7. Ремонт деталей кузова из полимерных материалов

7.1. Основные виды синтетических полимеров

Пластические массы (пластмассы, пластики) — материалы, представляющие собой композицию, связующей основой которой является полимер. Они могут содержать наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, пигменты и т.д.

Синтетические полимеры — общее наименование разнообразных материалов, изготовленных методом синтеза. Некоторые свойства, например отсутствие у большинства из них способности к биологической деструкции или относительно невысокая по сравнению с металлами плотность, являются общими признаками этих материалов. Одно из их главных достоинств состоит в том, что большинство из них может быть подвержено модифицированию.

Свойства синтетических полимеров определяются их химической структурой. Все они состоят из длинных макромолекул, прочность связи между которыми различна. В зависимости от прочности этих связей различают три основные категории синтетических полимеров: термопласты, термореактивные полимеры и эластомеры.

Термопласты. При нагреве термопласты (рис. 7.1) размягчаются и приобретают способность к формованию. При охлаждении они затвердевают и сохраняют новую форму. Процесс формования может быть многократно повторен.

Рис. 7.1. Структура термопластов

С химической точки зрения макромолекулы термопластов имеют варьируемую длину, они переплетены между собой и не соединены химическими связями. Вследствие нагревания макромолекулы приобретают способность свободно скользить относительно друг друга. Наиболее широко распространенным термопластом является поливинилхлорид (ПХВ).

Термореактивные полимеры. Термореактивные полимеры (реактопласты) (рис. 7.2) при нагревании не размягчаются, следовательно, не способны к формованию. Они хрупки и разрушаются под действием ударной нагрузки. Эти полимеры состоят из настолько прочно соединенных между собой (сшиты в двух- и трехмерную пространственную структуру) макромолекул, что отделить их друг от друга можно только в результате разрушения материала. Нагревание не способно ослабить прочную взаимосвязь макромолекул. Общеизвестными примерами использования термореактивных полимеров являются выключатели света и корпуса электрических розеток. Наиболее широко используемый реактопласт — бакелит.

Рис. 7.2. Структура термореактивных полимеров

Эластомеры. Основной отличительной особенностью этих материалов (рис. 7.3) является резиноподобная эластичность, сохраняющаяся в довольно широком температурном интервале. При нагревании эластомеры не размягчаются настолько, чтобы они смогли принять новую форму.

Рис. 7.3. Структура эластомеров

С химической точки зрения эластомеры представляют собой редко сшитые между собой длинные макромолекулы. Эти полимерные материалы способны сильно удлиняться и сжиматься, а после прекращения действия нагрузки возвращаются в исходное состояние. Наиболее широко используемыми торговыми марками являются полисилоксановый эластомер и хло-ропреновый каучук (неопрен).

Повышенные требования к качеству наружной облицовки кузовов легковых автомобилей зачастую вынуждают применять смеси вышеназванных синтетических полимеров. Кроме того, в состав многих из них вводят добавки, изменяющие свойства полимерного материала. Такими добавками являются стекловолокно, мел, сажа, пластификаторы, пигменты, светостабили-заторы и т.д.

Рис. 7.4. Элементы наружной обшивки автомобильного кузова и других систем, выполненные из синтетических полимеров:
1 — передний и задний бамперы; 2 — решетка радиатора; 3 — корпус аккумуляторной батареи; 4 — капот; 5 — рассекатель воздушного потока; 6 — наружное зеркало; 7 — спойлер, устанавливаемый на крыше; 8 — облицовка боковины; 9 — задний спойлер; 10 — рассеиватель фары и его герметизация; 11 — откидная крышка заливной горловины; 12 — колпак колеса; 13 — порог двери; 14 — декоративная накладка; 15 — передний спойлер

В современном автомобиле имеется множество деталей, изготовленных из пластмассы. Поскольку к элементам кузова предъявляются разные требования, для их изготовления используют синтетические полимеры самой разной химической природы. На рис. 7.4 показаны возможные элементы кузова легкового автомобиля, выполненные из полимеров.