Механические свойства высокопрочных стеклотекстолитов

Связы-вающая смола	Плотность, г/см3	Теплостойкость по Мартенсу, °С	Предел прочности σ, кг/мм2			Модуль упругости при растяжении кгс/мм2	Ударная вязкость, кгсм/см2
			σв*	σсжат**	σизг
Фенолформальдегидная	1,85–1,9	240–280	32–40	25–36	15–34,75	2000–2170	65–105
Фенольно-кремнийор­га­ническая	1,85	300–350	37	37,25	26,1	2225	145
Эпоксидно-фенольная	1,73	240	40,8	42	41,4	2200	148
Полиэфирная	1,6–1,7	270–290	25–43	15,35	18–34,5	2100	135–525

Примечание. Данные прочности по основе помечены звездочкой (*), в направлении перпендикулярно слоям – двумя звездочками (**).

Это объясняется тем, что поли­меры имеют очень низкую теплопроводность и при кратковре­менном нагреве они только обугливаются с поверхности, внут­ренние же слои остаются неповрежденными. Исследования по­казали, что при 2500...2800 °С наибольшей жаростойкостью обладают фенопласты с волокнистым стеклянным или нейлоно­вым наполнителем. Меньшей жаростойкостью обладают сили­коновые или эпоксидные смолы с теми же наполнителями. Роль наполнителя в таких покрытиях сводится к предотвращению растрескивания полимера при большой скорости изменения тем­пературы. Из фенопластов изготовляется ряд футеровок и даже деталей ракет (сопла, футеровки камеры сгорания и выхлопных каналов, газовые рули, облицовка корпуса двигателя, носовая часть ракеты).

Для наглядности на рис. 7 приведены сравнительные ха­рак­теристики удельной прочности различных материалов.

Газонаполненные полимерные материалы. Эти материалы подразделяют­ся па пенопласты, у которых микроскопические ячейки, заполненные газом, не сообщаются между собой (плотность до 300 кг/м³), и поропласты, у которых ячейки соединяются между собой (плотность более 300 кг/м³).

Эти материалы отличаются высокими тепло- и звукоизоля­ционными свойствами и находят применение в строительстве, в холодильной и химической технике, в судо- и самолетостроении, для изготовления лодок, поплавков, понтонов, спасательных средств. Для повышения механических свойств производят армирование газонаполненных пластмасс металлическими листами или ли­стами из более прочных пластических масс.

2.2.2. Синтетические эластомеры, каучук, резина

Каучуки являются линейными полимерами с очень большим молекулярным весом [(0,3...3) · 10⁶]. Почти все синтетические каучуки получают методом эмульсионной полимеризации в вод­ных средах. При нормальных температурах каучуки находятся в высокоэластическом состоянии: температура их стеклования от –40 до –70 °С.

Для получения материалов с высокоэластическими свой­ствами каучук переводят в редкосетчатый полимер посредством вулканизации. Вулканизаторами являются сера, а также окислы и перекиси ряда металлов. Смесь каучука с вулканизатором называется сырой резиной, а смесь после вулканизации – резиной или вулканизатом. В зависимости от количества серы степень сетчатости изменяется. Изменяются и свойства резины (при 1...5 % – редкосетчатая резина с высокой эластичностью; при 30 % сетка становится настолько густой, что материал теряет эластичность – образуется эбонит). Для увеличения прочности и износостойкости в состав резины вводят мелкодисперсные поверхностно-активные вещества – наполнители: сажу, окись кремния или окись титана. В состав резин вводятся и другие вещества (мягчители, противостарители и др.). Ниже приво­дятся разновидности каучуков и резин на их основе, а также их свойства и области применения.

По назначению различают резины общего назначения и спе­циальные.

Свойства некоторых каучуков и резин приведены в табл. 6.

Таблица 6