Армированные пластики высокопрочные

Волокнистые композиты отличаются от однородных полимеров и наполненных порошками пластиков тем, что они состоят из двух или более непрерывных по крайней мере в одном направлении фаз — сравнительно малопрочной непрерывной матрицы, заполняющей пространство между армирующими волокнами, и высокопрочных и высокомодульных волокон, которые могут быть ориентированными или хаотично расположенными. Роль матрицы сводится к передаче нагрузки между волокнами, которые воспринимают основную долю общей нагрузки. Возможность выбирать различные волокна, их ориентацию и различные типы связующих позволяет создавать разнообразные материалы и в щироких пределах изменять их характеристики. По прочностным и другим свойствам многие армированные пластики превосходят любой из входящих в их состав компонентов илн резко отличаются от них. Основным преимуществом композитов, сделавших их одним из наиболее перспективных новых материалов, является возможность достижения высокой прочности на единицу массы. [c.207]

В производстве пластических масс также применяются различные наполнители. Комбинации полимерных веществ с твердыми наполнителями в виде тонких высокопрочных волокон называются армированными пластиками, или армированными полимерами. Производство армированных полимеров связано с тем что высокие [c.235]

Кроме неорганических волокон для создания армированных эпоксидных пластиков применяют полимерные волокна, в частности новые высокопрочные синтетические волокна, наиболее известным из которых является волокно кевлар-49 [3, 21, 23]. Как видно из табл. 8.5, прочность некоторых полимерных волокон приближается к прочности стеклянных волокон в то же время их плотность значительно ниже, что позволяет достигать высокой удельной прочности. Однако модуль упругости этих волокон сравнительно невелик, что ограничивает применение армированных пластиков на их основе. Кроме того, данные волокна представляют собой сильно ориентированные полимеры с малой прочностью в поперечном направлении, что затрудняет получение материалов с достаточно высокой прочностью при сжатии и растяжении поперек волокна. Малые значения модуля упругости этих волокон снижают требования к механическим свойствам связующего, но для таких систем на первый план выступают вопросы специфического взаимодействия компонентов эпоксидного связующего с волокном, которые еще мало исследованы. [c.214]

Широкое практическое применение нашли армированные пластики (текстолиты, стеклопласты, углепластики), как называют композиции, состоящие из полимеров и высокопрочных волокон (стеклянные, химические и синтетические волокна, ткани и маты на их основе, графитовое волокно, превышающее по прочности стальное, а также угольное волокно, борное и т д.). [c.472]

Особенности технологии определяются тем, что в большинстве случаев, за исключением производства листовых материалов, получение армированного пластика технологически совпадает с производством изделий из него. Из полуфабриката в виде наполнителя, пропитанного неотвержденным связующим тем или иным методом, например намоткой, получают заготовку изделия, которая затем в результате химической реакции отверждения или в результате затвердевания при охлаждении (термопласты) приобретает свойства высокопрочного армированного пластика. Качество пропитки на- [c.65]

Прочность изделий зависит также от того, в каких конструкциях они работают. Полимерные материалы, хорошо зарекомендовавшие себя в одних конструкциях, в других могут не обеспечить достаточной прочности. Так, применяя высокопрочные сорта корда и эластомеров, получают достаточно прочные авто-и авиапокрышки только в том случае, если при их конструировании достигается прочная связь между текстильным материалом корда и эластомером, обеспечивается развитие соответствующих согласующихся деформаций в отдельных элементах конструкции и т. п. Полимерные материалы и волокна, имеющие хорошую прочность при их раздельных испытаниях, могут не обеспечить удовлетворительных показателей, изготовленных из них армированных пластиков. [c.8]

Применение. Э. с. используют как основу лакокрасочных материалов (см. Эпоксидные лаки и эмали), клеев (см. Эпоксидные клеи), связующих для высокопрочных армированных пластиков, для изготовления абразивных и фрикционных материалов, полимербетонов и полимерцементов, герметиков (см. Герметизирующие составы), заливочных и пропиточных компаундов (см. Компаунды полимерные), пенопластов (см. Пеноэпоксиды), аппретирующих составов для отделки корда. [c.500]

Более удачным представляется следующее определение армированные пластики — это композиционные материалы, у которых арматура в виде тонких высокопрочных волокон обеспечивает прочность и жесткость системы, а полимерное связующее — создание монолитного материала и формуемость. Прим. ред.. [c.11]

Как известно, удельная прочность и удельная жесткость многих эпоксидных композитов в несколько раз превосходят соответствующие показатели лучших сортов стали и титана, что позволяет эффективно использовать их в тех областях техники, в которых важное значение имеет масса конструкции, — в авиационной, ракетной и космической технике, на транспорте. В качестве связующих для высокомодульных и высокопрочных пластиков применяются практически только эпоксидные полимеры. Поэтому армированные эпоксидные пластики являются сейчас одними из наиболее изученных полимерных материалов. [c.207]

Приведенные результаты исследований позволяют оптимизировать значения переменных параметров и установить их количественное и качественное влияние на прочность армированного пластика при сжатии и сдвиге. Однако главное значение проведенного эксперимента состоит в том, что он показал роль каждого нз основных факторов и его вклад в формирование высокопрочного стеклопластика. Это открывает путь для количественной оценки разрабатываемых полимерных связующих и позволяет прогнозировать прочность композиционных материалов по свойствам составляющих компонентов. [c.39]

Таким образом, основные научные задачи в области армированных систем, стоящие теперь перед нашими учеными,— это дальнейшее развитие экспериментальных работ по получению высокопрочных армированных пластиков исследование вопросов, связанных с процессами взаимодействия и поверхностными явлениями на границе раздела волокно — связующая среда разработка методов получения новых типов волокон и связующих сред создание теории расчета прочности армированных систем, базирующейся на изучении свойств их компонентов и исследовании закономерностей их совместной деформации, а также создание научных основ переработки этих армированных систем в различные изделия. [c.368]

Широкое практическое применение нашли армированные пластики как называют композиции, состоящие из полимеров и высокопрочных волокон (стеклянные, химические и синтетические волокна, ткани на их основе и т. д.). Большой интерес с точки зрения получения материалов большой механической прочности для космических целей представляют такие армирующие наполнители, как нитевидные монокристаллы окиси алюминия, карбидов кремния и бора, графита и т. д. (так называемые усы ), у которых удельная прочность (отношение прочности к плотности) значительно выше, чем у непрерывных стальных и стеклянных волокон . [c.359]

Армированные пластики (АП)—высокопрочные материалы, состоящие из полимерного связующего (матрицы) и упрочняющего волокнистого наполнителя (арматуры). Армирующие волокна обеспечивают высокую прочность и жесткость, а полимерные связующие — монолитность материалов и равномерное распределение нагрузки между компонентами. [c.294]

Композиции холодного отверждения используют в качестве клеев, герметиков, заливочных компауидов, эпоксидных лаков, эмалей и др. защитных покрыгий в сгтаях, когда по условиям эксплуатации нежелателен нагрев. Компсаиции горячего отверждения применяют в качестве связующих для высокопрочных армированных пластиков, композиционных высокотемпературных материалов, дорожных покрытий, клеев, электроизоляционных и нек-рых лакокрасочных материалов. [c.487]

Как правило, на поверхности волокон, подвергающихся текстильной переработке, присутствуют текстильные замасливатели, в состав которых входят такие вещества, как парафин, канифоль, поверхностно-активные вещества и др. [12, 20]. Этр вещества ухудшают смачивание поверхности волокна, что отрицательно влияет на структуру поверхностного слоя эпоксидны> полимеров [17, 18]. Кроме того, входящие в состав замаслива-телей полярные соединения с различными активными группами могут взаимодействовать с реакционноспособными группами поверхности наполнителя, препятствуя образованию прочных связей полимера с наполнителем. Замасливатели повышают водопоглощение наполнителей [21], и применение, например, стеклотканей без специальной сушки сильно увеличивает пористость материала. Количество этих веществ составляет около I % ог массы волокна, а поскольку высокопрочные армированные пластики содержат до 70% (масс.) волокна, их влияние на связующее может быть значительным, особенно если они сосредоточены в граничном слое около поверхности волокна. Для удаления текстильных замасливателей в некоторых случаях их выжигают при кратковременном нагреве стеклоткани при 350--450 °С, но это приводит к значительному уменьшению прочност) ткани и увеличивает ее стоимость, [c.220]

Наполнение пластмасс волокпистымп материа.лами является наиболее эффективным способом иолучеипя жестких (высокомодульных) и высокопрочных материалов. Пластик на основе волокна бора, например, почти не уступает по прочности стали, имея в 4 раза мепьшую плотность. Особенностью армированных материалов является то, что прочность и модуль при сдвиге для них м. б. более че.м на порядок меныве прочности п модуля прп растяжении (см. Армированные пластики). [c.119]

Свойства С. в. определяются гл. обр. их химич. составом и характеризуются сочетанием высоких теплостойкости, диэлектрич. свойств, химстойкости, механич. прочности, низкой теплопроводности и малого коэфф. термич. расширения (см. также Армированные пластики). В зависимости от химич. состава и назначения С. в. подразделяют на высокотемиературоустойчивые, высокопрочные, высокомодульные, нолупроводящие, капиллярные (полой структуры) и специальные (напр., волокна с высокой или низкой диэлектрич. проницаемостью). [c.256]

Кроме проведённого численного сравнения двух крайних вариантов конструкции трубы ротора — металлической и цельнокомпозитной конструкций, существует и используется также и промежуточный вариант ротор с металлической трубой-основой, упрочнённой в тангенциальном направлении обмоткой из высокопрочного армированного пластика. По своим расчётным параметрам ротор с трубой-основой несколько уступает цельнокомпозитному, намного превосходя цельнометаллический, но его трубу легче производить на промышленном оборудовании. [c.180]

Гн/м (20-10 —60-10 егс/л Ж ). В лабораторных условиях получены У. в. с прочностью до 4 Гн1м (400 кгс1мм ) и модулем до 7 10 Гн/м (до 70 10 кгс/мм ). Из-за низкой плотности (1,7—1,9 г/сж ) по уд. значению механич. свойств (отношение прочности и модуля к плотности) У. в. превосходят все известные жаростойкие волокнистые материалы. На основе высокопрочных и высокомодульных У. в. с использованием полимерных связующих разработаны конструкционные армированные пластики. Введение У. в. в полимеры приводит в ряде случаев к повышению устойчивости пластиков к истиранию на 1—2 порядка и соответственно к увеличению срока службы изделий. У. в., а также армированные ими пластики имеют низкие показатели прочности и модуля упругости при деформациях сдвига. Чтобы избежать этого недостатка, на поверхности волокна выращивают кристаллы термостойких соединений, напр. Si , BN, или осуществляют химич. обработку волокна, напр. конц. HNO3. При этом прочность пластиков на сдвиг возрастает в 2—3 раза. Разработаны композиционные материалы на основе У. в. и керамических связующих, У. в. и углеродной матрицы, а также У. в. и металлов (А1, Mg, Ni), способные выдерживать более жесткие температурные воздействия, чем металлы. [c.337]

В производстве пластических масс также применяются различные порошкообразные и волокнистые наполнители. Материалы, представляющие собой полимеры, наполненные тонкими высокопрочными волокнами, называются армированными пластиками, или армированными полимерами. В качестве волокнистых наполнителей применяют неорганические (стеклянные, борные и др.) и органические волокна. Волокно играет роль армируюи его материала, а полимер — роль так называемого связующего, которое обеспечивает соединение волокон. В качестве связующих применяют маловязкие олигомеры, которые (на холоду или при нагревании) полимеризуются или конденсируются с образованием сетчатых полимеров, обладающих достаточно высоким модулем упругости и сравнительно небольшим удлинением. Таким образом, армированные пластики сочетают высокую прочность волокон с упругими свойствами связующего. [c.206]

Высокопрочное жгутовое штапельное волокно, полученное по мокрому методу, имеет прочность при разрыве 55—75 ркм, удлинение при разрыве 14— 18% и модуль упругости 600—1500 кг/мм его применяют для выработки канатов, рыболовных снастей, как кордное для резинотехнич. изделий, для изготовления брезентов, парусины, армированных пластиков. [c.73]

Полиимидные армированные пластики применяются для изготовления высокопрочных элементов в электронике и как конструкционный материал в скоростной авиации и ракетостроении. Наиболее важной областью применения является изготовление обтекателей антенн сверхзвуковых самолетов. Только фирма Соп-уа1г произвела свыше 900 таких конструкций (Ка(1оте). Для защиты от коррозии они имеют керамическое покрытие [395]. В электронике армированные пластики используются в производстве компьютеров и в приборах средств связи, к которым предъяв- [c.736]

Если представить пластмассовый автомобиль будущего, то можно предположить, что кроме армированных пластиков перспективными для изготовления крыш могут оказаться прозрачные (стеклообразные) высокопрочные конструкционные пластмассы, причем использование в качестве добавок жидких кристаллов (новейшего класса материалов химической промышленности) позволит изменять цвет или делать крышу непрозрачной. Именно таким видит конструкцию автомобиля будущего, например, фирма Тоёта (Япония). [c.6]

Агрегирование отдельных высокопрочных стеклянных волокон в монолитный материал осуществляется при помощи полимерной матрицы. Для стеклопластиков используется большая группа различных связующих. Выбор полимерного связующего, с одной стороны, регламентируется характером изделия, его габаритами, требованиями к физико-механическим, диэлектрическим и сорбционным показателям, а с другой-температурносиловыми и концентрационными условиями эксплуатации. Для изготовления армированных пластиков используют реактопласты эпоксидные, полиэфирные, фенолоальдегидные, кремнийорганические и другие смолы-и термопласты полиэтилен, полипропилен, полиамиды. Армированные пластики с термопластичными матрицами в настоящей работе не рассматриваются. [c.12]

В последнее время высокопрочные и высокомодульные поливинилспиртовые волокна, обладающие минимальной ползучестью, начинают использовать при производстве армированных изделий. Эти волокна обладают наиболее высоким модулем из всех обычных типов химических волокон. Получаемые на их основе армированные пластики имеют существенное преимущество перед стеклопластиками по плотности, устойчивости к деформациям при кручении и изгибах. Кроме того, эти волокна обладают высокой адгезией к различным смолам (эпоксидным, фенольным, полиэфирным), пре-росходяц ей адгезию стеклянных волокон к этим смолам [30]. [c.265]

Большое влияние на прочность изделия оказывают особенности конструкции. При неудачном выборе конструкции полимерные материалы, хорошо зарекомендовавшие себя в других вариантах, могут не обеспечить достаточной прочности изделия. Так, напрнмер, применение высокопрочных сортов корда и эластомеров позволяет получить достаточно прочные авто- или авиапокрышки только в том случае, если при их конструировании предусмотрено достижение прочной связи между текстильным материалом корда и эластомером, обеспечено развитие соответствующих согласующихся деформаций в отдельных элементах конструкции и т. п. Полимерные материалы и волокна, обнаружившие хорошие показатели прочности при их раздельных испытаниях, могут не обеспечить удовлетворительных показателей прочности изготовленных из них армированных пластиков, если в конструкции неудачно выбрано сочетание этих материалов. [c.8]

Применение однокомпонентных низковязких связующих позволяет не только улучшить санитарно-гигиенические условия труда, но и получить на основе этих смол высокопрочные АП. Методом протяжки, или пултрузии, изготавливают изделия небольшой массы из одноосно-ориентированных АП с заданными показателями электрической и механической прочности. При производстве АП этим методом кроме собственно протяжки осуществляют следующие операции разравнивание, уплотнение стекловолокна и его пропитку. Пултрузией могут быть получены изделия с наибольшим содержанием волокна, а следовательно, с максимальной жесткостью и прочностью в этих изделиях можно достичь наивысшей эффективности использования прочности стекловолокна благодаря его точной ориентации в процессе формования. Армированные пластики, полученные этим методом, дешевле, чем стали с покрытием и бронза, но требуют в процессе изготовления использования хромированной оснастки из высокопрочной стали. Протяжка стекловолокна через дополнительную фильеру, придающую ему форму тонкой полоски, способствует улучшению условий теплообмена при формовании и повышению качества изделия. [c.314]

Еш е большее народнохозяйственное значение приобретают армированные стекловолокном, стеклотканью, древесным шпоном или текстилем высокопрочные констрзгк-ционные пластические массы. Армированные пластики по прочностным характеристикам приближаются к дюралюминию и даже некоторым сортам стали, отличаются значительной легкостью (более чем в полтора раза легче дюралюминия и почти в пять раз легче стали), упругостью, не подвержены коррозии, обладают хорошими электроизоляционными свойствами и очень легко перерабатываются в изделия сложной формы. [c.58]

Тканые наполнители производятся главным образом на основе хлопчатобумажных, стеклянных и углеродных тканей. Их используют для получения высокопрочных армированных анизотропных материалов. В зависимости от морфологии используют рулонные ткани, тканые ленты и шнуры, а также однонаправленные ленты, в которых несущие высокопрочные волокна основы соединены в непрерывную ленту редкими нитями утка . На сегодняшний день армированные такими наполнителями пластики обладают наиболее высоким комплексом физико-механических, термодеформационных, теплофизических и эксплуатационных свойств. В качестве свя- [c.21]

В настоящее время создан ряд композиционных материалов, в которых в качестве наполнителя или армирующего элемента применяются волокна на осно-ре ароматических полиамидов. Получение композиционных материалов из волокон на основе ароматических полиамидов и слюды описано в работе [89]. Во-лакна на основе поли-ж-фениленизофталамида диспергируют в воде (содержание волокон — 0,8%) и смешивают с водной дисперсией слюды (1%), экструдируют, сушат при 125 °С и прессуют при 280 °С и 70 кгс/см . Полученный материал имеет толщину 0,023 см, разрушающее напряжение при растяжении — 10,3 кгс/см , электрическую прочность 288 В/см. Волокна из ароматических полиамидов могут быть использованы для создания слоистых пластиков [90, 91]. Другими компонентами таких пластиков являются слюда, полиимидный отвердитель. Материал характеризуется стабильностью размеров, прочностью при растяжении, устойчивостью к истиранию, высокими теплостойкостью и электрическими характеристиками. Особо прочными являются слоистые пластики, армированные высокопрочными волокнами типа кевлар, сформованными из анизотропных растворов. [c.230]

НПО Пластик совместно с институтами АН СССР, вузами и другими организациями разработаны процессы непрерывного изготовления армированных шлангов из полимерных материалов и труб большого диаметра из полиэтилена, непрерывный процесс литья профильных блоков из термопластов, способы изготовления тонких пленок из полиэтилен-терефталата, полых изделий из термопластов с заданной толш иной стенок, высокопрочных полиэфирных пленок, термоусаживающихся изделий и ряд других высокопроизводительных процессов производства изделий из пластмасс. [c.291]

К группе высокопрочных пластических масс относятся стеклопластмассы, состоящие из полимера, армированного стекловолокном. Наиболее распространенными полимерами в этой группе являются феноло-формальдегидные, эпоксидные и полиэфирные смолы. Большое влияние на механические свойства оказывает структура стекловолокна. Наибольшз о прочность обеспечивает применение стекловолокон в виде стеклоткани, наименьшую прочность имеют пластики из рубленного неориентированного стекловолокна, применяемого в виде матов, промежуточное место занимают пластмассы, в которых стекловолокно находится в виде лент или соломки из ориентированных стеклянных нитей, уложенных чередующимися слоями в двух взаимноперпендикулярных направлениях. Такие же свойства имеют пластики, полученные и при применении пленки, состоящей из той же стеклянной соломки, пропитанной синтетической смолой. [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология