Армированные конструкционные пластические массы

Недостатки полиэфирных смол состоят в их горючести и токсичности. Для уменьшения горючести и обеспечения самозатухаемоети смол (прекращения горения при удалении пламени) в них вводят хлористые соединения и окислы металлов. Стирол, входящий в смолы ПН-1 и ПН-3, выделяясь в процессе формования изделий, оказывает вредное воздействие на организм человека. Смолы НПС-609-21М и НПС-609-22М являются бесстирольными. Полиэфирные смолы ПН-1 и ПН-3 применяют для изготовления  корпусов  малых судов, смолы НПС-609-21М и НПС-609-22М, НПС-609-26 используют при изготовлении и ремонте водоизмещающих судов и их корпусных конструкций, а также для наружной декоративной отделки конструкций из стеклопластика, смолу НПС-609-29 — для изготовления и ремонта прогулочных лодок.

Среди стеклоармирующих материалов наиболее распространены стеклоткань, стеклохолст, стекломат, стеклорогожа, стекложгут и другие материалы, основой которых является бесщелочное стекло. Стеклу свойственны хрупкость и низкая прочность. Однако такие свойства характерны для стекла в объемном виде (листы, сосуды). Прочность стекла в нитевидном состоянии очень высока. Ниже приведены сравнительные данные о прочности (в мегапаскалях) металлической проволоки и различных волокон толщиной 3—12 мкм: стальная и бронзовая проволока — 700, латунная — 500; стеклянное волокно — 2000—4000, угольное— 1500—2500, органическое — 1200—3000. Стекловолокно получают из расплавленного стекла при раздувании его струей жидкого воздуха или путем вытяжки. В первом случае образуются короткие волокна длиной от 5 до 500 мм, из которых скручивают штапельные нити. Второй способ применяют для образования непрерывного волокна. Прочность волокна зависит от его диаметра.

В зависимости от способа производства все стеклоармирующие наполнители пластмасс подразделяются на тканые (на ткацком оборудовании) и нетканые.

Для изготовления стеклопластиков чаще всего используют стеклоткани. Ткани образуются при взаимном переплетении в перпендикулярных направлениях продольных (основа) и поперечных (уток) нитей и отличаются по массе, толщине, типу нити, числу нитей, количеству нитей в основе и утке, типу переплетения (рис. 9.14). Выбор стеклянного наполнителя и его количества зависит от стоимости и требуемых прочностных показателей изделия (рис. 9.15). Стеклянные ткани по сравнению с неткаными стекломатериалами являются наиболее дорогостоящими наполнителями, но стеклопластики, изготовленные на их основе, обладают лучшими физико-механическими свойствами. Оптимальное соотношение связующего и армирующего материалов для сатиновых тканей находится в пределах 50 : 50, а для жгутовых тканей — 45 : 55.

Для изготовления конструкционных стеклопластиков в судостроении чаще всего применяют стеклоткани марок Т и ТР. Буква Т показывает назначение ткани — конструкционная, TP — конструкционная ткань из ровинга (стекложгута). Например, конструкционные стеклоткани марок Т-11-ГВС-9 и Т-12-ГВС-9 используют для изготовления корпусных конструкций из стеклопластика контактным способом, армирования декоративных покрытий конструкций из стеклопластика, оклейки деревянных корпусов судов контактным способом. Цифры 11 и 12 условно характеризуют структуру ткани, а ГВС-9 в обозначении марки ткани показывает, что она обработана (аппретирована) гидрофобизирующим составом (аппретом) ГВС-9 на основе кремнийорганических соединений.

Рис. 9.14. Схемы переплетения стеклотканей: а — полотняное; б — саржевое; в — сатиновое


Рис. 9.15. Зависимость предела прочности стеклопластика от содержания стеклоткани 1 — стеклоткань массой 200 г/м²; 2 — стеклоткань массой 600 г/м²: - предел прочности при растяжении;--- предел прочности при изгибе

Конструкционные стеклоткани из ровинга марки ТР-0,56 и ТР-0.56-ГВС-9 применяют для формования корпусов катеров и шлюпок. Эта ткань имеет крупные плетения, у которых в качестве основы и утка использован стекложгут. Цифры 0,56 показывают толщину ткани в миллиметрах. Стеклорогожа имеет высокую прочность и жесткость в направлении основы и утка. Стеклопластик на ее основе обладает высокой ударостойкостью.