ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Наполнители из "Технология переработки пластических масс" Основными компонентами армированных полимерных материалов являются связующие различного типа и армирующие наполнители. [c.350] В качестве связующего можно применять как линейные полимеры, так и полимеры пространственной структуры. Полимерное связующее пропитывает волокнистый наполнитель и после отверждения соединяет между собой волокна или слои наполнителя, обеспечивая их совместную работу в пластике. Поэтому к связующим предъявляются следующие требования они должны обладать хорошей смачивающей способностью и адгезией к волокну, небольшой усадкой когезионной прочностью и быстрым отверждением. От типа связующего зависят не только прочностные свойства, но и теплостойкость, водостойкость, электроизоляционные характеристики и другие свойства. [c.350] На начальном этапе производства армированных материалов в качестве полимерного связующего использовали в основном реактопласты, в частности фенолоформальдегидные олигомеры, что объясняется их доступностью, сравнительно высокой адгезией к большинству волокнистых наполнителей и. хорошими физико-.механическими свойствами. Фенольные смолы можно легко модифицировать, изменяя и улучшая их свойства. Фенолоформальдегидные связующие применяют в производстве таких армированных материалов, как текстолиты, гетинакс, ас-бо, стекло- и углепластики, древесно-слоистые пластики. Недостатком их является выделение побочных продуктов при отверждении. [c.350] Высокопрочные и водостойкие композиты получаются на основе эпоксидных связующих, обладающих хорошей адгезией ко многим наполнителям, высокой смачивающей способностью, малой усадкой при отверждении и хорошими технологическими свойствами. Эпоксидные связующие применяют в производстве стеклопластиков, гетинакса, пластиков на основе синтетических волокон, боропластиков. [c.350] Кремнийорганические полимеры обладают хорошими диэлектрическими свойствами, высокой термостойкостью, но адгезионные свойства их неудовлетворительны. С целью повышения адгезионной способности в кремнийорганические полимеры вводят полярные группы, за счет которых возрастают силы меж.молекулярного взаимодействия, а также применяют другие методы модификации полимеров. Присоединение к крем-нийорганическим соединениям алкидных и эпоксидных групп улучшает адгезионные свойства силиконов. Применяют их в основном в производстве стекло- и асбопластиков. [c.351] Полиимидные связующие обладают повышенной термостойкостью и используются в производстве угле-, стекло-, боро- и асбопластиков. [c.351] Из термопластичных полимеров в качестве связующего применяют полиэтилен, поливинил.хлорид, полистирол, полиакрилат и др. Подробнее производство, свойства, способы отверждения различных типов связующих описаны в соответствующих главах и разделах (см. гл. 1, 2, 9). Основные характеристики свойств важнейших связующих для производства армированных полимерных материалов приведены в табл. 11.1. [c.351] Из органических наполнителей наиболее распространен хлопок (волокна, нити, ткани, обрезки тканей) он обладает хорошими физико-механическими и химическими свойствами, которые могут ухудшаться при контакте с водой. Волокна применяют в производстве волокнитов, а хлопчатобумажные ткани— для изготовления текстолитов (легкие ткани — миткаль, шифон, средние — бязь, нанка, гринсбон, тяжелые — бельтинг н др.). Легкие ткани имеют массу 1 м- до 150 г, средние — до 300 г, тяжелые — свыше 300 г. Так, подшипники скольжения производят из текстолита на основе тяжелых и средних тканей, а шестерни — на основе легких и средних. [c.352] Для производства стеклопластиков используют стеклянные волокна. Стеклянные волокна получают высокоскоростной вытяжкой из однородной стеклянной массы, представляю-[цей собой сплав различных оксидов. Они выпускаются в виде непрерывных или штапельных волокон и ваты. Из стеклянных волокон получают нити, жгуты, ровинги, плетеные ленты, ткани, рубленую стеклянную пряжу, маты и т, д. [c.352] Преимуществом стеклянных волокон являются высокая твердость, химическая и термостойкость, исключительно высокая прочность при растяжении, идеальная упругость вплоть до разрушения, большая удельная поверхность и наличие гидроксильных групп, обеспечивающих полное смачивание наполнителя полимерным связующим. Кроме того, стеклянные волокна легко Перерабатываются на стандартно.м текстильном оборудовании. Кварцевые, кремнеземные, алюмоборосиликатные волокна — лучшие диэлектрики, сохраняющие стабильность свойств в условиях повышенной температуры и влажности. [c.353] Легкие маты из стекловолокон хотя и не обеспечивают высоких показателей прочности, обладают рядом ценных свойств. Их используют главным образом в покровных слоях для улучшения внешнего вида изделий. Стекломаты изготавливают из стеклянных волокон, полученных методом раздува или механической вытяжкой. Стекломаты являются одним из самых дешевых наполнителей. Они представляют собой рулонный материал, состоящий из хаотически расположенных первичных нитей (рубленых или непрерывных) или штапельных волокон, скрепленных между собой эмульсией, синтетическими смолами или. механическим способом (например, прошивкой). Стекломаты применяются для изготовления гофрированных и гладких листов, крупногабаритных изделий на основе полиэфирных смол. [c.354] В качестве наполнителей используют также тканые маты — сочетание рубленых прядей с тканой ровницей. Такой наполнитель применяется для изготовления изделий с повышенными показателями прочности. [c.354] Армированные полимерные материалы на основе стекловолокна (стеклопластики) находят самое разнообразное применение в народном хозяйстве они широко используются в авиации, судостроении, строительстве, для производства изделий, работающих в контакте с агрессивными средами, в электротехнике и электронике и т. д. [c.354] Углеродные волокна (карбоволокна) получают высокотемпературным пиролизом органических волокон в инертной среде. Нагревание ведут до тех пор, пока в результате отщепления атомных группировок от основных цепей не образуются волокна, состоящие из графита. В качестве сырья используют целлюлозные, полиакрилонитрильные волокна, волокна из смол и пеков. Важной операцией в производстве карбоволокон является вытяжка, в результате которой достигается ориентация плоскостей кристаллов вдоль оси волокна. Благодаря этому удается получить высокопрочные и высокомодульные волокна. Такие волокна при низкой плотности (около 1500 кг/м ) имеют высокую прочность при растяжении (ор = 300 МПа). Они обладают значительной гибкостью, что позволяет получать с их применением прочные и нехрупкие материалы. [c.355] Благодаря высокой энергии связи С—С углеродные волокна остаются в твердом состоянии при очень высоких температурах, придавая композиционному материалу высокую теплостойкость. Карбоволокна отличаются от других наполнителей химической инертностью. При тепловом воздействии вплоть до 1600—2000 °С в отсутствие кислорода механические показатели волокна не изменяются. Это предопределяет возможность применения пластиков на основе углеродных волокон в качестве тепловых экранов и теплоизоляционных материалов в высокотемпературной технике. На основе карбоволокон изготавливают композиционные материалы (углепластики), которые отличаются высокой абляционной стойкостью и применяются в ракетостроении и космической технике, а также для фильтрации агрессивных сред, очистки газов, изготовления защитных костюмов и для других целей. В отличие от стеклопластиков они обладают повышенной водо- и атмосферостойкостью. [c.355] Для производства органопластиков можно также использовать и другие синтетические волокна (полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитрильные и др.). Полимерные композиционные материалы на основе этих волокон обладают высоким сопротивлением износу, водостойкостью и химической стойкостью, но недостаточно термостойки. [c.356] К термостойким синтетическим волокнам относятся полним ид ные (аримидные) волокна. Они не плавятся и не горят, устойчивы к действию органических растворителей. Аримидные волокна наиболее устойчивы по отношению к радиации и УФ-лучам. [c.356] Вернуться к основной статье