8.4. Органические волокна

В качестве органических наполнителей применяются следующие виды волокон: хлопковое, полиамидные (ПА), полиэфирные (ПЭ), полиакрилонитрильные (ПАН), вискозные (ВВ), поливинилспиртовые (ПВС) и другие.

Наполнители применяют в виде тканей, нетканых материалов, войлоков, матов, нитей и т.п.

Композиционные материалы на основе органических волокон называют органотекстолитами, органоволокнитами или органогетинаксами.

В качестве связующих применяют термореактивные и термопластичные полимеры (полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полиамиды, полиметилметакрилат, полиимиды, фторопласты). Свойства волокон приведены в табл. 10.

Модули упругости и температурные коэффициенты линейного и объемного расширения органических наполнителей и полимерных связующих близки. Поэтому в таких материалах остаточные напряжения, возникающие при изготовлении изделий, в 4-6 раз ниже, чем, например, в стеклопластиках. Пористость отвержденных органопластиков не превыша

Таблица 10

Свойства волокон

Волокно	Плот-ность, кг/м3	Диаметр, мкм	Прочность при растяжении, МН/м2 (кгс/см2)	Модуль упругости, МН/см2 (кгс/см2)	Предельная температура эксплуатации, 0С
Хлопок	1600	17	350-770 (3500-7700)	-	135
Вискозное	1500	10-40	560(5600)	2,8103 (28103)	200
Полиакрилонит-рильное	1200	10-25	350(3500)	2,8103 (28103)	230
Полиамидное	1140	10-40	840-(8400)	2,8103 (28103)	250
Полиэфирное	1400	10-25	700(7000)	4,2103 (42103)	250

ет 1-3%. Органопласты обладают хорошей ударной вязкостью и высокой устойчивостью к распространению трещин. Указанные особенности обеспечивают высокую стабильность механических свойств при резкой смене температур, а также при действии циклических и ударных нагрузок. Плотность органопластов 30% ниже плотности стеклопластов, поэтому по удельным прочностным характеристикам органопласты близки к стеклопластикам, а в некоторых случаях превосходят их, табл.11.

Однако органопласты имеют сравнительно низкую прочность при сжатии и высокую ползучесть под нагрузкой. Большинство их обеспечивает длительную работу конструкций при нагружении, величина которого составляет не более 20-30% от разрушающего (табл.11).

Таблица 11

Свойства органопластов

Показатели	Полиэтилен+руб-леное стекло-волокно	Полиэти-лен+руб-леное поливинилспиртовое волокно	Рубле-ное ПАН волокно +ФФС	Холст на основе огнезащищенного ПАН волокна+ эпоксидный компаунд К-153	Холст на основе огнезащищенного ВВ+ФФС марки СФ-342А
Плотность, кг/м3	1300	980	1190	1280	1210
Прочность, МПа, при:
растяжении	61	78	50-55	-	57-60
изгибе	77	60	110-130	70	110-115
Модуль упругости при растяжении, МПа	4000	3200	-	5900	-
Ударная вязкость, кДж/м2	17	40	25-35	17	27
Водопоглоще-ние, %, за 24 часа	-	-	0,7-1,2	0,2	1,2-2,1

Органопласты могут длительно эксплуатироваться при температуре 100-150^оС.

Армированные органическими волокнами материалы обладают высокой устойчивостью в агрессивных средах и во влажном тропическом климате.