ЭПОКСИДНЫЕ АРМИРОВАННЫЕ ПЛАСТИКИ

ЭПОКСИДНЫЕ АРМИРОВАННЫЕ ПЛАСТИКИ [c.207]

Выбор стеклопластиков производят с учетом их назначения. Так, армированные пластики на основе полиэфиров, эпоксидной [c.39]

Эпоксидные смолы - применяются в электротехнической, радиоэлектронной, энергетической, строительной промышленности в качестве заливочных компаундов, клеев, паков, связующих армированных пластиков. [c.120]

Коррозионностойкие армированные пластики занимают ведущее положение как конструкционные химически стойкие материалы. Они работают в самом материалоемком интервале эксплуатационных условий от криогенных температур до 150 °С, от глубокого вакуума до давления 20 МПа, в широком диапазоне жидких и газовых агрессивных сред. В качестве связующих коррозионностойких стеклопластиков используют ненасыщенные полиэфирные, эпоксидные, фенольные и фурановые смолы. Для обеспечения длительной работоспособности в условиях воздействия агрессивных сред наибольшее применение получила многослойная структура. Она включает в себя [c.97]

Хорошая растворимость кардовых полиимидов и совместимость их со многими полимерами и олигомерами, например фенолформальдегидными и эпоксидными, обеспечили их успешную апробацию в качестве теплостойких волокнообразующих материалов, связующих для армированных пластиков, покрытий, клеев [126, 127, [c.137]

Эпоксидные полимеры обладают таким комплексом свойств (адгезионных, механических, электрических и др.), который ВО многих случаях делает их незаменимыми в качестве основы клеев, лакокрасочных покрытий, компаундов и армированных пластиков. Благодаря этому эпоксидные смолы заняли важное место в ряду промышленных полимерных материалов. Это относится не столько к объему их производства, сколько к их роли, так как в ряде случаев эпоксидные смолы используют для создания наиболее ответственных изделий. Промышленный выпуск, применение и разработка новых эпоксидных полимеров и композиций на их основе развиваются быстрыми темпами. Кроме ТОГО, эти полимеры обычно служат моделями для изучения наиболее характерных свойств сетчатых полимеров. [c.6]

Аддукты аминов с эпоксидными смолами используют главным образом для получения клеев и связующих армированных пластиков, поскольку относительно высокая вязкость и малая жизнеспособность композиций ограничивают возможность их использования для получения литьевых изделий или красок без растворителей. [c.40]

Армированные пластики, представляющие собой сочетание непрерывной полимерной матрицы (со сравнительно малыми значениями модуля упругости и прочности) с прочными высокомолекулярными волокнами, появились сравнительно недавно, но уже сейчас играют значительную роль во многих отраслях техники. Наиболее прочные стекло-, боро- и углепластики получаются на эпоксидных связующих [1, 5, 6], что обусловлено особыми свойствами эпоксидных полимеров, которые делают их наиболее пригодными в качестве матрицы для композиционных материалов. [c.207]

В литературе наибольшее внимание уделяется изучению адгезии между матрицей и наполнителем и взаимодействия на межфазной границе. Физико-химические процессы, протекающие при формировании структуры материала и ее изменении при эксплуатации изучены в значительно меньшей степени, хотя их влияние на свойства пластиков очень велико. В частности, со структурными изменениями связано влияние на свойства пластиков технологии их изготовления и изменение их характеристик при различных видах старения. Поэтому в данной главе мы сосредоточим внимание именно на структуре армированных материалов и ее влиянии на их свойства, а также приведем основные характеристики эпоксидных полимеров, применяемых для изготовления армированных пластиков. [c.208]

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]

Как и в случае компаундов, наиболее распространенным и важным видом макроскопических дефектов в армированных пластиках является нарущение сплошности, проявляющееся в образовании пор и трещин. Появление трещин связано с внутренними напряжениями, описанными выше. Как и следует ожидать, трещины образуются прежде всего на границе раздела и по линии кратчайшего расстояния между волокнами. В наибольшей степени подвержены растрескиванию крупные включения связующего, причем в этом случае трещины развиваются на границе включения с волокном. В эпоксидных пластиках до нагружения трещины появляются довольно редко как правило, их образование связано с неправильным выбором полимера или слишком высокой температурой отверждения. Однако после даже сравнительно небольшого термостарения, не приводящего к значительной потере прочности, может образоваться пространственная сетка трещин, в результате чего материал становится негерметичным, хотя общая доля объема, занимаемая трещинами, невелика и не может быть обнаружена обычными методами. [c.216]

Перенос воды в армированных пластиках, в которых всегда есть структурные дефекты, может происходить как путем диффузии через полимер, так и по различным дефектам и трещинам. Для монолитных эпоксидных пластиков коэффициент диффузии в 1,5—3 раза меньше, чем для исходного полимера [42], а равновесное количество поглощенной воды определяется со- [c.224]

Известны исследования углеродных волокон, получаемых на основе органических полимерных волокон. Углеродные волокна превосходят по прочности, легкости и эластичности стеклянные и металлические, используемые для получения армированных пластиков. Эластичность углеродных волокон в 4 раза больше эластичности обычных армированных пластиков [626, с. 392]. Созданы также комбинированные материалы на основе эпоксидной смолы, армированной волокнами карбида кремния [627, с. 39]. Для упрочнения материалов широко используют керамические усы , обладающие прочностью в 10—100 раз большей, чем прочность других материалов (стекловолокно, металлический корд и т. д.) [628, с. 1009 629, с. 25]. [c.299]

Эпоксидные и эпоксифенольные олигомеры используются наиболее часто в армированных пластиках. Это объясняется потребительской доступностью связующих, широким спектром марок эпоксидных смол и их богатыми модификационными возможностями, особенно полно проявляющимися в случае эпоксидно-феноло-формальдегидных систем. [c.71]

Весьма перспективные материалы для производства глубоководных аппаратов — пластики, армированные углеродными или борными волокнами. Широкое применение этих волокон ограничивается их высокой стоимостью. Однако, по данным исследователей США, эпоксидный слоистый пластик, армированный углеродными волокнами (см. Углеродопласты), более перспективен для изготовления корпусов глубоководных аппаратов, чем стеклопластик, вследствие более высоких модуля упругости и усталостной выносливости и меньшей плотности. [c.482]

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]

Эпоксидные смолы широко используются в качестве связующих для армированных пластиков, нашедших разнообразное применение в различных областях промышленности [24, 39, 44, 67, 101, 106, 111, 308, 346, 401, 847—881]. [c.75]

Растворы ненасыщенных полиэфиров в мономерах отверждаются без выделения побочных продуктов не только при повышенной, но и при комнатной температурах, что сыграло немалую роль в развитии производства этих продуктов. Благодаря относительно малой молекулярной массе ненасыщенных полиэфиров их растворы имеют, как правило, низкую вязкость, что дает возможность перерабатывать их без приложения больших давлений и нередко без сложной технологической оснастки. Установление возможности армирования полиэфиров стекловолокном и выявление чрезвычайно ценных прочностных и электроизоляционных свойств армированных пластиков послужило дополнительным мощным толчком к их использованию в промышленном масштабе. Наконец, благодаря относительной доступности и дешевизне сырья в сочетании с рядом замечательных свойств непредельные полиэфиры в большинстве стран прочно заняли ведущее место среди связующих для стеклопластиков и оттеснили на второй план фенолоформальдегид-ные, эпоксидные и другие полимеры по объему потребления. Так, если в 1950 г. в США производилось 7,6 тыс. т, а в 1960 г. 66,0 тыс. т полиэфирных смол, то к 1965 г. выпуск их достиг уже 178 тыс. т, а в 1974 г. 540 тыс. т [2, с. 16 23]. В Японии и Франции производство ненасыщенных полиэфирных смол достигло в 1972—1975 гг. соответственно 155 и 65 190 и 82 135 и 72 113 и 58 тыс. т (снижение выпуска смол в последние годы обусловлено энергетическим кризисом) [24, 25]. [c.10]

Новой областью применения микросфер является изготовление облегченных армированных пластиков на основе эпоксидного связующего, стеклянных волокон и углеродных [78 ] или стеклянных микросфер [201 ]. Полученные материалы обладают помимо высокой прочности хорошими теплоизоляционными и абляционными свойствами [78]. [c.181]

Типичные рецептуры составов, используемых в электротехнической промышленности и для производства армированных пластиков, приведены в табл. 1.2, а основные свойства эпоксидных пластмасс, отвержденных аминными и ангидридными от-вердителя-ми, — в табл. 1.1. [c.17]

УП-632 Для пропиточных и заливочных компаундов, связующее для армированных пластиков, активный разбавитель высоковязких эпоксидных смол [c.163]

Исследование процессов проникновения воды в эпоксидные армированные пластики и их разрушение под действием повыщенной влажности является одной из основных задач при их применении. Этому вопросу посвящено большое число работ, обобщенных в [40]. Поэтому мы остановимся здесь только на процессах, связанных с изменениями структуры эпоксидных пластиков под действием воды. [c.219]

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]

Наибольший интерес представляют жидкие ангидриды, например смесь изомеров метил-ТГФА, метил-ЭТГФА или специально приготовляемые жидкие эвтектические смеси (15% ФА+ 85% ГГФА 60% ХЭТ-ангидрида + 40% МА и др. [2, с. 150]). Их использование облегчает получение на основе жидких эпоксидных смол клеев, компаундов, литьевых изделий электротехнического назначения, армированных пластиков. Твердые ангидриды находят применение в порошковых красках [18]. Полимеры на их основе обладают хорошими механическими и диэлектрическими свойствами, в частности при температурах выше 7 с. [c.44]

Рассмотрим вначале полимерную матрицу в ненагруженном однонаправленном композите. Такой композит обычно представляют квадратичной или гексагональной моделью. Минимальное объемное содержание полимера в плотноупакованной квадратичной структуре — около 21%, в гексагональной—13%. Армирующие волокна можно считать совершенно жесткими, так как модуль упругости применяемых неорганических волокон значительно больше модуля упругости полимера. Как уже указывалось выше (см. гл. 3 и 4), при отверждении эпоксидного полимера в ходе изготовления пластика, которое происходит обычно при повышенной температуре, объем полимера уменьшается вследствие его усадки, а вязкость быстро нарастает. До гелеобразования, пока полимер способен к течению, его объем может уменьшаться за счет уменьщения объема всей системы или образования пор. После гелеобразования течение полимера невозможно, и происходит деформация всей системы. Однако при этом деформация полимера ограничена волокнами, что приводит к появлению в полимере внутренних напряжений. Так как армированные пластики, как правило, содержат большое количество наполнителя, то можно считать, что он образует жесткий скелет, препятствующий деформации полимера, т. е. связующее подвергается всестороннему растяжению. Объемная деформация при этом может составлять несколько процентов (см. гл. 4). Таким образом, уже в ненагруженном состоянии эпоксидная матрица должна выдерживать значительные механические деформации без разрушения и нарушения адгезии на границе с волокном. Как показали микроскопические исследования [27—33], эпоксидные смолы значительно лучше других связующих выдерживают подобные условия. [c.209]

Поскольку модули упругости наполнителя и матрицы сильно различаются, для обеспечения монолнтности пластика необходимы полимерные матрицы, значения предельных удлинений которых значительно превышают среднее удлинение композиционного материала при сохранении достаточных значений прочности. Особое значение имеет прочность при сдвиге, так как именно малая прочность при сдвиге между слоями является одним из основных недостатков армированных пластиков. При этом предполагается, что адгезионная прочность превосходит прочность полимера, т. е. разрущения по границе раздела ие происходит. Напряжения и деформации для квадратичной и гексагональной укладки волокон [1, 6, 22—26] являются функцией отнощения модулей наполнителя и матрицы и плотности упаковки волокон. Если считать, что полимерная матрица и наполнитель подчиняются закону Гука, то при объемной доле волокна от 0,6 до 0,75 отнощение предельных удлинений изменяется от 5 до 15 [26]. Если же учитывать нелинейное вязко-упругое поведение полимерной матрицы, то это отнощение еше больше возрастает. Увеличение предельной деформации связующего за счет снижения его модуля упругости и прочности, как это происходит при пластификации, не приводит к повышению прочности пластика, так как прн уменьшении модуля упругости матрицы ее предельное удлинение, необходимое для сохранения монолитности, возрастает. Таким образом идеальное связующее должно обладать большим удлинением при высоких значениях модуля упругости и прочности, особенно при сдвиге. В работе [22] приведен расчет показателей такого идеального связующего, наполненного ( 1 = 0,7) бесщелочным стеклом и высокомодульным стеклом ВМ-1 (табл. 8.1). Ни одно из известных эпоксидных связующих не отвечает полностьк> приведенным в таблице требованиям [22], однако они могут служить отправной точкой для сравнения различных эпоксидных композиций. [c.212]

Изделия из армированных пластиков при эксплуатации и )анении всегда подвергаются действию воды или ее паров. При ОМ физико-механические и другие свойства эпоксидных компо-итов часто необратимо снижаются [44—49]. Основной причи-ой этого является ослабление адгезии на границе раздела эпок-идная матрица — волокно [14, 45, 50, 51]. Кроме того, сорбция юды отвержденным связующим, как показано в гл. 3, приводит к изменению его линейных размеров, что сказывается на 1аспределении внутренних напряжений в наполненном пластике 14, 52, 53]. При сорбции воды увеличиваются тангенс угла ди-лектрических потерь и диэлектрическая проницаемость стекло-[ластиков [54], а электрическая прочность, объемное и поверх-юстное электрическое сопротивление уменьшаются [46]. [c.219]

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]

Как видно из изложенного, вопросы, связанные с возникновением внутренних напряжений, изучены в основном применительно к армированным пластикам и покрытиям, но совершенно ясно, что они возникают и при наполнении полимеров дисперсными наполнителями. Однако в этом случае их определение и оценка вклада в механические свойства сильно затруднены. Очень интересна развитая в работе [346] методика, согласно которой метод квадруполь-ного ядерного резананса используется для определения внутренних напряжений, развивающихся в смолах при их отверждении. Этим методом были исследованы внутренние напряжения, возникающие при отверждении эпоксидной смолы, в которую было введено более 25% двуокиси меди. Полученные результаты показали возможность применения предложенной методики. Однако в дальнейшем она не получила распространения. Это связано, очевидно, с тем, что на практике трудно создать условия, при которых не происходило бы взаимодействия частиц вводимых соединений со смолами. Кроме того, даже при отсутствии взаимодействия из-за наличия границы раздела фаз в системе возникают напряжения, отличающиеся от тех, которые возникли бы при таких же условиях отверждения в блоке в отсутствие посторонних частиц. Этот метод, очевидно, мог бы быть применен для определения напряжений только в таких наполненных системах, в которых наполнитель содержит в своем составе достаточное количество атомов, ядра которых могут проявлять квадрупольный резонанс. Более перспективным является метод оценки внутренних напряжений на основании рентгенографических исследований наполненных полимеров, содержащих кристаллический наполнитель, по сдвигу интерференционных линий на рентгенограммах [347]. [c.182]

Широкое применение в различных областях промышленности находят изделия из армированных пластиков на основе эпоксидных смол. При зфанении и во время эксплуатации эти изделия подвергаются воздействию изменяющихся внешних условий. Существенное влияние на работоспособность стеклошшстика оказывает вода. [c.114]

Решающее значение при выборе полимерных материалов для внешних элементов обшивки самолета, нагревающихся из-за трения о воздух и торможения потока, имеет термостойкость. Перспективными термостойкими связующими для армированных пластиков, помимо модификаций фенольных и циклоалпфатич. эпоксидных смол, являются полибензимидазолы. Композиции на основе карбонизованных иолимеров, содержащие асбестовые и углеродные волокпа (см. Углеродопласты) и выдерживающие теми-ры 800 С и выше, используют при изготовлении тормозных дисков на авиационных колесах. [c.456]

По объему использования в силовых элементах летательных аппаратов первое место среди армированных пластиков принадлежит стеклопластикам. Напр., в конструкции самолета Р-З фирмы Мак-Доннел (США) из общей массы деталей из этих материалов, равной 5040 кг, на долю эпоксидных пластиков приходится 2900 кг, фенольных —1360 кг, полиэфирных (диаллил-фталатных) —72 кг, полиимидных —9 кг. Одна из причин широкого применения эпоксидных пластиков, помимо их высокой прочности,— возможность изготовлять из них детали при сравнительно небольшом давлении. Благодаря этому из таких материалов методом прессования можно получать не только небольшие изделия — лопатки компрессоров, кронштейны, крышки лючков и др., но и крупногабаритные элементы — створки контейнеров, колеса, каркасы рулей, обтекатели, панели крыльев и фюзеляжа. [c.453]

Высокие демпфирующие свойства армированных пластиков обусловили, в частности, применение углеродо-пластов для изготовления втулки несущего винта вертолета Сен Кинг (Великобритания), стекло- и боропластика — для изготовления вертолетных колес и стоек. Элементы летательных аппаратов из этих материалов характеризуются более высокой выносливостью в условиях вибрационного нагружения, чем их металлич. прототипы. Так, направляющий аппарат для вертолетных газотурбинных двигателей фирмы Вэрко пластикс (США), изготовленный из эпоксидного стеклопластика, не разрушается после 30 млн. циклов испытаний на электромагнитном вибраторе, тогда как алюминиевый аппарат не выдерживает 1 млн. циклов. Усталостная выносливость боропластиков еще выше при 1 млн. циклов испытаний разрушающее напряжение у них в 1,5 раза выше, чем у той же конструкции из стеклопластика. [c.454]

В качестве связуюпщх для У. обычно применяют эпоксидные, полиэфирные, феноло-формальдегидные, фурановые, кремнийорганич. смолы, полиимиды, полибензимидазолы, реже — нек-рые термопласты — фторопласты, полистирол, поликарбонаты (см. также Армированные пластики). Оптимальное содержание связующего в ориентированных У. составляет 37—45%, в неориентированных — 60—80% (по объему). [c.337]

Прессование У. в отличие от др. армированных пластиков проводят при уд. давлениях, не превышаюпщх 2,0—2,5 Мн1м (20—25 кгс/см ), что обусловлено плохой смачиваемостью углеродного волокна и возможностью его разрушения. У. на основе эпоксидных и эпок-сидно-феноло-формальдегидных смол прессуют при 120—200° С, на основе феноло-формальдегидных — при 140—200 °С, на основе полиэфирных — при 20— 160 °С (в зависимости от темп-ры разложения инициатора), на основе кремнийорганич.— при 180—250 °С, на основе полиимидных — при 180—315 °С. [c.337]

В патентной литературе содержится много сведений о модификации поверхности полимерных подложек методом прививки. В частности, известны специфические необратимые изменения структуры поверхности найлона в результате поверхностей прививки [175]. Поверхностная прививка на целлюлозное волокно лежит в основе получения ионообменных мембран из бумаги [176]. Прививка использовалась также для модификации неполимерных поверхностей, например глины [177] и стекловолокна. Скорынина [178] и Липатова [179] прививали на стекловолокно полистирол с целью получения высококачественных армированных пластиков. С этой же целью Липатова прививала эпоксидные смолы на стекловолокно. Судзуки [139] и Усманов [72] прививали различные виниловые мономеры на шинный корд из искусственного шелка (рейона), для улучшения его совместимости с резиной. [c.200]

Эпоксидные смолы используют в различных отраслях промышленности в качестве связующих для армированных пластиков, конструкционных клеев, шпатлевок, паст, покрытий, литых L изделий. Широкое использование материалов на основе эпоксид- ных смол обусловлено их высокой химической стойкостью,, устойчивостью к растворителям, высокой адгезией к ряду ма- териалов, хорошими физико-механическими и отличными элек- трическими свойствами. В литературе имеется большое количе- аство данных об эпоксидных смолах, отвердителях, наполнителях и модификаторах для них, о применении смол в различных отраслях промышленности и т. д. [19, 20]. [c.17]

Смола УП-632 (ВТУ 6-307—69). Представляет собой диокись циклического сложного эфира, получаемого из Д -тетрагидробензальдегида в присутствии изо-пропилата алюминия по реакции Тищенко. Отверждается теми же отвердителями, что и смола УП-612. Применяется при изготовлении пропиточных и заливочных компаундов, связующих для армированных пластиков и как активный разбавитель высоковязких эпоксидных смол. [c.211]