхности тем или иным способом слоя пластмассы, склеивания или заделки трещин и разрывов.

В ремонтном производстве наиболее часто применяют полиамидные смолы, полиэтилен, волокнит, стекловолокнит, составы на основе эпоксидных смол, синтетические клеи, фторопласты, термопласты и другие. К техническим требованиям, предъявляемым к полимерам относятся: высокая термостойкость, прочность в условиях вибрационных и переменных нагрузок, стойкость к воздействию воды, топлива, масел.

Отрицательным свойством многих полимеров является их склонность к старению. В результате они становятся хрупкими, изменяется их прочность и другие свойства. Интенсивность старения определяется условиями эксплуатации узлов и деталей и структурой материала. Для замедления старения в полимерные материалы добавляют стабилизаторы.

Достоинствами синтетических полимеров являются малый вес изготовленных из них деталей, большая прочность, малая трудоемкость изготовления.

При изучении видов и свойств полимеров необходимо вспомнить из курса химии, какие материалы относятся к органическим, а какие к неорганическим в зависимости от элементов, входящих в их состав; какими достоинствами и недостатками они обладают.

Способами получения полимеров служат реакции полимеризации (сополимеризации) и поликонденсации. Процесс, при котором происходит многократное соединение мономеров одного состава, называется полимеризацией. Реакции соединения мономеров неодинакового состава по цепной схеме называется сополимеризацией. Поликонденсация – это реакция между химически активными группами, приводящая к образованию нового вещества, состав которого отличается от исходных мономеров.

Пластические массы (пластмассы) – это синтетические материалы, получаемые на основе органических и элементоорганических полимеров. Свойства пластмасс определяются свойствами полимеров, составляющих их основу. Пластмассы состоят из нескольких компонентов: связующего вещества, наполнителя, пластификатора и других.

Пластмассы, также как и полимеры делятся на термопластичные и термореактивные. Пластмассы различают по наполнителям, по способу применения. Кроме того, существуют газонаполненные пластмассы, отличающиеся высокими тепло- и звукоизоляционными качествами. Некоторые из них широко применяются на подвижном составе.

Резина широко применяется для изготовления деталей подвижного состава, для защиты от коррозии, герметизации соединений, амортизации оборудования и инструмента, а также в качестве электроизоляционного материала для изготовления силовых кабелей шнуров, проводов и т.п.

Резина – продукт переработки при повышенной температуре смеси, состоящей из каучука, серы и специальных добавок. Основой резины являются каучуки – натуральный или синтетические, которые и определяют основные свойства резины. Резина имеет высокие эластичные свойства, высокую упругость и сопротивляемость разрыву. Резина является хорошим тепло- и звукоизоляционным материалом. Кроме того, резина обладает малой плотностью, высокой стойкостью против истирания, химической стойкостью, хорошими электроизоляционными свойствами, которые были рассмотрены при изучении темы 2.1. В зависимости от условий эксплуатации различают резины общего и специального назначения.

Вопросы для самоконтроля

1. Что называется полимером?

2. Какое строение имеют полимеры?

3. По какому принципу и как классифицируются полимерные материалы?

4. Какие полимеры называются органическими, а какие неорганическими?

5. Какую структуру имеют полимеры?

6. Перечислите способы получения полимеров.

7. Чем различаются между собой термопластичные и термореактивные полимеры?

8. Что такое пластмассы?

9. Назовите основные свойства пластмасс.

10. Как классифицируются пластмассы?

11. Назовите основные способы переработки пластмасс в изделия.

12. Что такое резина и что входит в ее состав?

13. Перечислите неорганические полимерные материалы.

14. Приведите примеры использования полимерных материалов на железнодорожном транспорте?

15. Что входит в состав резины?

16. Какой полимер является основой различных типов резин?

17. Почему резина находит применение на железнодорожном транспорте?

18. От каких компонентов и как зависят свойства резины?

19. В чем сущность процесса вулканизации?

20. Как изменяются свойства резины после вулканизации?

21. Какими способами защищают резину и резиновые изделия от старения?