книги из ГПНТБ / Миндлин С.С. Технология производства полимеров и пластических масс на их основе учеб. пособие

С в о й с т в а и п р и м е н е н и е н е н а с ы щ е н н ы х п о ­

тов, соотношения между насыщенными и непредельными кислотами, реакционной способности двойных связей полиэфира и его молеку­ лярного веса.

Эластичность ненасыщенных полиэфирных смол возрастает при » замене ненасыщенных кислот насыщенными вследствие уменьшения частоты сшивок в сополимере, образованном из полиэфира и моно­ мера; одновременно понижается теплостойкость.

Полиэфиры на основе этиленгликоля обладают более жесткой структурой и меньшей растворимостью в неполярных растворите­ лях, чем полиэфиры на основе гликолей с большим молекулярным весом (диэтиленгликоль, пропиленгликоль и др.).

С увеличением молекулярного веса полиэфиров ухудшается раст­ воримость в мономерах, одновременно улучшаются физико-меха- яические свойства отвержденных полиэфирных смол.

Ассортимент ненасыщенных полиэфирмалеинатных смол много­

и ПНЦ). Теплостойкость этих смол по Вика 150—170 °С (для смол общего назначения теплостойкость по Вика 80—130 °С). Повышение теплостойкости достигается введением в полиэфирную макромоле­ кулу звеньев кислот циклического строения. Теплостойкость смол может быть повышена и другим путем — применением мономеров, содержащих две или несколько реакционноспособных двойных свя­ зей (диаллилфталат, триаллилцианурат):

ОС О - С Н 2 - С Н = С Н 2

^\ о с о - с н 2 - с н = с н 2

в) синтезом полиэфиров из галогенсодержащих спиртов и кислот* (хлорэндиковая, хлорфталевая) или галогенили фосфорсодержащих мономеров.

4. Связующие для светопроницаемых стеклопластиков (ПНМ-2, ПН-1М и ПНМ-8). Изделия на основе этих смол пропускают до90% дневного света. Получение смол с высокими оптическими свой­

ЗСП-6). Повышение водо- и кислотостойкости достигается введением

всостав ненасыщенных полиэфиров гидрофобных циклических

и др.). В этих смолах вместо стирола и метилметакрилата применя­ ются менее летучие мономеры и олигомеры, например диаллилфталат..

7. Смолы с повышенной эластичностью (ПН-69, ПН-100, СКПС-3Г ЗСП-7). Повышение эластичности достигается применением моди­ фицирующих кислот, например адипиновой или себациновой, и гли­ колей с длинной цепью.

На основе ненасыщенных полиэфиров изготавливают ряд смол,, которые используют в виде лаков для изготовления электроизоля­ ционных пропиточных, заливочных и герметизирующих материалов. Полиэфирные смолы обычно применяют в сочетании с различными

вдыхании не вызывают острых отравлений, но возможны хрониче­ ские отравления. При попадании внутрь могут быть тяжелые и даже смертельные отравления.

П о л и к а р б о н о в ы е к и с л о т ы и их производные дей­ ствуют раздражающе, а в некоторых случаях оказывают токсиче­

ипищеварительного тракта, при длительном воздействии — го­

ловные боли, головокружение, снижение кровяного давления. При работе с ненасыщенными полиэфирными смолами на рабо­ тающих оказывают вредное воздействие сшивающие агенты (сти­

рол и др.), а также инициаторы — органические перекиси.

Впроизводстве ненасыщенных полиэфиров и смол на их основе,

атакже при работе с ними должны быть выполнены следующие предупредительные меры защиты: оборудована общая и местная вентиляционная системы, герметизировано оборудование и исполь­ зованы средства индивидуальной защиты.

Из числа известных синтетических материалов это самые прочные. Наряду с высокими механическими свойствами стеклопластики обла­ дают хорошими электроизоляционными свойствами и высокой термо­ стойкостью, они могут работать при 250—400 °С; кратковременно некоторые сорта противостоят действию температур до 5000 °С.

Наиболее распространенные связующиедля стеклопластиков изготавливают на основе следующих смол: ненасыщенных полиэфир­ ных, фенолоформальдегидных, модифицированных фенолоформальдегидных, кремнийорганических, модифицированных кремнийорганических и эпоксидных. Природа и вязкость связующего в зна­ чительной мере определяют свойства стеклопластиков и выбор опти­ мального процесса производства изделий.

Существенным преимуществом ненасыщенных полиэфирных смол по сравнению с другими связующими является способность мате­ риалов на их основе формоваться при низких давлениях и отверждаться при низких температурах, вплоть до комнатных. >Без ши­ рокого применения полиэфирных смол невозможно организовать современные непрерывные механизированные процессы производ­ ства разнообразных изделий из стеклопластиков (трубы, листы и др.).

Стеклянные волокна делятся на два вида: непрерывные и шта­ пельные.

Материалы из коротковолокнистых штапельных волокон редко

Широко используется для этой цели бесщелочное алюмоборосиликатное стекло, в меньшей степени алюмомагнезиальное.

Стеклянные волокна прочнее на разрыв большинства синтети­ ческих и натуральных волокон более чем в 10 раз. Этим, главным •образом, обусловливается высокая прочность стеклопластиков.

Схема одного из возможных способов изготовления элементар­ ного стекловолокна из расплавленной стекломассы вытягиванием

перед намоткой на бобину обрабатывают замасливателем, например парафиновой эмульсией.

Для производства высокопрочных сортов стеклопластиков за­ масливатель удаляют термической обработкой и нити покрывают специальными веществами (аппретами), которые усиливают связь между стеклонаполнителем и связующим. Процесс аппретирования осуществляют преимущественно на тканях, так как аппретирование других наполнителей затруднено.

В процессе изготовления комплекс элементарных волокон обра­ зует первичные нити; вырабатывают разные марки таких некруче­ ных нитей. Из некрученых нитей на тек­ стильных машинах изготавливают круче­ ные, а из них на ткацких станках выра­ батывают широкий ассортимент стекло­ тканей, стеклосеток и стеклолент.

Из некрученых нитей делают стекложгуты, стеклохолсты (стекломаты), стеклосрезы, рубленые стекложгуты и стеклорогожки.

Стекложгуты получают соединением нескольких первичных нитей, одновре­ менно сматываемых с бобин; при этом из них формируются бухты на специальных жгутовых установках. Из стекложгутов изготавливаютжгутовые ткани и рубле­ ные нити для изготовления холстов; они используются также и в качестве наполни­ теля в производстве некоторых изделий.

с бобины, на которую они были намотаны на стеклопрядильном аг­ регате.

Четкая классификация стеклопластиков отсутствует, условно их можно разделить на три группы: прессовочные материалы, стеклотекстолиты и изделия из стеклопластиков.

ПРЕССОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Прессовочные материалы имеют значительный удельный вес в суммарном выпуске стеклопластиков. Эти материалы перерабаты­ ваются в изделия прямым или литьевым прессованием. Их получают совмещением связующего с наполнителем, при этом материал должен иметь форму удобную для дальнейшей переработки. Выпускают разные типы прессовочных материалов.

Пресс-материал типа СВАМ (стекловолокнистый анизотропный материал) имеет форму листов размером 2800 X 2600 мм, толщиной от 0,1 до 0,7 мм. Эти листы, называемые стеклошпоном, выпуска­ ются разных марок, отличающихся видом связующего. Стеклошпон получают непосредственно в процессе выработки первичных нитей путем их пропитки связующим и склеивания. Пропитанные нити уложены в стеклошпоне параллельно друг другу, в результате такой ориентации материал обладает очень высокими прочностными

лента, изготовленная из крученых нитей, или первичные стекло­ нити, пропитанные анилинофенолоформальдегидной смолой, моди­ фицированной поливинилбутиралем. Из пресс-материала АГ-4с изде­ лия получают прямым прессованием или намоткой.

зующего использована анилинофенолоформальдегидная смола. Этот материал перерабатывается прямым и литьевым прессованием.

Пастообразные композиции (премиксы) состоят из смол, например ненасыщенной полиэфирной, рубленых стеклонитей и других напол­ нителей.

Предварительно пропитанные материалы (препреги) представляют собой предварительно пропитанные стеклоткани или стеклохолсты, выпускаются в виде рулонов, перерабатываются прямым прессова­ нием.

СТЕКЛОТЕКСТОЛИТЫ

Слоистые стеклопластики, преимущественно листовые, назы­ ваются стеклотекстолитами. Стеклотекстолиты получаются горячим прессованием пропитанных стеклотканей на этажных гидравличе­ ских прессах.

Стеклотекстолиты выпускаются в большом ассортименте, раз­ личают стеклотекстолиты электротехнического и конструкционного назначения.

осуществляется на специальных агрегатах непрерывно-поточным методом. Армирующим наполнителем является стекловолокно, на­ резанное из стекложгута и усиленное непрерывными нитями из капрона, равномерно уложенными по .ширине с интервалом 15— 20 сл. В качестве связующего в производстве листов применяют полиэфирмалеинатные и полиэфиракрилатные смолы. Агрегат для производства плоского и гофрированного шифера состоит из трех основных узлов; 1) узел получения слоя холста из рубленого стекложгута и пропитка его связующим, 2) устройство для формования листа и отверждения смолы и 3) узел обработки листа и превращения его в товарную продукцию.

М е т о д н а м о т к и . Этим методом получают изделия путем намотки на оправки армирующего наполнителя — пропитанного или непропитанного — с одновременным нанесением на него связу­ ющего. Методом намотки можно" изготавливать трубы, корпуса реактивных двигателей и другие изделия, имеющие форму тел вращения.

П Р И М Е Н Е Н ИЕ И СВОЙСТВА, СТЕКЛОПЛАСТИКОВ

Стеклопластики широко применяются в разных областях

в авиационной промышленности и реактивной технике — для изго­ товления элементов фюзеляжа, корпусов реактивных двигателей и других изделий. Из стеклопластиков изготавливают лодки, ка­ тера и теплоходы. Стеклопластики используются в строительстве, например в качестве кровельного и облицовочного материала. Раз­ личные области машиностроительной промышленности используют стеклопластики для изготовления разнообразных изделий (кузова автомашин, крыши и сиденья автобусов и вагонов, цистерны, кон­

*Эпоксидно-фенольное связующее.

** Модифицированное фенолоформальдегидное связующее.

-' * Полиэфирное связующее.

**Вдоль слоев.