Справочник по композиционным материалам

Составление рецептуры

Составление рецептуры — это задача, целью которой является получение композиции, которая может быть достаточно легко переработана в изделие с необходимым комплексом свойств. Состав композиций может быть подобран таким образом, чтобы обеспечить прочность, жесткость, ударную вязкость, электроизо­ляционные свойства, коррозионную стойкость, огнестойкость и т. д. или любые комбинации этих свойств материала, но прежде всего и самое главное, — его технологичность.

Понятие «технологичность» в общем виде было сформулировано выше в данной главе. Помимо этого, армированные композиции должны в максимальной степени сохранять гомогенность при заполнении формы и затекании в ее самые труднодоступные участки. Если при этом происходит расслоение системы смола— 150

Наполнитель—армирующий материал, свойства формуемого из­делия значительно ухудшаются и положительный эффект от арми­рования в значительной степени теряется.

Идеальная композиция должна также легко течь и заполнять все труднодоступные участки и детали формы. Эти две техноло­гические характеристики обычно трудно объединить в одной композиции со всеми другими требованиями к ней, и, как правило, приходится идти на определенный компромисс.

Текучесть композиции в значительной степени является функ­цией степени абсорбирования или адсорбирования смолы наполни­телем и армирующим материалом. Каждый сухой компонент имеет свою собственную, характерную для данной смолы абсорбцион­ную способность, или влияет на динамику высушивания смолы. Например, из двух стандартных наполнителей каолин более чем вдвое превосходит карбонат кальция по абсорбционной способ­ности. С увеличением длины волокон их способность впитывать смолу снижается, а у подшлихтованной пряди она ниже, чем у обычного волокна. Чем суше композиция, тем меньше ее пла­стичность или текучесть. Трудность составления композиций усугубляется тем, что абсорбционная способность различных компонентов по отношению к смолам недостаточно изучена, а имеющиеся сведения не полностью опубликованы. Некоторую информацию по наполнителям можно почерпнуть из опублико­ванных для лакокрасочной промышленности данных по абсорб­ции льняного масла. В табл. 15.10 приведены значения масло - поглощения в граммах льняного масла, расходуемого на 100 см3 наполнителя для некоторых широко применяемых наполнителей.

В зависимости от вязкости смолы, ее химического строения, типа и количества мономера, а также других факторов изме­няются не только абсорбционные свойства наполнителей, но и способность смолы их смачивать.

Решение проблемы составления рецептуры композиции, кото­рая имела бы удовлетворительную текучесть и сохраняла доста­точную гомогенность, заключается, главным образом, в правиль­ном выборе комбинации смола — наполнитель. Высоковязкая смола не будет отделяться от наполнителя и армирующего мате­риала при течении, но в этом случае осложняется смешение ком­позиции. Комбинирование небольших количеств наполнителей с высокой абсорбционной способностью, таких как каолин и асбест, с наполнителем, имеющим низкую абсорбционную спо­собность, например карбонатом кальция или двуокисью кремния, позволяет достаточно успешно решать проблемы, связанные с ре­гулированием текучести и гомогенности.

Процесс химического загущения, используемый в производ­стве ЛФК, может быть также применен для регулирования теку­чести при получении ВКМ. В смолу с низкой исходной вязкостью легко можно вводить большие количества наполнителя или арми­рующего материала. Происходящее после смешения загустевание композиции аналогично по производимому эффекту применению высоко вязкой смолы или наполнителей с большой абсорбционной способностью.