Адгезия связующего к наполнителю в стеклопластиках

Явления адгезии и смачивания широко распространены как в природе, так и в различных отраслях народного хозяйства. Склеивание материалов, нанесение лакокрасочных и неорганических покрытий, получение различных материалов на основе связующих и наполнителей (бетон, резина, стеклопластики и т. д.), сварка и паяние металлов, печатание, крашение — все эти процессы связаны с адгезией и смачиванием, которые в значительной степени определяют качество материалов и изделий. [c.64]

В настоящее время установлено, что успешная эксплуатация различных армированных материалов и в том числе стеклопластиков возможна только при достаточно надежной связи между компонентами — связующим и наполнителем. Только в случае достаточной адгезионной прочности в системе связующее — наполнитель возможна передача усилий, интенсивное нагружение компонентов, возможно более полное использование прочностных характеристик наполнителя. Поэтому вопросы адгезии связующего к наполнителю в армированных материалах имеют первостепенное значение. [c.326]

Адгезия связующего к наполнителю в стеклопластиках [c.328]

Таблица 3,3. Добавки, улучшающие адгезию между связующим и наполнителем в стеклопластиках

Аппретирование улучшает смачивание наполнителя связующим в результате гидрофобизации волокна. Это не только повышает гидролитическую устойчивость адгезионной связи, но и увеличивает адгезию [476], Вместе с тем можно считать, что увеличение прочности полиэфирных стеклопластиков после обработки аппретами связано также с улучшением условий смачивания [477]. Таким образом, роль аппретирующего вещества сводится не только "к образованию химической связи связующего с наполнителем, но и к улучшению физического взаимодействия компонентов, также существенно влияющего на адгезию [479]. В этом важную роль могут играть водородные связи между поверхностью частиц наполнителя и функциональными группами полимера. Образованием водородных связей можно объяснить, например, то, что работа отслаивания полимера от поверхности стекла во много раз превышает величину, рассчитанную из данных о поверхностной энергии компонентов [485]. [c.256]

Стекловолокнистый наполнитель является упрочняющим элементом и воспринимает основные нагрузки при работе конструкции из стеклопластика. В процессе изготовления стеклянные волокна покрываются замасливателем для защиты от атмосферной влаги и механических разрушений при дальнейшей переработке. Чаще всего замасливатель наносится в виде различных эмульсий. Он изготавливается на минеральных маслах или жирных кислотах, т. е. веществах, уменьшающих коэффициент взаимного трения волокон, с добавлением парафина или поливинилового спирта. Однако замасливатель снижает физико-механические свойства материала и поэтому перед формованием изделий обычно удаляется химическим или термическим способом. Для повышения адгезии связующего к стекловолокну поверхность последнего в дальнейшем может обрабатываться специальными веществами — аппретами. Аппреты — это многофункциональные соединения, способные взаимодействовать со стеклом и связующим. Для полиэфирных смол наиболее известен аппрет Г КС-9 для эпоксидных и эпоксифе-нольных смол лучшие физико-механические показатели стеклопластиков достигаются с аппретом АГМ-3. [c.11]

Накопленный к настоящему времени обширный экспериментальный материал убедительно свидетельствует о существовании тесной связи между адгезионным взаимодействием связующего со стеклянным наполнителем и прочностными свойствами композиции [11—19]. В качестве примера приведем данные по корреляции между адгезией, оцениваемой методом вырыва единичной нити, и прочностными свойствами стеклопластиков (рис. IX.1). Четкая связь между прочностными свойствами стеклопластиков [c.327]

Особые требования предъявляют к лакам для отделки кровли из полиэфирного слоистого стеклопластика [57—59]. Эти лаки должны быть прозрачными (чтобы не ухудшать общую светопроницаемость кровли), быстро высыхать и образовывать гладкую пленку, обладать высокой адгезией, стойкостью к действию воды и истиранию, хорошими реологическими свойствами не стекать даже при нанесении лака толстым слоем при отделке волнистого кровельного материала. Производство кровельного материала из полиэфирного слоистого стеклопластика широко развито во всем мире. Срок службы стеклопластиковой кровли без лакокрасочного покрытия составляет всего 5—7 лет. Это объясняется недостаточной пропиткой стекловолокнистого наполнителя полиэфирным связующим и особенно тем, что стеклоткань у поверхности закрыта лишь тонким слоем смолы. Через эти недостаточно закрытые и пропитанные смолой стеклянные волокна кровельный материал впитывает влагу, которая в условиях низких или высоких температур разрушает поверхностный слой (сначала уменьшается прозрачность материала, что свидетельствует о плохом контакте стекла со смолой, а позже он растрескивается). Следовательно, чтобы продлить срок службы кровельных материалов, необходимо снабдить их защитным лакокрасочным покрытием. К такому покрытию предъявляют очень строгие требования. [c.64]

Влагостойкость стеклопластиков оказалась ниже предполагаемой, а водопоглощение — весьма высокое. Однако эти характеристики за Висят больше от пористости изделия, чем от овойств связующего. Ослабление армирующего действия наполнителя и ухудшение адгезии между связующим и наполнителем — следствие легкости проникновения воды в пористые изделия, в которых она служит пластификатором. [c.231]

В процессе изучения физико-механических и эксплуатационных свойств стеклопластиков в различных условиях оказалось, что их прочность не является стабильной. Согласно литературным данным 44—47], основная причина снижения прочности стеклопластиков в воде и влажной атмосфере (на 50%) заключается в снижении адгезии полимерного связующего к поверхности армирующего стекловолокнистого наполнителя. [c.225]

НОГО пластика может быть вызвано разрушением армирующего наполнителя, разрушением связующего и разрушением сцепления (адгезии) наполнителя и связующего. Большое влияние на прочность армированных пластиков (например, стеклопластиков) оказывают внутренние напряжения, возникающие в процессе их изготовления [48, 80]. [c.37]

Значительное влияние на прочность армирования стеклопластиковых композиций оказывают адгезионные связи между связующим и наполнителем, природа которых носит в основном адсорбционный характер. Для стеклопластиков используются специальные методы исследования адгезионной прочности. Одним из наиболее надежных является метод, основанный на взаимодействии единичного волокна и полимерной матрицы. Наряду с механическими методами исследования адгезии используются и неразрушающие методы, в частности электрический, ультразвуковой, оптический и многие другие. [c.60]

В общем, за редким исключением, в стеклопластиках, слоистых пластиках и других подобных системах рост внутренних напряжений вызывает снижение адгезии связующего к наполнителю. Поскольку между адгезией связующего к наполнителю и прочностными свойствами этих систем имеется самая непосредственная связь (см. гл. VIII), повышение внутренних напряжений в стеклопластиках, а также в других армированных материалах снижает их прочностные характеристики, понижает их долговечность и стабильность. [c.184]

И. м. к. применяют в впде р-ров в мономере, гл. обр. как связующие для арл1ированпых пластиков, в частности стеклопластиков кроме того, онл находят применение ирп изготовлепии высококачественных лаков, клеев, заливочных и шпатлевочных составов, пластобетона и др. материалов. Ненасыщенные полиэфирные смолы получили широкое распрострапение в связи с их дешевизной, отличными технологич. свойствами, высокой адгезией к наполнителям и хорошими механич. п электроизоляционными свойствами. Их отверждение, т. е. соиолимеризация ненасыщенного олигоэфира с мономером, протекает без выделения побочных продуктов, обычно в присутствии инициаторов радикальной полимеризации (чаще всего органич. перекисей и гидроперекисей) при комнатной пли повышенных темп-рах. В первом случае необходимо также присутствие ускорителя (активатора), обеспечивающего распад инициатора с образованием свободных радикалов. Наиболее широко расиростраиепы следующие инициирующие спстемы, используемые при комнатной и умеренно повышенных темп-рах [c.115]

В углепластиках, предназначенных для длительной работы при температурах до 250 С, используют фенольные, до 300 С - кремнийорганические и до 330 С - полиимидные связующие. Разрабатываются связующие с рабочими температурами до 420 С. Еще более выраженным, чем у стеклопластиков, недостатком углепластиков является низкая прочность при межслоевом сдвиге. Это связано со слабой адгезией полимеров к углеродным волокнам. Чтобы гювысить адгезию, используют несколько способов травление поверхности волокон окислителями (например, азотной кислотой), выжигание замаслива-теля, аппретирование - предварительное покрытие волокон тонким слоем смачивающего их мономера вискеризацию - выращивание усов (ворса) на углеродных волокнах. Углепластики, в которых кроме ориентированных непрерывных волокон в качестве наполнителя используются усы, называют вискеризованными или ворсеризованными. [c.84]

Раньше, чем другие связующие, в производстве А. п. начали применять феноло-формальде-г и д н ы о смолы, что объясняется их доступпо-стью, термостойкостью, жесткостью и сравнительно высокой адгезией к большинству волокнистых наполнителей. Вследствие способности образовывать прочный кокс А. п. па основе феиоло-формальдегидных смол обладают высокой абляционной стойкостью. Феполо-формальдегидные смолы можно легко модифицировать, улучшая этим их технологич. свойства и в достаточно широких пределах изменяя физико-мехапич. характеристики. Феноло-формальдегидные смолы применяют в производстве текстолита, гетинакса, асбопластпков, стеклопластиков, углепластиков и древесных пластиков. [c.104]

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]

Вследствие сложности экспериментальной техники и ограниченного набора ядер, способных к мессбауэров-скому взаимодействию, ядерную С. начали использовать для исследования полимеров лишь недавно. Метод м. б. использован для изучения химич. строения катализаторов и механизма инициирования при твердофазной полимеризации природы химич. связей мессба-уэровских ядер, входящих в макромолекулы поверхностных явлений на границе раздела полимер — субстрат, если в последнем имеются мессбауэровские ядра (напр., адгезии полимеров к субстратам, содержащим металлы) локальных магнитных полей вблизи атомов железа, входящего в виде малых примесей в состав природных полимеров (ДНК и ее комплексов с белками) свойств армированных пластиков, наполнитель к-рых одержит мессбауэровские ядра (напр., стеклопластиков, если в состав стекла входят атомы Sn или W). [c.235]

Эпоксидные смолы. В качестве связующего для стек-лопластиков применяют также эпоксидные смолы как в чистом виде, так и в смеси с другими смолами. Эпоксидные смолы обладают высокой смачивающей способностью и больщей адгезией к стекловолокну. Благодаря этому прочность стеклопластиков на основе эпоксидных смол выше, чем на основе полиэфирных. Кроме того, при от-верждении эпоксидных смол в процессе изготовления изделий из стеклопластиков не образуется-микротрещин, так как усадка эпоксидных смол небольшая. Эпоксидные смолы хорошо смешиваются с феноло-формальдегидны-ми, фурфурольными, полиэфиракрилатными и другими смолами. Эпоксидные смолы самоотверждаются при добавке аминов (8—10%) или ангидридов кислот — фталевого или малеинового ангидрида (10—15%). Отверждение с аминами протекает при комнатной температуре, а с ангидридами кислот —при повышенной (50—60°С). Перед изготовлением изделий из стеклопластиков к эпоксидной смоле или компаунду на ее основе сначала добавляют ацетон и после размешивания в смоле растворяют отвердитель эпоксисмолы — полиэтиленполиамин (8—10%). После этого смоляной раствор наносят на стекловолокнистый наполнитель поливом, кистью или разбрызгиванием. [c.186]

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]

По названию смолы, входящей в состав связующего (помимо смолы, туда могут входить активные и неактивные растворители, красители, пигменты, наполнители, ускорители и ингибиторы отверждения и т. д.), стеклопластики делят на полиэфирные, фенолоформальдегидные, фура-новые, эпоксидные и кремнийорганические. Подробно свойства смол рассматриваются в соответствующих разделах. Рассмотрим лишь общие требования к смоле, применяемой для производства стеклопластиков. Смола должна обладать хорошей адгезией к стеклянному волокну, не разрушаться в процессе переработки, обладать требуемой вязкостью и минимальной усадкой при отверл<дении, высокой когезионной прочностью и быстро отверждаться по возможности без выделения летучих. [c.169]

Эпоксидные смолы пригодны в качестве связующих при изготовлении стеклопластиков. Они обладают хорошей адгезие к стекловолокну и металлам, высокой смачивающей способностью (стекловолокна и неорганических наполнителей), устойчивостью к вибрационным и небольшим ударным нагрузкам, малой усадкой при отверждении (отсюда отсутствие волосяных трещин и больших внутренних напряжений в слоистом материале), малым водопоглощением, высокой химической стойкостью, особенно к растворам щелочей, хорошими электроизоляционными свойствами, повышенной механической прочностью, отсутствием запаха и вкуса. [c.665]