- •Частина і. Теоретичні основи створення полімерних композиційних матеріалів
- •1. Адгезія полімерів до наповнювачів
- •1.1. Термодинаміка змочування і адгезії
- •1.2. Зміна адгезійної взаємодії модифікацією поверхонь наповнювачів
- •1.3. Змочування і адгезія на апретованих поверхнях
- •1.4. Адгезія полімерів до полімерних армувальних матеріалів
- •1.5. Вплив внутрішніх напружень на адгезію
- •2. Релаксаційні процеси в наповнених полімерах
- •2.1. Вплив структурування і внутрішніх напружень на властивості наповнених полімерів
- •2.2. Релаксаційні процеси в наповнених полімерах
- •3. Вплив наповнювачів на фазові й фізичні стани полімерів
- •3.1. Термомеханічні властивості наповнених полімерів
- •3.2. Реологічні властивості наповнених полімерів
- •3.2.1. Типи реологічної поведінки полімерів
- •3.2.2. В’язкість за зсувного плину
- •3.2.3. Аномалія в’язкості за сталого плину
- •3.3. Наповнені кристалічні полімери
- •4. Механізм посилюючої дії наповнювачів у полімерах
- •4.1. Структуроутворення в полімерах у присутності дисперсних наповнювачів
- •4.2. Механізм дії армувальних і дисперсних наповнювачів у полімерах
- •4.3. Деякі фізико-хімічні аспекти механізму зміцнення полімерів
- •5. Визначення міцності полімерів
- •5.1. Теоретична й технічна міцність
- •5.2. Статистична теорія міцності полімерів
- •6. Типи руйнування полімерів
- •6.1. Особливості будови полімерів, що впливають на їхні механічні властивості
- •6.2. Руйнування полімерів у склоподібному стані
- •6.3. Руйнування полімерів у високоеластичному стані
- •6.4. Пластичне руйнування полімерів
- •6.5. Молекулярні теорії розривної міцності полімерів
- •6.6. Вплив молекулярної маси, структури і молекулярної орієнтації на міцність полімерів
- •6.6.1. Вплив молекулярної маси
- •6.6.2. Вплив структури
- •6.6.3. Вплив орієнтації і температури
- •6.6.4. Вплив молекулярної маси на орієнтацію полімерів
- •7. Старіння й стабілізація полімерних матеріалів
- •7.1. Старіння полімерних матеріалів
- •7.2. Стабілізація полімерних матеріалів
- •7.3. Прогнозування зміни властивостей полімерних матеріалів підчас старіння
- •7.4. Прогнозування світло- і погодостійкості полімерних матеріалів
- •8. Принципи створення композиційних матеріалів
- •8.1. Класифікація і особливості загальних властивостей композиційних матеріалів
- •8.2. Вплив фазової структури полімерних композиційних матеріалів на його властивості
- •8.2.1. Вміст наповнювача
- •8.2.2. Розмір і форма дисперсних частинок
- •8.2.3. Міжфазна взаємодія і властивості міжфазового шару
- •8.3. Композити з армувальним наповнювачем
- •8.3.1. Волокнисті наповнювачі
- •8.3.2. Листові наповнювачі
- •Частина іі. Технологія виробництва полімерних композиційних матеріалів
- •9. Основні терміни і визначення, класифікація полімерних композиційних матеріалів
- •10. Готування композицій
- •10.1. Основні компоненти композиційних матеріалів
- •10.1.1. Зв’язувальні
- •10.1.2. Армувальні матеріали
- •10.1.3. Антиадгезійні речовини
- •10.1.4. Барвники
- •10.1.5. Затверджувачі та інгібітори
- •10.1.6. Загусники
- •10.1.7. Добавки для зниження усадки
- •10.1.8. Речовини, що збільшують ударну в’язкість
- •10.2. Складання рецептури. Вимоги до рецептури і компонентів
- •10.3. Аналіз технологічних властивостей сировини
- •10.3.2. Контроль швидкості й глибини тверднення реактопластів
- •10.4. Технологічні властивості наповнених полімерів
- •10.5. Технологічні стадії готування полімерних композиційних матеріалів
- •10.5.1. Підготовка компонентів до змішування
- •10.5.2. Змішання компонентів полімерних композицій
- •11. Технологія одержання виробів із полімерних композиційних матеріалів
- •11.1. Технологія одержання виробів з термопластичних композицій
- •11.1.1. Екструзія
- •11.1.2. Лиття під тиском
- •11.1.3. Формування твердих термопластів
- •11.1.4. Пресування термопластів
- •11.2. Технологія одержання виробів з термореактивних композицій
- •11.2.1. Ручне викладення і напилювання (контактне формування)
- •11.2.2. Відцентрове формування
- •11.2.3. Пултрузія і намотка
- •11.2.4. Пресування
- •11.2.5. Просочення під тиском у замкненій формі
- •12. Композиційні матеріали на основі полімерної матриці, армованої волокнистими наповнювачами
- •12.1. Склопластики
- •12.2. Боропластики
- •12.3. Базальтопластики
- •12.4. Вуглепластики
- •12.5. Гібридні матеріали
- •12.6. Органопластики
- •Література
11.1.3. Формування твердих термопластів
Метод формування твердих термопластів (наприклад ПММА) полягає в тім, що листовий матеріал нагрівається до розм’якшення (рис. 11.1). Потім лист формується під вакуумом або під тиском, або під вакуумом з попередньою механічною витяжкою, після чого охолоджується й твердішає. Отримані заготівки поміщають у спеціальні пристосування, напиляють на них рубане волокно, смолу і ущільнюють зворотну сторону заготовок. Для цих цілей застосовують спеціальні смоли, що мають адгезію до поліакрилатного листа, завдяки чому після тверднення лист й армована волокном смола утворять суцільний матеріал. У такий спосіб формується міцний шаруватий пластик, у якому термопластичний лист утворює поверхню деталей і виконує роль зовнішнього шару і (або) лакофарбового покриття. Серед термопластів найбільше застосування знаходять листи із ПММА, ПВХ і полікарбонату (лексану).
|
Рис. 11.1. Схема процесу формування кожуха з покриттям: а − нагрівання поліакрилатного листа; б − вакуумне формування -; в − установка заготівки у формувальний пристрій; г − напилювання смоли й скловолокна; д − прокатка й тверднення; е − вилучення виробу й обрізка крайок. |
|
Описаний процес у дещо зміненому виді використовується для формування хімічно стійких ємностей для корозійних хімічних речовин. Він полягає в тім, що листи із ПВХ, ПП, полівінілфториду або полівініліденфториду (тедлару) у нагрітому стані з'єднують із підкладкою зі склотканини, на яку напилюванням або ручним укладанням наносять поліефірну або епоксидну смолу, армовану скловолокном. Хімічно стійкий зовнішній шар формують на оправці, краї зварюють, проводять тверднення по заданому режиму, і після зняття з оправки шви між панелями, включаючи зовнішній шар, зварюють зсередини. Контроль якості кожного шва виконується методом високовольтного іскрового розряду.
11.1.4. Пресування термопластів
Пресування термопластів використовують для виготовлення невеликих партій товстих листів і блоків, деяких виробів зі спінених термопластів, виробів з високонаповнених абразивними наповнювачами термопластичних матеріалів з низьким ПТР, а також при переробці високов’язких та високоплавких ароматичних поліамідів. На відміну від пресування реактопластів, при пресуванні термопластів хімічних процесів у матеріалі не відбувається. Матеріал у вигляді гранул або заготовок поміщають в нагріту прес-форму, температура якої трохи вище, ніж для кристалічних і для аморфних полімерів, витримують у формі до переходу у в’язкоплинний стан, потім під тиском преса форма заповнюється, матеріал ущільнюється й виріб охолоджується під тиском разом з формою до температури, що забезпечує його формостійкість. При пресуванні термопластів виділення летких не відбувається, тому підпресування не потрібно. Зважаючи на те, що термопласти мають низьку в’язкість розплаву, прес-форми виготовляють із меншими зазорами, ніж для реактопластів, а також облаштовують їх вужчими повітряними каналами.
Вироби, отримані пресуванням з термопластів, характеризуються більшою однорідністю структури й меншим рівнем внутрішніх напружень, чим виготовлені литтям під тиском.