Состав и основные компоненты стеклопластика

Основные компоненты стеклопластика – армирующие системы на основе стекла, заполнители и связующее (смолы различного типа).

Армирующими системами называется совокупность армирующих элементов, связанных определенным образом между собой. Армирующие элементы различаются:

— по химической природе (в случае стеклопластика — стеклянные армирующие элементы);
— по виду (волокно, микросфера, частица);
— по виду переработки (ровинги, маты, сетки, ткани различного переплетения).

 

   Стеклоткань

Стекломат

Ровинги (жгуты) представляют собой пучок параллельных волокон, некрученых, соединенных в одну прядь. Сетки обычно используются в наружных слоях изделия, которые должны иметь повышенное содержание связующего. Маты представляют собой хаотически расположенное рубленное волокно, связанное эмульсионным составом, который растворяется при пропитке мата связующим. Ткани различаются по типу переплетения. Наиболее часто используются ткани трех типов: сатинового переплетения, полотняного, и так называемые мультиаксиальные ткани.

Заполнитель – ПВХ пенопласт

Заполнители - одно из наиболее эффективных решений, направленных на снижение веса и (или) повышение несущей способности конструкций, представляющих собой трехслойную (многослойную) структуру с несущими слоями из стеклопластика, между которыми расположены слои заполнителя. Заполнитель имеет плотность ниже плотности материала несущих слоев и соответственно более низкие упругие и прочностные характеристики, и его основная роль - обеспечить совместную работу несущих слоев. Кроме того, при соответствующем выборе материала заполнителя он может выполнять и дополнительные функции, например, тепло- и звукоизоляции. Дополнительное преимущество – снижение веса конструкции. В качестве материала заполнителя в трехслойных (многослойных) конструкциях применяются, как правило, маты и пенопласты.

Укладка ячеистых заготовок пенопласта на криволинейную поверхность

Для изготовления стеклопластиков используются, как правило, термореактивные смолы, которые отверждаются (полимеризуются) после введения в смолу отвердителя (инициатора) при нормальной или повышенной температуре. При этом реакция идет по так называемому экзотермическому типу, т.е. с выделением тепла. Основное назначение связующего – обеспечить совместную работу армирующих элементов. К связующим, применяемым в различных областях, предъявляются следующие общие требования:

• Хорошая адгезия к армирующим стекломатериалам при всех видах воздействия на изделие в процессе эксплуатации и ее сохранение в течение заданного срока службы;
• Обеспечение работоспособности стеклопластика в широком диапазоне температур;
• Хорошие технологические свойства, к которым относятся: возможность варьирования времени гелеобразования при нормальной температуре и влажности в заводских условиях, низкая экзотермичность, приемлемая тиксотропия, минимальное, по-возможности, выделение вредных веществ при формовании и т.д.

В ряде случаев к связующему могут предъявляться особые требования, обусловленные спецификой области применения изделия:

• Водостойкость;
• Химическая и коррозионная стойкость;
• Трудновоспламеняемость и способность к самозатухнию.

При изготовлении объемных и сложных по форме конструкций, применяются, как правило, полиэфирные и винилэфирные связующие. В зависимости от их химико–технологических свойств эти связующие позволяют при формовании конструкций использовать практически всю гамму технологических методов, а именно: контактного формования, напыления, инфузии, RTM–методов. Этим объясняется широкое применение связующих этих типов в различных отраслях техники.