Пластмассы с волокнистыми наполнителями

Волокниты – пластмассы на основе волокон, пропитанных фенолоформальдегидной смолой. В качестве волокнистых наполнителей используются хлопковые очесы (волокниты), кордовые нити (кордоволокниты), асбестовое волокно (асбоволокниты), стекловолокно (стекловолокниты).

Применяются они для изготовления изделий общетехнического назначения с повышенной стойкостью к вибрациям и ударным нагрузкам, работающих на изгиб и кручение, например, шкивов ременных передач, фланцев, рукояток, крышек и др. (см. образец 3.1).

Асбоволокниты – композиты, содержащие волокнистый минерал – асбест, расщепляющийся на тонкие волокна диаметром до 0,5 мкм. В качестве связующего используются фенолоформальдегидные и кремнийорганические смолы. Они обладают высокой ударной вязкостью и теплостойкостью до

200 °С, имеют хорошие фрикционные свойства. Применяются в основном в качестве материалов для тормозных устройств (тормозные колодки, накладки, диски сцепления). Асбоволокниты на фенолоформальдегидной основе используются для производства высокопрочных теплостойких электротехнических деталей (электрические панели, коллекторы) (см. образец 3.2).

Стекловолокниты – представляют собой пластмассы, содержащие в качестве наполнителя стекловолокна. Применяются стекловолокна диаметром 5...20 мкм высокопрочные с временным сопротивлением до 3800 МПа и высокомодульные, имеющие предел прочности до 4700 МПа и модуль упругости при растяжении до 110 ГПа. Используют волокна, нити, жгуты разной длины, что во многом определяет ударную вязкость стекловолокнита. Чем тоньше волокно, тем меньше его дефектность и выше прочность. Механические свойства стекловолокнитов зависят от состава, количества и длины стекловолокна, типа связующего, метода переработки. Из стеклопластиков изготавливают крупногабаритные корпусные детали (кузова автомобилей, лодки, корпусные детали приборов и т. п.), элементы щитков, изоляторов, штепсельных разъемов, и т. д. Изделия, эксплуатируемые при температурах от -60 до +200 °С, изготавливают на основе фенолоформальдегидных смол (см. образец 3.3), а для температурного диапазона –60…+100 °С на основе эпоксидных смол (см. образец 3.4). Стекловолокниты на основе кремнийорганических смол эксплуатируются до температуры 400 °С.

Применение ориентированных волокон позволяет получать стекловолокниты с повышенными (до пяти раз) механическими свойствами.

Карбоволокниты (углепластики) – композиционные материалы на основе полимерного связующего и углеродных волокон. Углеродные волокна отличаются высокой теплостойкостью, удельной прочностью, химической стойкостью, низким коэффициентом термического линейного расширения. В качестве связующих используют термореактивные полимеры: эпоксидные, фенолоформальдегидные смолы, полиамиды и др., а также углеродные матрицы.

Углепластики обладают хорошими механическими свойствами, химической стойкостью, более высокой, чем у стеклопластиков, теплопроводностью. Применяются углепластики для изготовления конструкционных деталей авиационной и космической техники, антенн, автомобилей, судов, спортивного инвентаря (см. образец 3.5).