Пластмассами называют материалы, в основном состоящие из смол (или мономеров, полимеризующихся непосредственно в процессе переработки) с добавлением таких добавок, как пластификаторы, наполнители, смазочные вещества и красители, которым можно придавать нужную форму в процессе переработки.
Основные характеристики пластмасс:
① Большинство пластмасс легкие и химически стабильные, устойчивые к коррозии.
② Отличная ударопрочность.
③ Хорошая прозрачность и износостойкость.
④ Изоляционные свойства с низкой теплопроводностью.
⑤ Как правило, легко формуется, окрашивается и обрабатывается, имеет низкие затраты.
⑥ Большинство пластмасс имеют плохую термостойкость, высокое тепловое расширение и являются огнеопасными.
⑦ Размерная нестабильность, склонность к деформации.
⑧ Многие пластмассы демонстрируют плохие характеристики при низких температурах, становясь хрупкими на холоде.
⑨ Подвержен старению.
⑩ Некоторые пластмассы легко растворяются в растворителях.
Фенольные смолыШироко используются в стеклопластиках (FRP), требующих огнестойкости, дымостойкости и токсичности (FST). Несмотря на некоторые ограничения (особенно хрупкость), фенольные смолы остаются основной категорией коммерческих смол с мировым годовым производством почти 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 применение в изделиях из FRP. Типичные области применения включают компоненты интерьера самолетов, грузовые вагоны, интерьеры железнодорожных транспортных средств, решетки и трубы для морских нефтяных платформ, материалы для туннелей, фрикционные материалы, изоляцию сопел ракет и другие изделия, связанные с FST.
Типы армированных волокном фенольных композитов
Фенольные композиты, армированные волокнамиК ним относятся материалы, обогащенные рублеными волокнами, тканями и непрерывными волокнами. Ранние рубленые волокна (например, древесина, целлюлоза) до сих пор используются в фенольных формовочных компаундах для различных применений, в частности, для автомобильных деталей, таких как крышки водяных насосов и фрикционные компоненты. Современные фенольные формовочные компаунды содержат стекловолокно, металлические волокна, а в последнее время и углеродные волокна. Фенольные смолы, используемые в формовочных компаундах, представляют собой новолачные смолы, отверждаемые гексаметилентетрамином.
Предварительно пропитанные тканевые материалы используются в различных областях, таких как RTM (литье под давлением), сотовые сэндвич-конструкции, баллистическая защита, панели салона самолета и обшивка грузовых отсеков. Изделия, армированные непрерывным волокном, изготавливаются методом намотки филаментов или пултрузии. Ткани и непрерывныеармированные волокнами композитыОбычно используются водорастворимые или растворимые в растворителях резольные фенольные смолы. Помимо резольных фенолов, в стеклопластиках также используются 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, в которых молекулярные сегменты связаны метиленовыми мостиками [-CH₂-], бензоксазины образуют циклическую структуру. Бензоксазины легко синтезируются из фенольных материалов (бисфенолов или новолаков), первичных аминов и формальдегида. Их полимеризация с раскрытием цикла не приводит к образованию побочных продуктов и летучих веществ, что повышает размерную стабильность конечного продукта. Помимо высокой термо- и огнестойкости, бензоксазиновые смолы обладают свойствами, отсутствующими у традиционных фенолов, такими как низкое влагопоглощение и стабильные диэлектрические характеристики.
Calidur™ — это однокомпонентная термореактивная смола нового поколения на основе полиарилэфирамида, стабильная при комнатной температуре, разработанная компанией Evonik Degussa для аэрокосмической и электронной промышленности. Эта смола отверждается при температуре 140 °C в течение 2 часов и имеет температуру стеклования (Tg) 195 °C. В настоящее время Calidur™ демонстрирует многочисленные преимущества для создания высокоэффективных композитов: отсутствие летучих выделений, низкий уровень экзотермических реакций и усадки при отверждении, высокую термо- и влагопрочность, превосходную прочность композитов на сжатие и сдвиг, а также превосходную ударную вязкость. Эта инновационная смола служит экономически эффективной альтернативой эпоксидным, бисмалеимидным и цианатэфирным смолам со средней и высокой Tg в аэрокосмической, транспортной, автомобильной, электротехнической и электронной промышленности и других ответственных областях применения.
Время публикации: 24 июня 2025 г.
