Справочник по композиционным материалам

Влияние добавок

Введение неорганических наполнителей в полиэфирные смолы обусловлено в основном желанием снизить стоимость изделий из АП. Это связано с тем, что стоимость наполнителей значительно ниже стоимости смолы и большинства армирующих материалов. Однако имеются и другие преимущества, связанные с применением наполнителей. Например* их использование позволяет повысить температуру отверждения благодаря снижению концентрации реакционноспособных мономеров, что, в свою очередь, приводит к снижению температурного пика на экзотерме отверждения. Кроме того, введение наполнителей уменьшает образование тре­щин в АП при отверждении, снижает степень его усадки и делает поверхность сформованных изделий более гладкой.

Глины и карбонаты — наиболее распространенные наполни­тели. Обычно применение глины понижает температурный пик экзотермической кривой по сравнению с пиком карбонатных наполнителей. Однако при высокотемпературном отверждении введение глины приводит к потемнению образующегося пластика. Количество (массовая доля) вводимых наполнителей колеблется в пределах 10 ... 70 % в зависимости от типа наполнителя и смолы, а также от целевого назначения получаемого материала. Обычно в смолу добавляют 20 ... 30 % наполнителя. Прежде чем исполь­
зовать тот или иной наполнитель, необходимо опробовать' его действие на смолу, поскольку введение некоторых наполнителей приводит к снижению времени хранения до переработки смолы;

Применение глин и карбонатов делает АП более жесткими, поэтому для увеличения модуля упругости при изгибе исполь­зуют другие типы наполнителей. Введение наполнителей изме­няет также и электрические свойства смолы. В табл. 2.7 показано влияние наполнителей на некоторые показатели типичной смолїл общего назначения.

2.7. Влияние наполнителей на свойства типичной смолы общего назначения

Свойства

Механические

Плотность (при 25 °С), кг/м8: неотвержденная отвержденная Деформационная теплостойкость, °С Предел прочности при изгибе, МПа Модуль упругости прн изгибе, ГПа

Электрические

Электрическая прочность (отли­тый образец тол­щиной 2,5 мм, 25 °С), мВ/м

Диэлектрическая проницаемость при частоте: 60 Гц 1 кГц 1 МГц Коэффициент мощ­ности прн частоте: 60 Гц 1 кГц 1 МГц Тангенс угла ди­электрических по­терь прн частоте: 60 Гц 1 кГц 1 МГц Дугостойкость (при 25 °С), с

0,010 0,038 0,009 0,024 0,016 0,017

0,040 0,034 0,067 85

При выборе наполнителя следует учитывать его абсорбцион­ные свойства и размер частиц, так как эти факторы могут влиять на свойства сформованного изделия. Наполнители, обладающие высококими абсорбционными свойствами, приводят к вымыванию из смолы армирующего стекловолокна. В результате состав смолы становится неоднородным, что приводит к образованию больших пустот в формуемом изделии. Наполнители, состоящие из круп­ных частиц, могут отфильтровываться через армирующий материал в процессе отверждения, что приводит к неравномерному распре­делению наполнителя.

Необходимо, чтобы наполнители были равномерно распреде­лены в формуемой композиции. Для достижения этого решили 54

Смешивать наполнитель g небольшим количеством смолы до обра­зования густой пасты, а затем полученную пасту с остальным количеством смолы.