Важнейшие свойства стеклянного волокни

ВАЖНЕЙШИЕ СВОЙСТВА СТЕКЛЯННОГО ВОЛОКНА [c.7]

При обсуждении способов использования стеклянного волокна в сочетании с различными полимерами необходимо решить два важных вопроса какие свойства стеклянного волокна проявляются при его использовании совместно с полимером и каков механизм армирующего действия наполнителя. [c.277]

Свойства стекловолокна. Некоторые важные характеристики свойств стеклянного волокна (стекло марки Е) приведены ниже [c.277]

Важнейшей особенностью феноло-формальдегидных реактопластов является их способность в сочетании с различными наполнителями — порошкообразными (древесной мукой, шифером и др.), волокнистыми (хлопчатобумажное, асбестовое, стеклянное волокно), тканями, в том числе стеклянной, образовывать наполненные реактопласты с широким диапазоном свойств. Прочность, характеризуемая удельной ударной вязкостью, достигается в древеснослоистых фенопластах 100 кг/см , а в стеклопластиках на основе стеклянной ткани 150 кг/см . [c.9]

Максимальный уровень прочности, который может быть достигнут в ориентированных стеклопластиках, определяется прочностью самого стеклянного волокна и свойствами полимерного связующего, обеспечивающего совместную работу стеклянных волокон в композиционном материале [1]. В связи с этим важно установить, в какой мере исходная прочность элементарного стеклянного волокна сохраняется и используется в ориентированных стеклопластиках. [c.317]

Большое значение приобретают работы по изучению границы раздела стеклянное волокно — связующее и визуализации явлений на межфазной поверхности [55—58]. Перспективно для этих исследований применение электронного микроскопа, особенно сканирующего [58]. Несомненный интерес имеют работы, связанные с изучением внутренних напряжений в стеклопластиках (см. гл. IV), влиянием аппретов па релаксацию напряжений [88 89, с. 18]. Однако следует признать, что наиболее важными факторами, определяющими надежность, долговечность и прочностные свойства стеклопластиков, являются адгезионная прочность на поверхности раздела стекло — связующее и способность компонентов композиции к химическому взаимодействию. У подавляющего большинства исследователей это не вызывает сомнений [11, 14, 15, 17, 59, 60, 70, 93, 94]. Но даже теперь, когда созданы веще- [c.334]

Прочность является одним из наиболее важных механических свойств волокна. Она зависит как от длины молекулярных цепей и степени ориентации, так и от энергии связей между молекулами. Сильные первичные валентные связи и отсутствие слабых вторичных связей обусловливают прочность и хрупкость стеклянных и асбестовых волокон. При больших нагрузках стеклянные волокна обладают незначительным удлинением. Сопротивления вытяжке стеклянного и стального волокна, учитывая плотность, примерно одинаковы и в шесть раз превышают соответствуюш,ее значение для хлопка. Лен и фортизан обладают примерно одинаковым сопротивлением при растяжении, которое в три раза превышает соответствующее значение для хлопка или обычного вискозного шелка, в то время как шелк обладает высоким начальным сопротивлением растяжению. Для льна и фортизана характерны высокая степень ориентации макромолекул и высокая прочность. Тенаско и [c.107]

Важное значение имеют и некоторые другие свойства стеклянных волокон. Слой волокон толщиной в 1 см препятствует проникновению теплового излучения так же, как и несколько хорошо отражающих поверхностей. Расстояния между волокнами очень малы, и даже при давлениях остаточного газа до 100 мк рт. ст. изолирующие свойства не ухудшаются. Коэффициент температуропроводности для такой изоляции по крайней мере в десять раз меньше, чем у других видов изоляции, вследствие весьма малого коэффициента теплопроводности и сравнительно высокой теплоемкости стеклянного волокна. [c.388]

Стеклянные волокна в качестве армирующего наполнителя обладают двумя существенными недостатками — имеют низкую жесткость, что требует усиления элементов конструкций из стеклопластиков и препятствует полной реализации прочности волокон, и теряют прочность при контакте с водой. Углеродные и борные волокна значительно более жесткие, а поскольку по прочности они не уступают лучшим стеклянным волокнам, напряжения, которые выдерживают материалы на их основе, значительно выше, чем в случае стеклопластиков при меньших допустимых деформациях. Эти волокна, также как и стеклянные, производятся непрерывными способами и технология производства изделий из материалов на их основе только незначительно отличается от технологии изготовления изделий из стеклопластиков. Еще одним типом волокон, которые могут рассматриваться как серьезный конкурент перечисленным трем типам волокон, являются волокна из ароматических полиамидов типа Кевлар 49 фирмы Дюпон . Хотя эти волокна являются сравнительно новыми, они нашли широкое применение в производстве высоконагруженных элементов, в том числе в аэрокосмической технике в качестве самостоятельного армирующего наполнителя или в комбинации с другими волокнами, в частности углеродными, для производства гибридных материалов. Сравнительные свойства ряда важнейших типов армирующих волокон приведены в табл. 2.4. [c.108]

Свойства и применение. Основным достоинством ПСП, обусловливающим их применение в мебельной промышленности, является их высокая прочность и жесткость по сравнению с литьевыми термопластами. Это объясняется тем, что отвержденное связующее, образующее непрерывную фазу и обладающее очень высокой жесткостью, усилено равномерно распределенными в нем стеклянными волокнами. Другим важным свойством ПСП является их высокая прочность, значительно превосходящая требуемое значение по жесткости. Ударная прочность ПСП на основе стекломатов находится в пределах от 14 до 30 Дж, а на основе стеклоткани— 10—30 Дж. Некоторые показатели свойств ПСП и других материалов приведены в табл. 12.2. [c.426]

Теплофизические свойства. Важнейшие теплофизические свойства полидиметилфениленоксида, его смесей с полистиролом и наполненных композиций приведены в табл. 5.13. Термостойкость полидиметилфениленоксида составляет 190 °С, а его смесей с полистиролом около 140°С. Это значение близко термостойкости полиформальдегида и поликарбоната. При наполнении стеклянным волокном термостойкость повышается максимум на 20°. Термический коэффициент линейного расширения полидиметилфениленоксида на 10 % ниже, чем у поликарбоната н значительно меньше, чем у полиформальдегида и АБС-пластика, и мало зависит от температуры. Наполненные стеклянным волокном смеси полидиметилфениленоксида с полистиролом похожи в этом отношении на металлы [467] [c.223]

Как уже говорилось, стеклянное волокно обладает необычайно высокой прочностью на разрыв, к тому же, если оно достаточно тонко, нити его очень гибки. Эти свойства и позволили предложить стеклянное волокно в качестве армирующего наполнителя для слоистых пластиков. Одно из основных требований состоит в том, чтобы смола хорошо прилипала к стеклу к сожалению, этому требованию удовлетворяют немногие смолы. Тем не менее удалось подобрать ряд таких совмещающихся компонентов и в результате были получены материалы нового типа, пригодные для многих исключительно важных целей. Смолу получают методом, аналогичным методу получения терилена, при котором нагревают смесь кислоты и двухатомного спирта — гликоля, причем процесс поликонденсации ведут только до определенной степени. Кроме того, кислоту выбирают так, чтобы она имела остаточную химическую активность, которая может быть использована на последней стадии процесса. Структуру смолы на первой стадии можно представить схематически следующим образом [c.155]

Среди конструкционных композитных материалов важное место принадлежит стеклопластикам, представляющим собой композитный материал на основе различного типа стеклянных наполнителей (стеклянной ткани, стеклянного волокна, стеклянных шариков и т. д.) и полимерных связующих. При создании этих материалов перед исследователями встала проблема совместимости компонентов. Казалось бы, чем более высокими упруго-прочностными свойствами обладает связующее, тем выше аналогичные характеристики композита. Действительно, свойства исходных компонентов играют решающую роль в формировании высокопрочного композита. Однако вопрос о взаимосвязи этих свойств и связи их со свойствами композитного материала достаточно сложен и до конца еще не исследован. [c.5]

Фенольные смолы играют очень важную роль в пластиках, армированных стеклянным волокном. Производство их увеличивается ввиду низкой стоимости, коррозионной и химической стойкости, их обычно хорошей теплостойкости, способности к переработке способом литья под давлением [13]. Некоторые общие свойства литых фенольных смол представлены в табл. 4.4 [14]. [c.99]

Замасливатель играет важную роль при последующей текстильной переработке нити и оказывает существенное влияние на важнейшие физико-механические свойства готовых изделий. Жидкий замасливатель, хорошо смачивающий стекло, проникает в зазоры между элементарными стеклянными волокнами и обволакивает пучок волокон снаружи. При этом образуется некрученая первичная нить, элементарные волокна которой склеены друг с другом. [c.90]

Эффективность поверхностной обработки аппретами. Ранее уже отмечалось, что механическая прочность, диэлектрические показатели, водостойкость, теплостойкость и другие важные характеристики стеклопластиков зависят не только от свойств материалов, их составляющих (стеклянного волокна и связующих), но и от сцепления их на границе раздела. Вследствие малого диаметра стеклянного волокна (Ъ - [c.223]

Для получения электроизоляционных материалов и стеклопластиков на основе стеклянного волокна в сочетании с лаками и смолами важное значение приобретают адгезионные свойства материала на поверхности раздела двух твердых тел—стекло и пленка. Для улучшения адгезии полимерных материалов к стеклу рекомендуется вводить в их состав полярные группы и добавки поверхностно-активных веществ адгезионные свойства стекла улучшаются при введении в стекло ионов с высокой поляризуемостью (ионы цезия, бария, свинца, кадмия, цинка и др.). Современные представления о механизме прилипания и склеивания (адгезионные процессы) сводятся к тому, что эти явления обусловливаются силами межмолекулярного притяжения и внутримолекулярного сцепления, а также электростатическими силами. [c.263]

Существенно важной для многих применений (корд шин, приводных ремней и т. д.) особенностью полиимидных волокон является отсутствие усадки при нагревании. Поэтому напряжения, возникающие при нагреве закрепленных полиимидных волокон, в десятки и сотни раз меньше, чем в сильно ориентированных волокнах из типичных линейных полимеров, размягчающихся или плавящихся нри высоких температурах (рис. 106). Это значит, что изделия, армированные такими волокнами, при высоких температурах будут сохранять свою форму. Крайне интересные по свойствам волокна были получены из ароматического полиимида ПФГ [ ] С. Я. Френкелем с сотрудниками. По механическим свойствам (табл. 44) их можно сравнивать, пожалуй, только со стеклянными и металлическими нитями. [c.188]

В отлнчне от природных волокон (целлюлоза, асбест), стеклянные волокна могут быть изготовлены любой длины и тонкости, что оче )ь важно для получения на их основе прочных пластмасс с заданными свойствами. Стеклянное волокно имеет и ряд других преимуществ оно мало гигроскопично, обладает высокой химической прочностью, термостойкостью и огнестойкостью. [c.508]

Гибкие стеклянные оптические волокна обладают высокой прочностью на изгиб и растяжение. Их прочность составляет 150—200 кгс1мм , что в 4 раза превышает прочность льняных волокон, примерно в 10 раз выше прочности шелковых волокон и приблизительно в 30 раз выше прочности исходного массивного стекла, из которого они изготовлены. Это важное свойство стеклянных оптических волокон лежит в основе создания из них гибких оптических волоконных элементов различного назначения, позволяющих передавать световую энергию или изображение по любому криволинейному пути. [c.19]

Описанные изменения свойств полимера на поверхности в результате взаимодействия с ней имеют существенное значение для понимания механизма усиления полимеров, в частности стеклянным волокном, где важную роль играет соотношение модулей упругости наполнителя и отвержденного связующего. Эффекты упрочнения обусловлены- не только высокими механическими показателями армирующего материала, не только изменением условий перераспределения напряжений в системе при деформации, но и изменением микрогетерогенности полимеров в тонких слоях на поверхности наполнителя вследствие ограничения их гибкости и из менения характера упаковки. Отсюда ясно что влияние прочности адгезионной связи наполнйтеля и полимера сказывается не только на условиях перераспределения напряжений в системе, но и на изменении свойств самого полимера. Можно считать, что адгезия, зависящая от свойств полимера, в свою очередь, оказывает влияние на его свойства. Увеличение прочности адгезионной связи приводит к более эффективному повышению жесткости цепей и способствует возрастанию рыхлости упаковки молекул в поверхностном слое. Более рыхлая упаковка молекул способствует релаксации напряжений при деформации. Это может иметь важное значение как фактор, изменяющий условия развития трещин в образце при его [c.281]

Важнейшие неорганические волокн а— стеклянное и асбестовое. Ассортимент ст,еклянных волокон, очень широк. Их вводят в реакто- и термопласты, иногда в со.четании с порошкообразными или с др. волокнистыми наполнителями (см. Стеклопластики, Стекловолокниты). При введении стеклянного волокна повышаются физико-химич. показатели, понижается коэфф. трения, улучшаются диэлектрич. свойства, тепло-, износо- и химстойкость материала. Недостатки стекловолокна как наполнителя — низкая адгезия к нек-рым связующим, заметное снижение прочности во влажных средах, а при наполнении термопластов — анизотропия свойств получаемого изделия вследствие ориентационных эффектов при переработке наполненного материала. [c.173]

В [6] дополнительного списка литературы приводятся также данные об улучшении некоторых других свойств термопластов при их наполнении. В табл. 1.2 перечислено большинство технически важных термопластов с указанием типичных наполнителей и свойств, которые улучшаются при наполнении. Полиамид 66 является хорошим примером термопласта, практически все свойства которого улучшаются при введении 20—40% стеклянного волокна. Особенно резко возрастают модуль упругости, прочность при растяжении, твердость, устойчивость к ползучести, теплостойкость при изгибе. Термический коэффициент линейного расширения также уменьшается, причем особенно резко в направлении ориентации волокон и становится соизмерим с соответствующими коэффициентами для меди, алюминия, цинка, бронзы и т. п. (В [7] дополнительного спйска литературы приведены данные о всех свойствах наполненного и ненаиолненного стеклянным волокном полиамида 66). Наполнение полиамидов 30—40% стеклянных микросфер в 8 раз повышает их прочность при сжатии при одновременном возрастании модуля упругости и прочности при растяжении. Эти материалы обладают лучшими технологическими свойствами по сравнению с полиамидами, наполненными стеклянным волокном. Кроме того стеклосферы не разрушаются в процессе переработки. На другие термопласты, такие как полистирол, сополимеры стирола и акрилонитрила, поликарбонат наполнители оказывают менее упрочняющее влияние по сравнению с полиамидами. [c.26]

Прочность адгезионной связи между волокнами и матрицей оказывает решающее влияние на прочность композиций с короткими волокнами. Необходимо добиваться максимальной сдвиговой прочности по границе раздела волокно — полимер. В промышленности стеклопластиков успешно применяются аппреты, способствующие повышению адгезионной прочности стеклянных волокон к полиэфирным и эпоксидным смолам. Физико-химические процессы, протекающие при аппретировании стеклянных волокон, изучены достаточно хорошо [63]. В качестве аппретов обычно используют кремнийорганические соединения, в которых органический радикал совместим с полимерной матрицей. При гидролизе одной или нескольких связей =Si—ОК в молекуле аппрете образуются силанольные группы =51—ОН, способные реагировать с аналогичными группами гидрофильной поверхности стеклянных волокон. Теоретически между стеклом и полимерной матрицей образуются ковалентные связи. Важнейшей особенностью-стеклопластиков с обработанными аппретами стеклянными волокнами является значительно меньшая потеря ими прочности и жесткости при выдержке во влажной среде. Аппреты повышают прочность при изгибе и сдвиге однонаправленных стеклопластиков, однако они оказывают значительно меньший эффект на прочность при растяжении. В полимерных композициях с короткими волокнами использование аппретов целесообразно, если они обеспечивают заметное улучшение их свойств. В полиэфирных и эпоксидных стеклопластиках адгезионная прочность между стеклянным волокном и связующим достаточно высока и без использования аппретов вследствие хорошего смачивания волокон жидкими смолами, однако в термопластах, наполненных волокнами любых типов, значительно труднее добиться хорошего смачиванид волокон полимерами и высокой адгезионной прочности между ними. Большое число исследований проведено по нахождению условий аппретирования стеклянных волокон, вводимых в термопла- [c.97]

К особой группе свойств следует отнести прочностные характеристики стекол. Влияние состава на прочность стеклянных изделий, исключая стеклянное волокно, обычно трудно выявимо, так как более важную роль играют другие факторы, обусловленные внешними воздействиями. [c.15]

Монография является седьмой книгой из серии Химические волокна . В ней рассмотрены наиболее важные стадии непрерывного проиводства стеклянного волокна (стекловарение, формование, переработка). Описаны структура и свойства стеклянных волокон и материалов на их основе. В отдельной главе приводятся сведения об основах производства штапельных и оптических стеклянных волокон. [c.424]

Наполнители являются важным компонентом смеси они придают пластмассе ценные эксплуатационные свойства — прочность, теплостойкость и пр., а также снижают стоимость пластмассовых изделий. В качестве наполнителей обычно применяют дешевые, доступные органические и неорганические материалы в виде порошков, волокон, слоистых материалов древесную муку, сажу, хлопковый линтр, стекловолокно, бумагу, асбест, графит, слюду. Волокнообразные наполнители (хлопковый линтр, стеклянное волокно) обеспечивают высокие прочностные свойства графит повышает антифрикционные свойства асбест и слюда обусловливают повышенную теплостойкость. Наполнители составляют до 60 вес. % пластмассы. [c.301]

Для достижения наивысшей удельной прочности и жесткости, которые наиболее ценны в производстве, необходим чрезвычайно тщательный контроль каждой операции в производстве сырья и технологии намотки. Стеклянные волокна должны быть осторожно вытянуты и немедленно покрыты специальными замасливате-лями для сохранения прочностных свойств. Во всех последующих текстильных операциях необходимо избегать истирания, образования узлов, действия влаги, неравномерного натяжения и многого другого. Способ укладки жгутов на оправку, способ приготовления, пропитки и отверждения смолы, конструкция оправки — имеют очень важное влияние на свойства готового изделия и поэтому необходим тщательный контроль. В результате высокие цены, поскольку внутренняя экономичность метода изготовления очень мала. Даже, когда процесс проведен успешно, не исключены серьезные недостатки, свойственные всем видам стеклянных изделий действие статической усталости, когда прочность материала уменьшается с увеличением времени воздействия нагрузки. Только нагружение в вакууме предотвращает статическую усталость стекол. [c.76]

Новым важным гидрофобизатором для отрицательно заряженных поверхностей является стеаратхромилхлорид ( квилон ). Его применяют для получения огнестойкой и несмачиваемой водой бумаги, для обработки мешков для льда и бумаги для упаковки мяса, для наружной гипсовой облицовки, а также для обработки фетровых шляп, изделий из стеклянного волокна, шерстяных тканей, синтетических волокон и для футеровки чанов в хлебопекарнях. Катионактивный водорастворимый комплекс образуется при восстановлении раствора хромилхлорида в присутствии стеариновой кислоты или прямой реакцией окта-децилового спирта и хромилхлорида. Строение конечного продукта не вполне выяснено, но, по-видимому, состав его может быть выражен формулой НСОО(Сг2С14)ОН. После сушки или в результате старения образуется нерастворимый основной стеарат хрома, обладающий водоотталкивающими свойствами. Этот продукт хорошо адсорбируется полярными поверхностями [42]. [c.470]

Материалы с высокой механической прочностью состоящие, подобно клеточным стенкам более чем из одного компонента, называются композиционными материалами или композитами. Прочность таких материалов обычно выше, чем у каждого из компонентов в отдельности. Системы из матрицы, армированной волокнами, используются весьма широко, поэтому изучение их свойств составляет важный раздел как в новейшей технике, так и в биологии. Матрица композита передает приложенную к ней нагрузку волокнам, обладающим высокой прочностью на растяжение. Она же повышает сопротивление сжатию и срезывающему усилию. Примером композита может служить такой известный строительный материал, как железобетон, в котором роль матрицы играет бетон, а роль упроч-нителя - стальная арматура. Из более современных и более легких структурных материалов можно назвать, например, стеклопластики и углепластики, в которых пластиковая матрица армирована соответственно стеклянными или углеродными волокнами. К жестким композиционным материалам биологического происхождения относятся древесина, кость, хрящ и материал экзоскелета членистоногих, а к гибким - некоторые типы соединительной ткани и кожа. [c.205]

Важное место в науке занимают задачи создания материалов с технически ценными электрическими, магнитными, тепловыми, механическими и другими свойствами. К ним относятся прежде всего сверхпроводники, полупроводники, диэлектрики, квантовые усилители и генераторы светового излучения (мазеры и лазеры), тенлоэлектрогенераторы, ферриты, высококоэрцитивные сплавы, материалы для инфракрасной техники, различные жаростойкие и жаропрочные материалы, прочные и химически стойкие материалы на основе пластиков, армированных металлическими, стеклянными, органическими и графитовыми волокнами, синтетические каучуки, а также сверхпрочные волокна для технических целей и т. п. Большие достижения в последние годы имеются в области получения и обработки этих материалов. Важнейшей задачей в области разработки новых материалов является систематическое их изучение с целью связать химический состав, структуру и свойства вещества и подойти к направленному синтезу соединений и материалов с заранее заданными свойствами. [c.150]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология