Полиэфирных связующих

Рис. 4. Предел прочности на изгиб 0ви полиэфирных стеклопластиков (диаграмма построена по данным табл. 4, Военно-воздушные силы, TR 6220, ноябрь 1950 г.; печатается с разрешения Р. Т. Шварца).

Рис. 5. Зависимость свойств полиэфирных стеклопластиков от параметров растворимости силана [25]. (Печатается с разрешения фирмы Marcel Dekker, Inc.)

римости б. Свойства стеклопластиков, как это показано на рис. 5, не зависели от параметров растворимости силановых аппретов. При обработке поверхности стекловолокна силанами, содержащими нереакционноспособные группы (этил, хлорпропил, дихлорфе-нил, цианпропил или оксипропил), получены худшие результаты, чем для неаппретированного волокна. В случае реакционноопособ-ных силанов обнаружена корреляция между свойствами полиэфирных стеклопластиков и способностью силанов к полимеризации с участием свободных радикалов. Силаны, содержащие метациловую и кротоновую эфирные группы, имеют близкие параметры б (~9), но активность их различна. Метакрилатсилан известен как один из лучших аппретов для полиэфирных стеклопластиков, в то время как из ненасыщенных силановых аппретов кротонатсилан в этих композитах наименее эффективен. Таким образом, в реакции сопо-лимеризации значительно большую роль играет активность силана, чем его полярность или смачивание поверхности аппретированного стекла. Поскольку аппрет обычно наносят на стекло в избытке , (более одного мономолекулярного слоя), излишнее количество гидролизованного силана может диффундировать в прилегающий слой смолы и вызвать увеличение степени ее отверждения в межфазной области. Такое уплотнение структуры смолы особенно

представленных на специальной диаграмме прочность/масса — стоимость/прочность (рис. 8). Использование этой диаграммы, в основу которой положены два важнейших параметра конструкционных материалов, позволяет проводить сопоставление их между собой. Наиболее предпочтительное расположение точек на этой диаграмме — справа в нижней части. На диаграмме из рассмотрения исключены два важных фактора, также определяющих выбор материала: стоимость производства и коррозионная стойкость. Если их не учитывать, то стеклопластиковые композиции не обладают преимуществом перед другими материалами. Влияние атмосферных условий на прочность. Обширные исследования, проведенные в различных областях США, от Флориды и Нью-Мехико до Аляски, показали, что атмосферные условия значительно снижают прочность материалов. Так, прочность на изгиб полиэфирных стеклопластиков уменьшалась на 40%, а прочность эпоксидных материалов в аналогичных условиях испытаний — на 15%. Степень снижения прочности зависит от многих факторов; при сопоставлении результатов следует учитывать, например, особенности чистовой обработки данного материала. Тем не менее приведенные выше результаты отражают

Для трубопроводов из эпоксидных стеклопластиков, иногда изделий из полиэфирных стеклопластиков, полученных контактным формованием

Обществом промышленности пластмасс проведена большая работа по стандартизации технологического оборудования из химически стойких полиэфирных стеклопластиков, в результате которой в 1965 г. были изданы временные стандарты.

1. Трубы из полиэфирных стеклопластиков

Таблица 5 ТОЛЩИНА СТЕНОК ТРУБ ИЗ ПОЛИЭФИРНЫХ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ [13, с. 8]

5. При производстве труб из полиэфирных стеклопластиков для химической промышленности не применять смолы общего назначения.

Рекомендуемый стандарт PS 15-69 на химически стойкое технологическое оборудование из полиэфирных стеклопластиков, изготовленное методом контактного формования, признан боль-

РАЗМЕРЫ ВОЗДУХОВОДОВ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ ИЗ ПОЛИЭФИРНЫХ СТЕКЛОПЛАСТИКОВ* [13, с. 4]

В химической промышленности при изготовлении оборудования из армированных пластиков наиболее широко применяют полиэфирные, эпоксидные, фурановые смолы, связующие на основе сложных виниловых эфвров. Однако имеется ряд примеров, когда биполимерные материалы на основе термопластов и реактопла-стов использовались уникальным образом для успешного решения той или иной задачи. Наряду с полиэфирными и эпоксидными смолами получили распространение также фенольные смолы и диалил-фталатные композиции. Эти материалы уже широко используются на химических заводах. Детали из армированных пластиков широко изготовлялись с применением эпоксидных смол, смол на основе сложных виниловых эфиров и полиэфирных связующих, причем последние получили наибольшее распространение при изготовлении крупногабаритных изделий.

Понятие биполимерных слоистых пластиков распространяется и на случаи использования двух различных связующих. Например, при формовании стенки емкости используются последовательно два различных полиэфирных связующих [6, с. 191].

Существенно, чтобы при проведении операций пескоструйной обработки и полировки у оператора имелся респиратор, а если эти операции осуществляются в цехе, необходимо использовать вытяжной зонд с механическим вытяжным вентилятором. При работе со стекловолокном, если не будут приняты соответствующие меры, может возникнуть опасность появления дерматитов у рабочих. В настоящее время постоянно снижается предельно допустимая норма содержания асбеста (в воздухе). При исполь-вовании полиэфирных связующих не возникает каких-либо проб-

Насосы из стеклопластиков. Изготовлено значительное число насосов из стеклопластиков на основе эпоксидных и полиэфирных связующих, которые успешно эксплуатируются в химической промышленности. Существуют насосы производительностью до 3800 л/мин, создающие напор 21 м. При более низкой производительности величина напора может достигать 122 м.

Полиэфирные связующие широко применяют в производстве изделий из стеклопластиков, из листовых формовочных композиций и премиксов. Связующие с малой усадкой содержат 30% по массе термопластичного полимера, а связующие, обеспечивающие качество поверхности, — от 30 до 50%. При применении полиэфирных связующих с малой усадкой волнистость поверхности изделия является минимальной, усадка при прессовании составляет 0,001 мм/мм, формовочная композиция легко наполняется красящими добавками. При использовании связующих, обеспечи-

СРАВНЕНИЕ СВОЙСТВ ПОЛИЭФИРНЫХ СВЯЗУЮЩИХ С МАЛОЙ

Современные технологические требования и требования, предъявляемые к готовой продукции при производстве и транспортировке приборов и оборудования, обусловливают необходимость в предварительно смешанных формовочных композициях, готовых к формованию на месте. Этим требованиям удовлетворяют листовые формовочные композиции и премиксы. Применение в этих формовочных композициях полиэфирных связующих с малой усадкой обоих типов позволяет инженеру-конструктору и формовщику изготовлять изделия, обладающие высоким качеством поверхности без снижения их прочности (табл. 2).

Максимальной химической стойкостью обладают полимербетоны на фурановых и бисфенольных полиэфирных связующих, а также полимербетоны на основе жидкого полидиенового каучука СКДН-Н. Используя различные связующие и наполнители, можно получать полимербетоны с заданной химической стойкостью. Дальнейшее увеличение химической стойкости достигается введением порошков неорганических окислов, образующих с агрессивной средой систему неорганического клея — цемента. Повышение прочности химически стойких полимербетонов достигают при использовании каркасного способа получения: на первой стадии изготавливают пористый материал на основе крупного заполнителя и небольшого количества высокопрочного полимерного связующего, а затем норовое пространство заполняют другим материалом.

ных и фенолформальдегидных связующих, а меньшая у стеклотекстолитов, изготовленных на основе полиэфирных связующих).

Широко распространенным видом антиадгезионных материалов (особенно для полиэфирных связующих, например, ПН-1) являются пленкообразующие растворы, в том числе водные и водо-спиртовые растворы поливинилового спирта, растворы ацетилцел-люлозы в ацетоне, каучука в бензине, растворы полиметилоилок-санов в бензоле, толуоле, ксилоле, хлороформе, бензине и других растворителях. Их наносят на поверхность форм плоскими кистями или распылителями. После испарения растворителя образуется равномерная тонкая пленка. Широко применяются для этих целей водо-спиртовые растворы поливинилового спирта, скорость высыхания которых регулируется изменением соотношения воды и этилового спирта. Например, разработана рецептура смазки, содержащей 5% поливинилового спирта, 35% дистиллированной воды и 60% спирта ректификат. Сначала получают водный раствор поливинилового спирта, к которому при интенсивном перемешивании добавляют по каплям спирт ректификат.

Для неотвержденных полиэфирных связующих особый интерес представляет определение кислотного числа. Это такое количество гидрооксида калия, которое необходимо для нейтрализации 1 г связующего (см., например ASTM D2849). Знание этого параметра дает уверенность в однородности реакционной способности связующего. Поскольку для образования сшитой структуры добавляются мономеры: стирол, винилтолуол, диаллилфталат и т. д., технические условия на полиэфирное связующее требуют, чтобы концентрация полиэфиров устанавливалась на нужном уровне. Для растворов связующих, а также связующих, образующих летучие компоненты, необходимо определение содержания нелетучего (или твердого) компонента материала. Стандарт ASTM D1259 описывает метод определения содержания нелетучего компонента в растворах связующих, a ASTM D1644-75 регламентирует измерение содержания связующего в лаках. В различных методах время и температура экспозиции волокна различны. В стандарте ASTM D1644, метод А, предусмотрена необходимая экспозиция при 105 ± 2 °С в течение 3 ч (в условиях вентиляции). Метод В требует экспозиции при 149±3,3°С в течение 10 мин (на горячей пластине). Нелетучий остаток определяется всегда взвешиванием образца до экспозиции и после нее.