Производство стеклопластика. Состав и структура

3 августа 2020

Для изготовления стеклопластиков используют следующие материалы:

1. Наполнители.
2. Связующие вещества.
3. Модифицирующие добавки – инициаторы реакции, катализаторы, отвердители, ускорители, стабилизаторы или замедлители твердения, огнеупорные добавки, пластификаторы и газообразователи и др. категории добавок, влияющих на температурный режим полимеризации связующей матрицы и на параметры физико-технических характеристик пластика.
4. Красители, вводимые в процессе полимеризации для окраски изделий из СПМ в яркие насыщенные цвета.

Наполнители, представленные различными стекловолокнистыми материалами, получаемыми при текстильной переработке первичных стеклянных и кварцевых волокон (первичные волокна или нити производят способом вытягивания расплавленного стекла через фильеры диаметром 6-20 мкм):

• нитями и жгутами из скрученных первичных волокон;
• ровницей, чаще называемой стеклоровингом (от англ. roving – ровница), представляющей собой пряди из параллельных нескрученных волокон;
• стеклотканями.

Нитевидный наполнитель выполняет функции армирующего элемента, обеспечивающего жесткость структуры пластика и повышенную прочность стеклопластикового материала.

Столь высокую прочность СПМ придают наполнители из высокомодульных (сверхпрочных) стекловолокон.

Они обладают модулем упругости выше 50 ГПа.

Величина модуля упругости стеклопластика уступает аналогичному показателю для конструкционной стали (210 ГПа). Однако удельная прочность, которая рассчитывается как отношение предела прочности материала к плотности, у СПМ намного выше (90,0 у стеклопластиков против 3,1 у стали).

Стеклопластиковое изделие в несколько раз легче аналогичной равнопрочной стальной конструкции.

Связующие вещества на основе полимерных синтетических смол, выполняющие следующие функции:

• объединение («связку») стекловолокнистого наполнителя и других компонентов в единый монолитный материал;
• равномерное распределение внутренних напряжений и внешних механических нагрузок между нитями наполнителя;
• защиту наполнителя от агрессивных воздействий внешней среды.

В процессе изготовления стеклопластика связующие смолы не способны проникнуть в стекловидную структуру волокон наполнителя, а только обволакивают внешнюю поверхность стеклонитей.

Связующие полимеры придают СПМ способность к формованию в изделия заданной конфигурации и требуемых размеров.

Источник: композитдеталь.рф