Энциклопедии, словари, справочники
 Энциклопедии, словари, справочники (поиск)   /   Химическая энциклопедия  Читатели спрашивают 
 
А Б В Г
Д Е Ж З
И К Л М
Н О П Р
С Т У Ф
Х Ц Ч Ш
Щ Э Ю Я

ОРГАНОПЛАСТИКИ , композиц. материалы, содержащие в качестве армирующего наполнителя орг. волокна в виде нитей, жгутов, тканей, нетканых материалов, матов, войлока, бумаги. Наиб. широко применяют синтетич. волокна (особенно арамидные), реже-прир. и искусственные (см. Волокна химические. Термостойкие волокна].

Характерные св-ва О.: низкая плотн. (1,1-1,4 г/см3), высокие прочностные, диэлектрич., теплоизоляц. характеристики, ударная вязкость, хим. стойкость, радиопрозрачность, более высокая способность демпфировать мех. и звуковую вибрацию, чем у стеклопластиков и др. композиц. материалов. Св-ва определяются природой волокна и связующего, видом, ориентацией и содержанием наполнителя, взаимод. на границе волокно-связующее, технологией изготовления.

Связующими в термореактивных О. служат эпоксид-ные, полиэфирные и фенольные смолы, полиимиды; степень наполнения 40-70%. Наиб. высокими мех. св-вами обладают О. на основе арамидных волокон (табл. 1). По уд. прочности при растяжении эти О. превосходят стеклопластики в 1,5-1,8 раза, а по уд. модулю упругости - более чем в 2 раза. При растяжении О. на основе непрерывных ориентированных арамидных волокон в интервале от -250 до 200 °С наблюдается линейная зависимость деформации от нагрузки, а также рост модуля упругости с понижением т-ры. При сжатии у арамидных О., а также при растяжении и сжатии у О., армированных большинством др. волокон, проявляются пластич. св-ва.

Осн. недостаток арамидных О.-низкая прочность при сжатии вдоль волокон (в 5-10 раз меньше, чем при растяжении).

Арамидные О. способны выдерживать в течение 1000 ч статич. нагрузки, по величине равные 90% от разрушающего напряжения при растяжении, длительно работают при повыш. т-рах (180-200 °С), обладают высокой усталостной прочностью. Способность поглощать мех. вибрации и звук в 2-4 раза выше, чем у стеклопластиков, и в 10-40 раз выше, чем у алюминиевых сплавов.

Для арамидных О. характерна низкая диэлектрич. проницаемость (3518-9.jpg 3,7-4,2) в широком диапазоне частот (1 кГц-10 ГГц); tg3518-10.jpg 0,018-0,025, 3518-11.jpg 5·1015 Ом·см, 3518-12.jpg 5·1015Ом, дугостойкость 120-130 с, электрич. прочность 250-380 кВ/см.

Теплопроводность О. (наполнитель-ткани, жгуты или нити) в направлении, перпендикулярном слоям, составляет 0,012-0,020 Вт/(см·К), а коэф. линейного термич. расширения вдоль волокон может иметь отрицат. значение (напр., от -2·10-6 до -4·10-6 К-1). Для арамидных О. характерна высокая хим. стойкость к действию орг. р-рителей, смазочных масел, жидких топлив и воды. Арамидные О. на основе полиимидных и фенольных связующих обладают огнестойкостью и низким дымовыделением при горении.

Связующим в термопластичных О. служат, напр., по-лиуретаны, полиэтилен, полипропилен, фторопласты, ПВХ (табл. 2); содержание наполнителя 2-70% по объему. Упрочнение термопластов синтетич. волокнами в ряде случаев позволяет повысить ударную вязкость, улучшить сопротивление усталости и растрескиванию под напряжением.

Технология произ-ва О. и изделий из них такая же, как стеклопластиков (см. Полимерных материалов переработка). О. широко применяют: в авиа- и космич. технике, авто- и судостроении, машиностроении для изготовления элементов конструкций, пулезащитной брони, радиопрозрачного материала; в электро-, радио- и электронной технике-для обмотки роторов электродвигателей, произ-ва электронных плат с регулируемой жесткостью и высокой стабильностью размеров; в хим. Машиностроении - для произ-ва трубопроводов, емкостей; для произ-ва спортивного инвентаря и в др. отраслях пром-сти.

Лит.: Наполнители для полимерных композиционных материалов, пер. с англ., под ред. Г. С. Каца, Д. В. Милявски, М., 1981; Композиционные мате-

Табл. 1.-СВОЙСТВА ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ ОРГАНОПЛАСТИКОВ УКАЗАННОГО СОСТАВА

Показатель

Арамидное волокно и эпоксидная смола

Поливинилспиртовое волокно и феноло-формальд. смола

Полиамидное, полиэфирное или полиакрилонит-рильное волокно и феноло-формальд. смола

нить*, жгут

ткань*

рубленое волокно

ткань

ткань

мат, бумага

Плотн., г/см3

1,25-1,38

1,24-1,33

1,32

1,2-1,3

1,15-1,3

1,2-1,3

Прочность, МПа







при растяжении

1500-2500

500-700

200

200-300

100-200

70-80

при изгибе

500-700

300-400

250

160-250

100-180

110-130

при сжатии

200-300

150-250

-

110

75

140-150

Модуль упругости при растяжении, ГПа

50-90

28-35

20

11-15

2,5- 8


Относит. удлинение, %

1,7-2,2

1,7-2,4

-

3-8

10-20

-

Ударная вязкость, кДж/м2

315

-

-


500-600

16-35

* Прочность при межслоевом сдвиге 30-80 МПа, прочность при сдвиге в плоскости слоев 90-110 МПа, модуль упругости при сдвиге в плоскости слоев 2,0-2,1 ГПа, прочность при смятии 150-300 МПа.

Табл. 2.-СВОЙСТВА ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ОРГАНОПЛАСТИКОВ УКАЗАННОГО СОСТАВА

Показатель

Полиамид-6,8 + рубленое арамид-ное волокно

Полиамид-6,8 + ткань из арамид-ных волокон

Полиэтилен + рубленое поли-винилспир-товое волокно

Полиэтилен-терефталат + + ткань из полиэтилен-терефталат-ного волокна

Фторопласт + + ткань из полизтилен-терефталат-ного волокна

Плотность.

г/см3

1,10

1,10-1,20

0,98

1,20

1,76

Прочность, МПа






при растяжении

130-150

450-550

78

140

90

при изгибе

140

450

60

-

60

Модуль упругости при растяжении


11

36

3,2

5

3,2

Ударная вязкость,

кДж/м2

26

120

40

-


риалы. Справочник, под ред. Д. М. Карпиноса, К., 1985; Handbook of composites, ed. by G. Lubin, N.Y., 1982. В. Н. Тюкаев.


^ЗГЛ: ОРГАНОПЛАСТИКИ