Стеклопластики

Содержание
  1. Стеклопластики
  2. Преимущества стеклопластиков
  3. Производство стеклопластиков
  4. Способы получения продуктов из стеклопластика
  5. 5. Метод намотки
  6. 6. Технология RFI
  7. 7. Препреги
  8. Стеклопластик, его свойства и области применения
  9. Свойства материала
  10. Производство
  11. Применение
  12. Судостроение и производство емкостных сооружений
  13. Автомобилестроение
  14. Сооружения водоснабжения и канализации
  15. Строительство
  16. Энергетика
  17. Стеклопластики их свойства и область применения
  18. Основные сведения
  19. Жилищное строительство
  20. Cтекломат — что это такое,виды,применение фото,плюсы и минусы
  21. Что это такое и чем отличается от стеклоткани?
  22. Использование стекломата в судостроении и машиностроении
  23. Достоинства и недостатки стекловолокна
  24. Плюсы и минусы эпоксидки
  25. Технология производства
  26. Виды
  27. Эмульсионный
  28. Порошковый
  29. Длинноволокнистый
  30. Где применяется?
  31. Как хранить?
  32. Изготовление изделий из стеклопластика и их свойства
  33. Методы получения стеклопластиков:
  34. Свойства стеклопластиков
  35. Основные характеристики стеклопластиков:
  36. Сравнительные показатели прочности и стойкости реактопластов

Стеклопластики

Стеклопластики

Композитные материалы, состоящие из полимерного связующего и различных стекловолокнистых компонентов в качестве наполнителей, называются стеклопластиками.

Они получили распространение в строительстве, изготовлении емкостей, детских горок и горок аквапарков, труб, корпусов лодок, прочих конструкционных деталей.

Стеклянные волокна в таких композитах выполняют роль арматуры, которая обеспечивает отличные прочностные и прочие физико-механические характеристики, полимерные смолы соединяют волокна наполнителя в прочную монолитную систему.

Рис.1. Детские горки

Преимущества стеклопластиков

Стеклопластик имеет множество преимуществ, которые обуславливают его важное место в современном мире. Рассмотрим наиболее ценные из них:

  1. Небольшая плотность. Удельный вес марок стеклопластикового материала варьируется в широких пределах от 400 кг/куб.м до 1800 кг/куб.м. Средняя принятая величина плотности равна 1100 кг/куб.м, что чуть выше плотности воды. Для сравнения у металлов удельный вес намного больше, так у стали – 7800 кг/куб.м, у легкого дюралюминия 2800 кг/куб.м.

    У полимеров общего назначения плотность колеблется от 900 кг/куб.м (у полипропилена) до 1500 кг/куб.м (ПВХ и некоторые полиэфиры) и 1800 кг/куб.м (некоторые реактопласты). Такая легкость придает стеклопластику особые преимущества для использования в транспортной индустрии, где важна экономия топлива на перемещение.

    То же самое ценно при складских и прочих логистических применениях.

  1. Хороший диэлектрик. Стеклопластики обладают высокими диэлектрическими свойствами, что делает их отличными электроизоляторами. Эта характеристика нашли широкое применение в электротехнике, в том числе для выпуска электронных плат.

  1. Стойкость к коррозии. Стеклопластик стоек как к химическим, так и к электрохимическим воздействиям, что обуславливает его коррозионную резистентность. Используя определенные смолы в качестве связующих для стеклоктани можно произвести стеклопластики, которые будут иметь стойкость к очень агрессивным химикатам, даже к концентрированных кислотам и щелочам.

  1. Эстетические свойства стеклопластиков. В процессе производства данный композит можно окрасить в разные цвета, оттенки и их комбинации. При соблюдении правильной технологии и красителей стойкость цвета может сохраняться в течение всего срока службы изделия.

  1. Хорошая прозрачность. При использовании определенных видов смол существует возможность изготовить прозрачные стеклопластики. Их оптические показатели лишь несколько хуже, чем у силикатного стекла.

  1. Отличная физико-механика. Несмотря на невысокую плотность, стеклопластики характеризуются достаточными механическими свойствами. При определенных условиях производства композита – специальная полимерная основа и правильно подобранная стеклоткань – получают стекломатериал с более высокими физико-механическими свойствами, чем некоторые металлы и даже марки стали.

  1. Теплоизоляционность. Стеклопластик – это композит с небольшим коэффициентом теплопроводности. Однако, при изготовлении сэндвич-конструкций с использованием стеклопластиков, получают еще более изоляционные материалы.

    Для этого слои пластика чередуют с высокопористыми пластиками, например пенополиуретаном, вспененным полистиролом.

    Эти сэндвич-конструкции находят применение как теплоизоляцию в строительстве фабрик и заводов, судостроении, вагоностроении и т.п.

  1. Простое изготовление. Стеклопластиковые детали можно производить разными способами. Обычно такое производство не подразумевает больших инвестиций в станки, оборудование и материалы. Самый простой вариант выпуска таких продуктов – ручное формование.

    Для него нужна лишь изготавливаемая из подручного сырья (дерева, пластика, металла) матрица и несколько несложных инструментов и оснастки. На сегодняшний день в ходу матрицы из самого стеклопластика, которые также легко и недорого изготовить, к тому же они обладают отличной стойкостью и долговечностью.

    Таким образом, можно сказать, что стеклопластиковые детали воспроизводят сами себя.

Производство стеклопластиков

Стеклопластики, как правило, являются листовыми пластиками. Их изготавливают методом горячего прессования полимерного связующего, смешанного со стекловолокном или стеклотканью. При этом стекловолокно (стеклоткань) является армирующим элементом. Он дает получаемому продукту повышенные физико-механические свойства.

В промышленности для выпуска изделий из этого пластика применяют несколько разнообразных полимерных смол. Больше всего среди них популярны смолы на основе полиэфиров, винилэфирные, а также эпоксидные пластики. Все виды используемых полимеров по способу формования, химической структуре и назначению подразделяют на типы:

1) по способу формования:

– ручное;

– вакуумный впрыск;

– горячее прессование;

– намотка;

– пултрузия.

2) по назначению:

– стандартные конструкционные;

– химическистойкие;

– пожаробезопасные;

– теплостойкие;

– прозрачные.

Способы получения продуктов из стеклопластика

Эта технология подразумевает пропитку стекловолокна или стеклоткани полимером используя ручной инструмент, такой как валики или кисти. В итоге получаются полуфабрикаты – стекломаты. После получения маты закладываются в формующую оснастку, в которой их обрабатывают при помощи прикаточных валиков.

Прикатку валиками применяют для исключения из стекломатов пузырьков воздуха и распределения полимера в получающемся ламинате. Затем при комнатной температуре проводят выдержку на отверждение продукта.

Затем он вынимается из формы, и происходит постобработка изделия: удаление грата, получение пазов и отверстий и прочее.

При данном формовании подходят практические любые перечисленные ранее виды смолы и стекловолокна, подходящие друг другу. Достоинствами технологии являются отсутствие дорогостоящего оборудования, простота, большой ассортимент подходящих компонентов, их невысокая стоимость, достаточно большой процент ввода стекловолокна.

Минусами ручного формования можно назвать небольшую производительность, высокую зависимость качества готовой продукции от человеческого фактора – уровня подготовки и ответственности персонала, который к тому же вынужден работать во вредной для здоровья среде.

Также при этом методе в изделии с большой вероятностью могут оставаться включения воздуха.

При напылении стеклянная нить направляется на ножи специального устройства, которое ее рубит на волокна небольшой длины. Полученная субстанция называется рубленый роввинг.

Он перемешивается на воздухе с потоком связующего полимера и катализатора, а затем поступает в форму, где прокатывается для максимального отделения попавших в материал в ходе перемешивания воздушных пузырьков. После прикатки стеклопластик, также, как и в случае ручного формования, необходимо отвердить при нормальных условиях.

При напылении рубленого роввинга используют главные образом полиэфирные полимеры и стеклянную нить в форме ровницы. Метод применяется достаточно давно и привлекателен скоростью производства. Однако его более широкое внедрение сдерживается важными недостатками. Расход полимерной смолы обычно высок, что приводит к большой массе получаемого пластика.

В нем содержатся исключительно короткие волокна, что обуславливает невысокие прочностные характеристики стеклопластика. Полимер применяется низковязкий, что также ведет к ухудшению механических и прочностных качеств и теплостойкости изделий.

Подобно ручному формованию, условия в рабочей зоне при напылении вредные, в ее воздухе содержится много стеклянной пыли, а качество готовых изделий сильно зависит от уровня персонала.

Этот метод, получивший название Resin Transfer Moulding слегка напоминает литьё пластмасс под давлением, особенно его разновидность IMD (In Mold Decoration). Он заключается в том, что стекломатериал помещается в матрицу в форме предварительно приготовленных заготовок или выкроек.

После этого в форму помещается пуансон, закрепляющийся на матрице под воздействием специальных прижимов. Полимер под воздействием повышенного давления поступает в формообразующую полость.

Для упрощения протекания процесса движения смолы через стекло в полости формы может быть применено вакуумное разрежение. После полной пропитки стеклянного материала смолой, впрыск прекращается и полуфабрикат, как и при применении прочих технологий, подвергают сшивке при н.у.

, но на этот раз прямо в форме. Также в случае RTM метода, отверждать можно при повышенной температуре.

Для получения изделий способом RTM используют эпоксидные или полиэфирные связующие и широкий спектр стеклянных волокон, желательно связанные и имеющие проводящий слой. Достоинствами данного способа является возможность получения материала с большим наполнением стеклом и низким содержанием воздушных включений.

Также немаловажен тот факт, что работа ведется в изолированном оборудовании, что обеспечивает безвредные условия труда и отсутствие вредных выбросов в среду. Один оператор способен обслужить более одной установки, что дает увеличение производительности процесса и снижение себестоимости.

Кроме того, внешний вид продукции при данном методе имеет преимущества перед ручным производством, а технологические потери минимальны. Недостатки процесса: обязательные инвестиции в дорогостоящее оборудование и сложные формы.

Сам процесс изготовления тоже нельзя назвать простым, требователен к уровню персонала, в том числе обслуживающего машины и установки.

Метод напоминает экструзию термопластов. Стекловолокно поступает из катушечной рамы через ёмкость со связующим и попадает в нагретый формующий инструмент (фильеру). Там с него снимаются излишки полимера, и проходит формирование профиля с последующим отверждением стеклопластика. В завершение готовый профиль поступает на отрезное устройство, где разрезается на мерные отрезки.

Рис.2. Профиль из стеклопластика

Для пултрузии применяют эпоксидные, полиэфирные или винилэфирные смолы и практически любые волокна. Плюсы метода заключаются в производительности и автоматизации процесса, а также возможности оперативно изменять состав композиции.

Готовая продукция обладает хорошими прочностными свойствами из-за ориентации стекловолокна, его высокого содержания и стабильности техпроцесса. Процесс пултрузии закрыт, что и в случае с RTM обеспечивает достойные условия труда не дает выбросов.

Среди минусов процесса небольшая номенклатура выпускаемой продукции, куда входят главным образом профили, а также дорогостоящее оборудование и оснастка.

5. Метод намотки

Этот способ наиболее часто применяется при производстве емкостей, труб и других пустотелых изделий.

Суть технологии заключается в том, что стеклянные волокна пропускают сквозь ванну со связующим, потом через валики натяжения на намотку. Валики не только натягивают волокно для последующего использования, но и снимают с него лишнюю смолу.

Обычно смоченные смолой волокна наматывают на оправку или сердечник нужного размера. После отверждения изделие снимается с сердечника.

При намотке нет ограничений по использованию того или иного связующего и волокон. Стеклоткани обычно не применяются.

Главными преимуществами этой технологии являются скорость и производительность, возможность регулировки соотношения количества стекловолокна и полимера, хорошие прочностные данные этого композита и его небольшой удельный вес.

Также при намотке волокна ориентированы, что дает дополнительное повышение свойств стеклопластику, содержание стекла в пластике достаточно велико. Среди минусов метода можно назвать узкий ассортимент продуктов, высокую стоимость оборудования и сердечника. Внешний вид готового изделий не всегда получается нужного качества.

Рис. 3. Намотка трубы

6. Технология RFI

Суть технологии под названием Resin Film Infusion заключается в закладке стеклотканей и слоев вязкой пленки из связующего в форму с получением полуфабрикатного пакета.

Затем его закрывают пленкой, создавая в форме вакуумное разрежение. На следующей стадии форму переносят в термошкаф (используют также автоклавы). При нагреве в нем полимер расплавляется и пропитывает полуфабрикат.

Затем происходит реакция сшивки смолы.

Для RFI технологии используют исключительно эпоксидные связующие, но волокна любого типа. Среди преимуществ процесса высокий процент стекловолокна и низкий – газообразных включений, хорошие прочностные свойства и низкая себестоимость, а также экологичность. Основным минусом является необходимость специального оснащения производства: вакуумной системой, термошкафом или автоклавом.

7. Препреги

Метод препрегов использует предварительно пропитанные связующими стеклянные ткани. Они пропитываются предкатализированным полимером при нагреве и повышенном давлении. Затем, если необходимо, препреги можно хранить продолжительное время, желательно при низкой температуре.

В процессе формования их помещают на формующую поверхность и используют мешок для вакуумирования области формования. Материал нагревают в зависимости от типа смолы до 120-180 градусов. Связующее становится текучим и пластик занимает полость формы.

Затем, как обычно, происходит сшивка полимера и система переходит в твердый продукт заданной формы.

При использовании технологии препрегов применяют эпоксидные, полиэфирные, фенольные и некоторые другие типы полиреактивных полимеров в качестве связующего и волокна любого типа.

Достоинства метода – большой процент стекловолокна и малое количество газа. Также важны возможная автоматизация процесса, экологичность и хорошие показатели охраны труда.

Из недостатков отметим дорогостоящие компоненты и ограниченные размеры получаемых деталей.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на         

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на               

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Источник: https://e-plastic.ru/specialistam/composite/stekloplastiki/

Стеклопластик, его свойства и области применения

Стеклопластики

Стеклопластик представляет собой композиционный материал, в состав которого входит стекловолокно и связующее вещество.

Стекловолокно является армирующим элементом, обеспечивающим необходимые прочностные характеристики, а связующее вещество – это наполнитель, равномерно распределяющий усилия между армирующими волокнами и обеспечивающий их защиту от воздействий окружающей среды.

Свойства материала

От ряда других материалов композиционного состава отличают стеклопластик свойства, среди которых наиболее важными являются следующие:

  • небольшой удельный вес;
  • высокие показатели механической прочности;
  • коррозионная стойкость;
  • температурная стойкость;
  • низкая теплопроводность;
  • высокие диэлектрические показатели;
  • относительно низкая стоимость производства.

Когда речь заходит о механических свойствах стеклопластика, его принято сравнивать со сталью.

Абсолютные значения предела прочности у стеклопластика ниже, чем у стали, но при этом стеклопластик показывает большую удельную прочность. Удельный вес стеклопластика в 3,5 раза меньше, а вес двух равнопрочных конструкций, изготовленных из стеклопластика и из стали, будет отличаться более чем в 2 раза.

Отрицательными считаются такие характеристики стеклопластика как:

  • хрупкость;
  • подверженность абразивному износу (требуется нанесение на поверхность изделия защитного покрытия);
  • образование канцерогенной пыли при механической обработке (при работе со стеклопластиком необходимо предусматривать соответствующие защитные мероприятия).

Производство

Долгое время областью использования стеклопластика являлись космические технологии, авиационная промышленность и судостроение.

Исключительные свойства этого материала не могли найти применения в широких отраслях промышленного производства из-за отсутствия в должной мере проработанной и налаженной технологии массового выпуска изделий и профилей заданных форм и размеров. Ситуация изменилась с открытием пултрузионной технологии производства композиционных материалов.

В общем случае процесс заключается в протягивании (pull) армирующего волокна через (throught) форму с разогретым связующим веществом с последующими этапами остывания и отвердевания.

Количество вариантов этой технологии велико. Существуют горизонтальные линии производства, вертикальные, линии непрерывного производства и периодического. При небольших объемах производства применяется метод ручного формования изделий или метод напыления стекловолокна вручную.

Применение

На сегодняшний день стеклопластик считается композиционным материалом, наиболее удачно сочетающим в себе необходимые качества и доступную цену. Материал хорошо поддается окрашиванию, нанесению различных покрытий и механической обработке. Технические характеристики стеклопластика обуславливают его востребованность в различных видах производства.

Судостроение и производство емкостных сооружений

Судостроение – одна из отраслей, инициировавших развитие производства стеклопластика в промышленных масштабах.

Большая часть корпусов малотоннажного флота во всем мире сегодня изготовляется из этого материала: весельные и моторные лодки, спасательные шлюпы, гоночные яхты и крейсерные яхты класса люкс, рыболовецкие суда небольшого водоизмещения, катера, скутеры, катамараны и множество других плавсредств.

https://www.youtube.com/watch?v=KaPE0nqM0OE

Кроме непосредственно каркасов судов из стеклопластика изготовляют конструкции палуб и кабин, крылья, ходовые мосты, крышки люков и двигателей. В последнее время по аналогии с корпусами лодок из стеклопластика стали выпускать емкости всех возможных видов, начиная от ванн и заканчивая искусственными прудами и бассейнами.

Автомобилестроение

В автомобильной промышленности распространено применение стеклопластика для изготовления деталей кузовов, бамперов, кабин и кузовного обвеса.

Из композиционного материала изготавливают конструкции крепления багажа на крыше и детали интерьера салона.

Корпуса гоночных автомобилей (болиды) полностью изготавливаются из стеклопластика, а в спортивных автомобилях из композита часто изготавливают крыши, двери, капоты и крышки багажников.

Стеклопластик не подвержен коррозии при повреждении поверхности. В случае деформации при ударе легко восстанавливается.

Хорошо поддается покраске, при этом композиционной материал в сравнении с металлом требует нанесения меньшего количества слоев красящего состава для достижения нужного оттенка RAL.

Сочетание этих свойств позволяет значительно снизить стоимость производства и ремонта транспортных средств.

Сооружения водоснабжения и канализации

Большое распространение получил композиционный материал в производстве трубопроводов высокого давления и ливневых коллекторов больших диаметров.

Стеклопластиковые трубы удобны в монтаже благодаря своему малому весу, могут прокладываться под автомобильными проездами без дополнительных защитных гильз (они сами могут исполнять функции гильз для других трубопроводов), не подвержены коррозии и не требуют установки станций катодной защиты.

Большая часть емкостей локальных очистных сооружений канализации, таких как септики, аэротенки, фильтры и отстойники, изготавливают из стеклопластика.

Высокая прочность материала позволяет создавать сооружения большой вместимости при относительно небольших толщинах стенок и добиваться стоимости, сопоставимой со стоимостью традиционной технологии изготовления емкостей из водонепроницаемого железобетона. Учитывая, что композиционный материал более долговечен, не требует ухода и ежегодного ремонта, выбор в его пользу очевиден.

Строительство

Широкое распространение получило применение стеклопластика в строительстве. В первую очередь материал используется как заменитель некоторых металлических и каменных конструкций. Возможность такой замены определяют прочностные характеристики, декоративные свойства и ценовые показатели материала.

В малоэтажном строительстве при заливке фундаментов и бетонных стен применяется стеклопластиковая арматура. В высотном домостроении из композитного материала изготавливают элементы фасадов, лепнины и декоративных украшений. Стеклопластиковый профиль стал хорошей заменой ПВХ при изготовлении дверных и оконных систем.

Помимо фундаментов зданий и сооружений стеклопластиковая арматура используется при устройстве автодорог и тротуаров. Если соблюдена технология строительства, дорожное полотно, армированное элементами из композиционных материалов, не растрескивается, не продавливается колесами и не собирается в «гармошку» на перекрестках.

Энергетика

Благодаря отличным диэлектрическим свойствам в сочетании с прочностью и долговечностью, изделия из композиционного материала нашли применение в энергетической сфере. В первую очередь, это изоляторы, крышки корпусов электротехнического и коммутационного оборудования, элементы высоковольтных пускателей, детали шкафов управления, щитов и ячеек.

Из стеклопластика изготавливают строительные конструкции электропомещений, такие как диэлектрические настилы, ограждающие панели и короба, плиты фальшполов, перекрытия кабельных этажей и каналов.

С еще одним композитным материалом и его свойствами можно познакомится в статье Разновидности листового текстолита и его свойства.

Источник: https://polimerinfo.com/kompozitnye-materialy/stekloplastik-svojstva.html

Стеклопластики их свойства и область применения

Стеклопластики

Стеклопластики – вид композиционных материалов – пластические материалы, состоящие из стекловолокнистого наполнителя (стеклянное волокно, волокно из кварца и др.) и связующего вещества (термореактивные и термопластичные полимеры  в нашем случае это эпоксидные модифицированные смолы).

Основные сведения

Стеклопластик – материал с малым удельным весом и заданными свойствами, имеющий широкий спектр применения. Стеклопластики обладают очень низкой теплопроводностью (примерно, как у дерева), прочностью как у стали, биологической стойкостью, влагостойкостью и атмосферостойкостью полимеров, не обладая недостатками, присущими термопластам.

Стеклопластики уступают стали по абсолютным значениям предела прочности, но в 3,5 раза легче её и превосходят сталь по удельной прочности. При изготовлении равнопрочных конструкций из стали и стеклопластика, стеклопластиковая конструкция будет в несколько раз легче.

Коэффициент линейного расширения стеклокомпозита близок к стеклу (составляет 11-13×106 1/°С), что делает его наиболее подходящим материалом для светопроницаемых конструкций.

Плотность стеклопластика, полученного путем прессования или намотки, составляет 1,8-2,0 г/см3.

До недавнего времени стеклопластики использовались преимущественно в самолётостроении, кораблестроении и космической технике.

Широкое применение стеклопластиков сдерживалось, в основном, из-за отсутствия промышленной технологии, которая позволила бы наладить массовый выпуск профилей сложной конфигурации с требуемой точностью размеров. Эта задача успешно решена с созданием пултрузионной технологии.

Существуют достаточно много методов, позволяющих массово производить стеклопластиковые изделия различной конфигурации, необязательно профили – например, RTM, вакуумная формовка.

Стеклопластики являются одним из самых доступных и недорогих композиционных материалов.

Основные затраты при производстве изделий из стеклопластика приходятся на технологическое оборудование и рабочую силу, затраты на которую велики за счет трудоемкости и больших временных затрат на производство.

Соответственно, на данный момент изделия из стеклопластика проигрывают по цене изделиям из металла из-за трудоёмкого и длительного процесса выклейки стеклопластиковых деталей, что вызывает большие затруднения при массовом производстве.

Наиболее выгодно использование стеклопластика при мелкосерийном производстве. Крупносерийное производство становится более выгодным при использовании вакуумного формования. Также выгодным может быть и контактное формование, в случае если цена рабочей силы невелика.

Жилищное строительство

Стеклопластик также используются на рынке жилищного строительства для производства кровельных ламинатов, дверей, навесы окна, дымоходы, пороги.

Использование стекловолокна для этих приложений обеспечивает гораздо более быстрый монтаж и в связи с уменьшением веса и скорости обработки.

С появлением высоко производственных процессов увеличился объем стекловолоконых панелей, которые могут быть использованы в конструкции стен домов. Эти панели могут быть сделаны с соответствующей изоляцией, которая снижает потери тепла.

Изделия из химически стойкого стеклопластика:

  • напорные и безнапорные трубопроводы для транспортировки агрессивных жидкостей и сред;
  • емкости – как горизонтальные, так и вертикальные – для хранения и транспортировки агрессивных жидкостей;
  • желоба для подачи электролита;
  • секции охлаждающих градирен, напорные коллекторы;
  • газоотводящие стволы дымовых труб;
  • скрубберы, абсорберы, циклоны, аппараты Вентури;
  • колонные аппараты, регенерационные колонны, корпуса электрофильтров;
  • травильные, гальванические и электролизные ванны;
  • вентиляционные системы для удаления паров вредных веществ от технологического оборудования;
  • корпусы различного оборудования.

Источник: https://www.gold-kupol.ru/tekhnologii/20-stekloplastiki-ikh-svojstva-i-oblast-primeneniya

Cтекломат — что это такое,виды,применение фото,плюсы и минусы

Стеклопластики

Стекломат – универсальный и полезный материал из вторсырья, который пользуется особым покупательским спросом. Из материала данной статьи вы узнаете, что он собой представляет, каким бывает, где применяется и чем отличается от стеклоткани.

Что это такое и чем отличается от стеклоткани?

Стекломат – полотно из рубленых стекловолокон (равномерно распределенных стекловолоконных нитей) длиной по 5 см и более, соединенных между собой клеевой основой. Это материал белого цвета (что подходит под покраску), он совместим с полиэфирной, эпоксидной, винилэфирной смолой.

Он многофункциональный, экологичный, крепкий, легкий, водонепроницаемый, термоустойчивый. Стекломат – армировщик пластических материалов. Он способен принимать любую необходимую форму, поддается механической обработке. Его свойства обусловлены строением и составом.

Этот материал стоек к гниению, грибковым поражениям, плесени, его стекло в нитях обладает гибкостью. Остальная пластичность обеспечивается строением мата.

Стекловолоконный мат можно наматывать на бобину, из него можно выдавить воздух. Его выпускают в рулонах шириной 125 см. Цена на материал зависит от его плотности и вида, поэтому она колеблется от 200 до 900 рублей за погонный метр. При этом она может зависеть и от веса.

Стекломат отличается от стеклоткани строением. Стеклоткань представляет собой полотно из переплетенных нитей, его получают ткацким производством. Стекломат – это стеклоткань, волокна которой не переплетены, но соединены полимерной матрицей. Иногда он имеет структуру из рубленых хаотично расположенных волокон. Строение непрерывных волокон стеклоткани упорядоченное.

Разница между материалами заключается в типе применения и количестве слоев. Стеклоткань перед применением дорабатывают (например, пропитывают эпоксидной смолой). Стекловолоконный мат готов к использованию. Он может состоять из нескольких слоев, в то время как у стеклоткани только 1 слой.

Отличается и форма выпуска. Стеклоткань – рулонный тип материала. Стекловолоконные маты продают не только в рулонах, но и в виде пластин разной толщины и плотности. Волокна стекломата толще и жестче.

По механическим и физическим характеристикам он лучше стеклоткани. Он применяется для набора толщины и прочности основы изделия.

Использование стекломата в судостроении и машиностроении

Уникальные свойства стеклоткани позволили ей стать незаменимым элементом в изготовлении отдельных частей автомобилей. Она довольно-таки прочна, термоустойчива, прекрасно поддается обработке полиэфирными смолами и механической обработке. Очень часто автолюбители стекловолокно применяют в качестве звукоизоляционного материала в глушителях.

Кроме этого, стеклопластик на основе стекловолокна и эпоксидной смолы используется при тюнингах, отдельные элементы модернизируются, например, детали салона, багажники, двери… Легкость обработки материалов на основе стекловолокна позволяет копировать практически любую форму автомобильных деталей, подверженных усовершенствованию.

Различают стекломат порошковый, рубленый и эмульсионный. Последний активно применяется при ручном формовании изделий из стеклопластика. Стекломат рубленный – это, по сути, ровинг, стекловолоконный жгут высокой плотности. Порошковый вид примечателен тем, что быстро пропитывается смолами.

Произведенный из него ламинат устойчив к агрессивным включениям, может похвастаться гладкостью прочностью.

К хранению стекломата не предъявляется каких-либо строгих требований, однако материал для сохранения первоначальной структуры лучше поместить в среду, где температура не будет превышать тридцати пяти градусов по Цельсию. Стекломат упакован, он должен иметь защиту от влаги. Если намокнет, то станет непригодным для дальнейшего использования.

Достоинства и недостатки стекловолокна

Сначала рассмотрим материалы по-отдельности, чтобы оценить их совместимость и установить границы применимости. У стекловолокна есть масса достоинств, но так как ни один материал не может быть идеальным, то проявляются и некоторые недостатки.

  • Одним из плюсов можно обозначить относительно высокую прочность. Об относительности мы говорим по той причине, что стеклопластики не могут сравниться с металлами, однако свою функцию они выполняют отлично. Рассмотрим, к примеру, применение стеклопластика в автомобиле. Из него делают бампера. Они более безопасны для пешеходов в случае ДТП, нежели металлические. Статистические же нагрузки такой бампер выдерживает с большим запасом прочности.
  • При отсутствии критических условий эксплуатации стекловолокно не имеет установленного ресурса. Простыми словами, стеклопластик может «служить вечно».
  • Волокна имеют пористую структуру, вследствие чего материал обладает высокими теплоизоляционными свойствами. Стекломат и стекловату используют, как утеплитель в строительстве зданий и сооружений.
  • Стеклоткань для эпоксидной смолы выполнена в виде плетеных волокон. С ней очень легко работать. Смола пропитывает материал, а после застывания изделие можно обрабатывать, шлифовать и красить.
  • Наконец, не последним фактором является ценовая доступность. К примеру, ремкомплект для ремонта авто, куда входит смола и стекловолокно, обойдется всего в 300-400 рублей, причем основная доминанта в ценообразовании принадлежит именно смоле.

Отметим недостатки материала, хотя их можно считать условными, это означает, что в некоторых видах работ этими недостатками можно пренебречь.

  • Многие автовладельцы рассказывают, что после незначительных ДТП бампер автомобиля способен восстановить свою форму. Но, несмотря на эластичность стеклопластика, он считается ломким материалом. Еще раз обратимся к вышеописанному примеру, в котором сказано, что именно ломкость соответствует современным требованиям безопасности пешеходов.
  • Без эпоксидной смолы или альтернативной пропитки стекловолокно пропускает влагу и пыль. Материал гигроскопичен, поэтому в обособленном виде редко где применяется.

Плюсы и минусы эпоксидки

Эпоксидная смола более известна потребителю, так как ее часто используют в качестве клея. Она востребована в быту и на производстве во многих областях промышленности. Свойства эпоксидки по праву считаются уникальными, однако есть и определенные недостатки.

  • Высокие свойства адгезии позволяют работать с большим количеством видов материалов. Исключение составляют лишь такие, как тефлон, полиэтилен, термопласт, полипропилен, оргстекло и поликарбонат.
  • С помощью смолы можно клеить детали, даже если смола предназначена для заливочных работ.
  • Эпоксидка до востребования может храниться десятки лет, не снижая своих показателей.
  • Современные материалы абсолютно безопасны для здоровья человека. Смола не источает неприятных запахов, чего нельзя сказать, к примеру, о полиэфирных смолах.
  • Обладает влагостойкостью.
  • Практически не дает усадки.
  • Добавление наполнителей изменяет некоторые физические свойства материала. Смола для автомобильных ремонтных работ обладает повышенными показателями прочности.

Технология производства

Изготовление матов из стекловолокна состоит из нескольких процессов. Стеклянные нити располагают на конвейере, далее включают устройство, и в ходе движения на них непрерывно наносят связующий полимер. После этого волокно отправляется в сушильную печь.

Затем его прокатывают. Вязкость используемого жидкого полимера во время нанесения на волокна составляет около 40 мПа*с. Тип полимера отвечает за целостность мата.

Поэтому чаще его выбирают с учетом химической совместимости пластмассового материала, чью прочность нужно повысить за счет стекломата.

Наиболее распространенным вариантом связующего полимера считается полиэфирная смола. Ее в жидком виде смешивают с акселератором и катализатором. После приступают к полимеризации.

Если в работе используют эпоксидную смолу, сначала подготавливают клей в нужных пропорциях. Затем стекломат соединяется с клеем.

Массу хорошо перемешивают, после чего выкладывают в специальную форму и оставляют для затвердевания на несколько часов. Пока стекломат не высох, его нельзя трогать. Избавиться от пузырей можно с помощью жесткой кисти или валика.

В работе лучше пользоваться хирургическими перчатками: они недорогие и хорошо облегают кисти рук.

Виды

Стекломаты различаются типом используемых нитей, которые бывают рублеными и штапельными. Разница между ними обусловлена структурой. Волокна второго типа мягче и эластичней, рубленые – тверже и жестче.

 Качественный стекловолоконный мат производят из экологически чистых материалов. Он огнеупорный, легко пропитывается смолами и без особых усилий высвобождает воздушные пузырьки в ходе обработки.

В зависимости от клеевой составляющей и плотности стекломаты делят на 3 типа. Каждый вид имеет свои особенности.

Эмульсионный

Стекломаты эмульсионного типа изготавливают из рубленых стекловолокон длиной до 5 см, содержащих щелочь. Их соединяют эмульсионным связующим полимером. Плотность варьируется в пределах 250-900 г/м2, их используют при ручной и закрытой формовке стеклопластиковых изделий.

 Продукция, созданная с помощью такого материала, прочная, стойкая к механическим повреждениям, химическому и атмосферному воздействиям. Эмульсионные стекломаты легко драпируются, отличаются высоким уровнем сцепления, удобством в работе, скорым смачиванием и пропитыванием.

Совместимы с полиэфирными смолами.

Порошковый

Порошковые стекловолоконные маты производят из стекловолокон типа Е (с небольшим содержанием щелочи). В ходе изготовления их раскраивают, нарезают и склеивают с помощью порошкового замасливателя. В сравнении с предыдущим аналогом у порошкового стекломата более рыхлая структура и меньшая гибкость. Меньше и его плотность (она варьируется в пределах от 100 до 600 г/м2).

Из-за большей структурной жесткости порошковый материал хуже пропитывается и прикатывается к основе. В работе с ним используют методики прессовки, вакуумной инфузии, технологию RMT. Он подходит для работы с крупногабаритными изделиями простых форм, гладким и прозрачным типами поверхности.

Длинноволокнистый

Данный стекломат отличается разнонаправленностью волокон типа E (E-CR). Они располагаются послойно, соединяются клеевым полимером. Плотность такого вида материала может варьироваться от 100 до 900 г/м2. Его используют в конструкциях, где исключены поломки из-за ржавчины. Изделия, армированные им, получаются прочными к механическим нагрузкам.

Где применяется?

Стекломат имеет широкий спектр применения. Например, по конструкционному назначению его покупают для наращивания толщины. А также его используют в строительстве автодорог, домов и зданий разного типа, в судо- и машиностроении.

Он применим для изготовления деталей автомобилей, например, с его помощью модернизируют детали салона, дверей и багажников. Сфера использования зависит от плотности стекломатов. Эмульсионные и порошковые виды материала плотностью 300, 450, 600, 900 г на 1 кв.

м используют в производстве емкостей, труб, деталей транспортных средств, а также иных изделий из стеклопластика.

Аналоги с низкой плотностью (100, 150 г на 1 кв. м) применяют в производстве матрицы, внутренних слоев тары из стеклопластика, труб, частей внутренней отделки транспортных средств.

 Примерами продуктов, в которых использованы стекломаты, являются лодки, хоккейные борта, сантехническое оборудование, трубы, крышки, перегородки.

Их применяют как звукоизоляцию в глушителях и в качестве теплоизоляционных материалов.

При равной теплопроводности с обычными утеплителями они занимают в 2 раза меньше места. Помимо этого, стекломат применяют для подиумов, как арматуру при заливке пола. Им упрочняют откосы, армируют асфальтобетонные смеси, из него делают мусорные контейнеры, антивандальные сидения, тепличные и земельные ограждения, яхтные корпусы. Работать с материалом несложно.

Как хранить?

Хранить стекломаты необходимо в запакованном виде в сухом и прохладном помещении. Рулоны упаковывают в полиэтиленовую пленку, дополнительно они уложены в коробки из картона. В зависимости от размера коробки хранят вертикально либо горизонтально. Допускается ставить маленькие палеты на большие.

Помещение, где хранят стекломаты, должно быть хорошо проветриваемым. Извлекать материал из упаковки можно непосредственно перед применением. При этом нельзя допускать, чтобы на изделие попадала жидкость. При хранении во влажном помещении материал теряет годность.

При соблюдении условий хранения стекловолоконные маты могут храниться десятилетиями.

Источник: https://building-ooo.ru/steklo/cteklomat-chto-eto-takoevidyprimenenie-fotoplyusy-i-minusy/.html

Изготовление изделий из стеклопластика и их свойства

Стеклопластики

  • феноло-формальгидные,
  • бутвар-фенольные,
  • карбамидные,
  • полиэфиров,
  • эпоксидные,
  • эпоксидно-фенольные,
  • кремнийорганические и другие.

Методы получения стеклопластиков:

  • а) методами, обычными для слоистых пластических масс;
  • б) пропиткой синтетическими смолами стеклянного волокна непосредственно при его получении из расплава стекломассы (стекломасса плавится в электропечи, через фильеры до 0,1 мм выходит в виде волокон диаметром 3—20 мм и наматывается на барабан. Пропитка производится распылительными устройствами при намотке волокон; т. о. получают однонаправленный или перекрёстный стеклошпон.

Свойства стеклопластиков

  1. зависят от толщины стекловолокна,
  2. вида плетения стеклоткани (от плотного плетения до «рогожки»),
  3. укладки ориентированного (однонаправленного и перекрёстного) стекловолокна в пакеты-заготовки.

Изменением этих факторов в нужном направлении можно получить стеклопластики с высокими прочностными показателями (например, удельной ударной вязкостью до 350—500 кг•см/см2, предельной прочностью на растяжение 4 000—8 000 кг/см2, на статический изгиб 4000—6000 кг/см2).

Свойства стеклопластиков зависят также от типа применяемой синтетической смолы; так, теплостойкоть стеклопластиков на кремнийорганических смолах достигает 250°— 280°.

Изделия на полиэфирных смолах можно формовать при низком давлении, но стеклопластики на основе этих смол горючи и недостаточно теплостойки.

Стеклопластики на эпоксидных смолах при формовании дают малую усадку, имеют высокую прочность, но недостаточно влагоустойчивы. Важное значение имеет химический состав стеклонаполнителя (бесщелочное стекло обладает повышенной гигроскопичностью).

На свойства стеклопластиков большое влияние называет также соотношение смолы и стеклонаполнителя, прочность связи (адгезия) между смолой и секлонаполнителем.

Основные характеристики стеклопластиков:

  • синтетической смолы …..25—45%
  • Плотность …………………………….

    1,6—1,9 г/см3

  • Предел прочности:
  • на растяжение 1600—8000 кг/смг
  • на сжатие 1200—4500 кг/см3
  • на статический изгиб…………….. 2200—6000 кг/см2
  • Удельная ударная вязкость…….

    50—500 кг•см/см2

  • Водопоглощение (за 24 часа)…… 0,05—2,0%
  • Пробивное напряжение ………………………5—40 кв/мм

Сравнительные показатели прочности и стойкости реактопластов

Представляют интерес сравнительные данные по так называемым удельным показателям прочности и упругости наполненных смол или изделий из стеклопластиков по сравнению с общеизвестными конструкционными материалами, такими как бетон, древесина, сталь, а также сплавы алюминия, магния и титана.

Удельные прочность и упругость получаются путем деления абсолютных прочности и упругости в кгс/см2 на плотность или объемный вес в т\м3. Размерность получаемых показателей весьма условна; однако они характеризуют механическую прочность на единицу веса, что важно для многих конструкций, в том числе строительных.

Удельная прочность почти всех армированных пластиков в 3—4 раза выше обычной стали, в 15—20 раз обычного бетона и приблизительно равна показателям легированной стали и легких металлов. Удельная прочность изделий из стеклопластиков значительно выше удельной прочности обычных сталей и сравнима с прочностью легких и конструкционных металлов — сплавов титана и алюминия (рис. 1).

Однако, прочность наполненных и ненаполненных пластмасс сильно зависит от действия повышенных температур и воды.

Высокая удельная прочность стеклопластиков снижается при длительной эксплуатации и повышении температуры.

Прочность стеклопластиков и ненаполненных смол существенно снижается также при длительном (до 1,5 месяца) воздействии горячей воды.

Двухчасовое выдерживание в кипящей воде приводит к снижению прочности стеклопластиков в 2—3 раза.

При этом водопоглощение для полиэфирных и эпоксидных смол достигает за сутки 0,1—0,2%, за неделю 0,45—0,55% и за месяц 0,75—1%, а водопоглощение стеклопластиков на основе фенольных смол еще значительнее.

Рис. 1. Изменение прочности при изгибе для стеклопластиков на разных смолах при прогреве их на воздухе и в воде.

К существенному снижению прочности стеклопластиков приводят и многократные знакопеременные (вибрационные) нагрузки.

Так,прочность стеклопластиков при изгибе после 10 тыс. циклов снижалась с 5100 до 1950 кгс/см2, а после 10 млн. циклов — до 1320 кгс/см2.

Показатели химической стойкости изоляционных растворов на рассматриваемых нами смолах приведены в табл. 1.

Наиболее теплостойкой и химической является фурановая смола. Теплостойкость многих реактопластов можно повысить до 200 и даже до 300°С введением в смесь кремнеорганических соединений.

Производство стеклопластиков быстро развивается. Они применяются в качестве конструкционного, электроизоляционного и теплостойкого материала в различных отраслях промышленности, строительства и т. п.

(самолётов, судо- и автостроение, железнодорожные вагоны и их внутреннее оборудование, автоцистерны, резервуары, панели и плиты в крупноблочном строительстве, трубопроводы, контейнеры, кузова легковых автомашин и др.).

Источник: https://www.masterovoi.ru/stekloplastiki

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: