Пластмассы — это материалы, состоящие преимущественно из смол (или мономеров, полимеризующихся непосредственно в процессе обработки), с добавлением таких добавок, как пластификаторы, наполнители, смазки и красители, которые могут быть отформованы в процессе обработки.
Основные характеристики пластмасс:
① Большинство пластмасс легкие, химически стабильны и устойчивы к коррозии.
② Отличная ударопрочность.
③ Хорошая прозрачность и износостойкость.
④ Изоляционные свойства с низкой теплопроводностью.
⑤ Как правило, легко поддается формовке, окрашиванию и обработке при низких затратах.
⑥ Большинство пластмасс обладают низкой термостойкостью, высоким коэффициентом теплового расширения и являются легковоспламеняющимися.
⑦ Нестабильность размеров, склонность к деформации.
⑧ Многие пластмассы плохо переносят низкие температуры, становясь хрупкими в холодных условиях.
⑨ Подвержен старению.
⑩ Некоторые виды пластмасс легко растворяются в растворителях.
Фенольные смолыФенольные смолы широко используются в изделиях из армированного волокном пластика (FRP), требующих огнестойкости, дымоудаления и токсичности (FST). Несмотря на некоторые ограничения (особенно хрупкость), фенольные смолы остаются основной категорией коммерческих смол, с глобальным годовым объемом производства около 6 миллионов тонн. Фенольные смолы обладают превосходной размерной стабильностью и химической стойкостью, сохраняя стабильность в диапазоне температур 150–180 °C. Эти свойства в сочетании с их экономическим преимуществом обуславливают их дальнейшее использование в изделиях из FRP. Типичные области применения включают компоненты интерьера самолетов, грузовые обшивки, интерьеры железнодорожных вагонов, решетки и трубы морских нефтяных платформ, материалы для туннелей, фрикционные материалы, изоляцию сопел ракет и другие изделия, связанные с огнестойкостью и токсичностью.
Виды фенольных композитов, армированных волокнами
Волокнисто-армированные фенольные композитыВ число таких материалов входят рубленые волокна, ткани и непрерывные волокна. Ранние рубленые волокна (например, древесные, целлюлозные) до сих пор используются в фенольных формовочных компаундах для различных применений, особенно в автомобильных деталях, таких как крышки водяных насосов и фрикционные компоненты. В современных фенольных формовочных компаундах используются стекловолокно, металлические волокна или, в последнее время, углеродные волокна. Фенольные смолы, используемые в формовочных компаундах, представляют собой новолаковые смолы, отверждаемые гексаметилентетрамином.
Предварительно пропитанные тканевые материалы используются в самых разных областях, таких как RTM (литье под давлением смолы), сотовые сэндвич-конструкции, баллистическая защита, внутренние панели самолетов и грузовые обшивки. Изделия, армированные непрерывными волокнами, формируются методом намотки нитей или пултрузии. Тканевые и непрерывныекомпозиты, армированные волокнамиКак правило, используются водо- или растворимые в растворителях резольные фенольные смолы. Помимо резольных фенольных смол, в армировании волокном также применяются другие родственные фенольные системы, такие как бензоксазины, цианатные эфиры и недавно разработанная смола Calidur™.
Бензоксазин — это новый тип фенольной смолы. В отличие от традиционных фенолов, где молекулярные сегменты связаны метиленовыми мостиками [-CH₂-], бензоксазины образуют циклическую структуру. Бензоксазины легко синтезируются из фенольных материалов (бисфенола или новолака), первичных аминов и формальдегида. Их полимеризация с раскрытием кольца не образует побочных продуктов или летучих веществ, что повышает размерную стабильность конечного продукта. Помимо высокой термостойкости и огнестойкости, бензоксазиновые смолы обладают свойствами, отсутствующими у традиционных фенолов, такими как низкое влагопоглощение и стабильные диэлектрические характеристики.
Calidur™ — это однокомпонентная термореактивная полиарилетерамидная смола нового поколения, стабильная при комнатной температуре, разработанная компанией Evonik Degussa для аэрокосмической и электронной промышленности. Эта смола отверждается при 140°C за 2 часа, а температура стеклования (Tg) составляет 195°C. В настоящее время Calidur™ демонстрирует многочисленные преимущества для высокоэффективных композитов: отсутствие летучих выбросов, низкая экзотермичность реакции и усадка во время отверждения, высокая термическая и влажная прочность, превосходная прочность композита на сжатие и сдвиг, а также отличная ударная вязкость. Эта инновационная смола служит экономически эффективной альтернативой эпоксидным, бисмалеимидным и цианатным эфирным смолам со средней и высокой температурой стеклования в аэрокосмической, транспортной, автомобильной, электротехнической/электронной и других областях применения, требующих высокой прочности.
Дата публикации: 24 июня 2025 г.
