Полиамиды стеклянным волокном

Рис. 214. Сопротивление усталости ненаполненных (/, 1З) и наполненных стеклянным волокном (2, 4) полиамида (/, 2) и поликарбоната (3, 4)

Первая сумма охватывает распределение волокон с длиной ниже критической, вторая — выше критической, а член уравнения за квадратными скобками — вклад матрицы в прочность композиции, Константа т], учитывающая ориентацию волокон, для хаотического распределения в плоскости равна 0,375, а для хаотического объемного распределения — 0,167. На рис. 2.40 показан типичный пример кривой распределения волокон по длине, полученной авторами работы [62] для переработанного литьем под давлением промышленного полиамида 66, содержащего 15% (об.) рубленого стеклянного волокна. Из рисунка видно, что более 80% волокон имеют длину меньше критической. Требуется значитель- [c.96]

Рис. 2.40. Кривая распределения волокон по длине в литьевом полиамиде 66, содержащем 15%(об.) рубленого стеклянного волокна [62].

Стеклянные волокна имеют очень низкую стоимость и их измельчение для использования в полимерных композициях с короткими волокнами незначительно удорожает стоимость стеклопластиков, хотя при этом несколько снижается эффективность их усиливающего действия. Возможно даже снижение стоимости некоторых изделий из термопластов, таких как полиамиды при наполнении их стеклянными волокнами, хотя этот выигрыш в стоимости материала может понизиться за счет возрастания стоимости его переработки. С другой стороны, введение дорогих нитевидных кристаллов, таких, как кристаллы карбида кремния или оксида алюминия, целесообразно только при резко выраженном усиливающем эффекте. Так как монокристаллы обладают длиной больше критической, на практике обычно наблюдается высокая эффективность усиления ими полимеров, а вследствие малого диаметра и высокой прочности они значительно меньше повреждаются в процессах переработки. Кроме того, из-за чрезвычайно высокой прочности монокристаллы резко повышают прочность наполненных композиций при сравнительно низких объемных долях. Однако, несмотря на эти достоинства, высокая стоимость производства высококачественных монокристаллов требуемой прочности, длины и диаметра, а также дополнительные трудности получения полимерных композиций с ориентированными монокристаллами затрудняет их конкуренцию с обычными стеклопластиками. [c.98]

Стеклянные волокна в качестве армирующего наполнителя обладают двумя существенными недостатками — имеют низкую жесткость, что требует усиления элементов конструкций из стеклопластиков и препятствует полной реализации прочности волокон, и теряют прочность при контакте с водой. Углеродные и борные волокна значительно более жесткие, а поскольку по прочности они не уступают лучшим стеклянным волокнам, напряжения, которые выдерживают материалы на их основе, значительно выше, чем в случае стеклопластиков при меньших допустимых деформациях. Эти волокна, также как и стеклянные, производятся непрерывными способами и технология производства изделий из материалов на их основе только незначительно отличается от технологии изготовления изделий из стеклопластиков. Еще одним типом волокон, которые могут рассматриваться как серьезный конкурент перечисленным трем типам волокон, являются волокна из ароматических полиамидов типа Кевлар 49 фирмы Дюпон . Хотя эти волокна являются сравнительно новыми, они нашли широкое применение в производстве высоконагруженных элементов, в том числе в аэрокосмической технике в качестве самостоятельного армирующего наполнителя или в комбинации с другими волокнами, в частности углеродными, для производства гибридных материалов. Сравнительные свойства ряда важнейших типов армирующих волокон приведены в табл. 2.4. [c.108]

G лз. Полиамид 6 Стеклянное волокно [c.264]

Другим примером применения полиамида, наполненного стеклянным волокном, может служить изготовление из него оснований вращающихся стульев. И в этом случае прочность и жесткость имеют первостепенное значение. Из ненаполненных волокнами термопластов изготавливают также подлокотники стульев, кресел и инвалидных колясок, поручни в салонах общественного транспорта, предметы широкого потребления такие, как корпуса дрелей, рукоятки и кожухи домашних электроприборов и инструментов. Такие материалы могут быть использованы для получения прочей домашней мебели, в которой требуется обеспечение жесткости и сохранения формы при длительной нагрузке. Однако из эстетических и экономических соображений в настоящее время вместо них используют формуемые пенопласты. [c.432]

Таблица 12.4. Основные физико-механические показатели полиамида 66, наполненного стеклянным волокном

Неметаллические хладостойкие материалы имеют более низкую прочность и ударную вязкость по сравнению с металлами. Их используют для изготовления тепловой изоляции, а также отдельных деталей и элементов конструкций. Для тепловой изоляции применяют вспененные полистирол или полиуретан, отличающиеся особенно низкой теплопроводностью (А = 0,3. .. 0,05 Вт/(м °С)). Для деталей и элементов конструкций используют пластмассы, наполненные стеклянным волокном (полиамиды, поликарбонаты), а для подвижных уплотнений — фторопласт-4 (до -269 °С) и резины (до -70 °С). [c.517]

Основанием для выбора пигментов и наполнителей при приготовлении порошковых красок в большинстве случаев служат требования к эксплуатационным свойствам покрытия. Для этих целей пригодны минеральные и органические пигменты, используемые в традиционных лакокрасочных материалах. Часто наполнителями в порошковых красках служат полимеры, например фторопласты в эпоксидных порошках, стеклянное волокно в поливинилбутиральных порошковых красках и т. д. Весьма перспективно получение пигментов и наполнителей в форме концентратов с содержанием пленкообразователя от 10 до 50% (масс.). Такие концентраты пигментов готовят с применением полиэтиленовых восков, жидких каучуков и низкомолекулярных полиамидов. Пигментные концентраты для порошковых красок выпускают в виде порошков, гранул и паст. При приготовлении порошковых красок пигменты в такой форме можно вводить сухим смешением и смешением в расплаве. [c.138]

По происхождению волокнистые материалы разделяют на природные, искусственные и синтетические. К природным материалам относятся растительные (целлюлозные) —хлопок и лен, минеральные— асбест, животные — шелк и шерсть. Искусственные материалы— это продукты переработки. целлюлозы (вискозное и ацетатное волокна) и минерального сырья (силикатное и стеклянное волокна). В последнее время значительно возросло применение синтетических волокнистых материалов — полиамидов, полиэфиров, производных этилена и т. д. [c.46]

Рис. V.11. Температурные зависимости разрушающего напряжения при растяжении полиамида 6,6, наполненного стеклянным волокном.

Рис. У.12. Температурные зависимости модуля сдвига при кручении полиамида 6, наполненного стеклянным волокном.

Детали из полимерных материалов могут быть соединены с другими элементами при помощи прессовых посадок и усадкой. При соединении запрессовкой поверхности соединяемых элементов можно легко повредить, поэтому соединение деталей способом усадки применяется значительно чаще. В настоящее время методом усадки соединяют детали машин и защитные облицовки с основой. Соединять этим методом можно только материалы с достаточной прочностью (это особенно важно для деталей, работающих на растяжение) и упругостью (не хрупкие), прежде всего твердый полихлорвинил, полиамиды и фенопласты, упрочненные волокном или тканью (хлопчатобумажной, стеклянной и т. п.). Применяется также соединение усадкой деталей из политетрафторэтилена, а также эпоксидных и полиэфирных слоистых пластиков. [c.160]

В [6] дополнительного списка литературы приводятся также данные об улучшении некоторых других свойств термопластов при их наполнении. В табл. 1.2 перечислено большинство технически важных термопластов с указанием типичных наполнителей и свойств, которые улучшаются при наполнении. Полиамид 66 является хорошим примером термопласта, практически все свойства которого улучшаются при введении 20—40% стеклянного волокна. Особенно резко возрастают модуль упругости, прочность при растяжении, твердость, устойчивость к ползучести, теплостойкость при изгибе. Термический коэффициент линейного расширения также уменьшается, причем особенно резко в направлении ориентации волокон и становится соизмерим с соответствующими коэффициентами для меди, алюминия, цинка, бронзы и т. п. (В [7] дополнительного списка литературы приведены данные о всех свойствах наполненного и ненаполненного стеклянным волокном полиамида 66). Наполнение полиамидов 30—40% стеклянных микросфер в 8 раз повышает их прочность при сжатии при одновременном возрастании модуля упругости и прочности при растяжении. Эти материалы обладают лучшими технологическими свойствами по сравнению с полиамидами, наполненными стеклянным волокном. Кроме того стеклосферы не разрушаются в процессе переработки. На другие термопласты, такие как полистирол, сополимеры стирола и акри-лонитрила, поликарбонат наполнители оказывают менее упрочняющее влияние по сравнению с полиамидами. [c.26]

Рис. 2.37. Зависимость прочности при растяжении различны.х термопластов, на-лолненных стеклянными волокнами, от содержания волокон г — ПС 2 — АБС пластик 3 — сополимер стирола н акрилонитрила 4 — поликарбонат 5 — полиамид 6G [55].

В некоторых случаях усталостная выносливость полимерной матрицы снижается при введении коротких волокон. Так, было установлено, что выносливость полиамидов, наполненных стеклянными волокнами, в 2 раза меньше выносливости ненаполнен- [c.107]

Введение наполнителей в полиамиды способствует некоторому улучшению их эксплуатационных свойств. Например, введение стеклянного волокна позволяет значительно повысить сопротивление ползучести. Однако наибольшее распространение в качестве наполнителя полиамидов как антифрикционных материалов получил M0S2. Использование этого наполнителя позволяет увеличить модуль упругости и сопротивление ползучести до требуемого уровня, а также значительно улучшить антифрикционные свойства. Изделия из полиамидов, наполненных M0S2, могут работать в более широком интервале значений PV (до 0,1—0,15 МН/м--м/с) по сравнению с изделиями из ненаполненных полиамидов. С точки зрения автора данной главы эффект от введения M0S2 обусловлен главным образом уменьшением коэффициента трения, в результате чего понижается температура в зоне трения, а не непосредственным повышением стойкости материала к истиранию. [c.228]

Техника. В технике наполнение полимеров для уменьшения их термического расширения используется очень давно. В настоящее время фенолоформальдегидные и эпоксидные смолы, наполненные минеральными наполнителями, являются одними из самых стабильных по размерам материалами, находящимися в распоряжении инженеров-конструкторов. Получение материалов на основе полиамидов и сополимеров формальдегида, наполненных стеклянными волокнами, позволило расширить ассортимент и области их применения для изготовления изделии высокой точности. Термический коэффициент расширения этих материалов близок к коэффициентам расширения сплавов легких металлов. Материалы на основе наполненных поликарбоната и политетрафторэтилена (ПТФЭ) нашли широкое применение для изготовления деталей муфт, подшипников и кулачков. [c.244]

Рис. 6.11. Зависимость начального ус от фр для полиамида 12, наполненного стеклосферами диаметром 505 мкм (А), стеклосферами диаметром 233 мкм (В), стеклосферами диаметром 158 мкм (С), стеклопорошком (D), стеклянными чешуйками ( ), рубленым стеклянным волокном длиной 3,2 мм (анизотропный материал) (F), рубленым стеклянным волокном длиной 6,3 мм (анизотропный материал) (G). ас рассчитывали по значениям Y только для изотропных композиций). Пунктиром указаны граничные значения, соответствующие простому правилу смеси ]), формуле Тернера (2), отслоению частиц наполнителя от матрицы (ус=ут) (3).

Полимерные композиционные материалы широко применяются в транспорте. Наибольшее распространение получили полиэфирные стеклопластики, хотя в настоящее время начинают широко применяться и другие материалы. Так, для замены деталей радиаторов автомобилей, где они подвергаются действию повышенных температур и давлений, находят применение наполненные стеклянным волокном полиамиды и полифениленокснд. Полиэтилен и по-либутилентерефталат, наполненные стеклянным волокном, обладают высокой ударной прочностью и отличными электроизоляционными свойствами и используются в системе зажигания автомобилей. Пенопласты и их комбинации с другими материалами широко используются в производстве сидений, для теплоизоляции и амортизации ударных нагрузок. При этом конструкторы научились использовать наилучшим образом специфические свойства полимерных композиционных материалов. [c.411]

При наполнении полиамидов и полипропилена стеклянными волокнами повьшается прочность при растяжении обоих термопластов. Особенно сильно повышается модуль при ползучести у полипропилена, наполненного стеклянными и асбестовыми волокнами, Стеклянное волокно заметно повышает модуль упругости и ударную прочность полиамидов. При наполнении значительно увеличивается теплостойкость обоих типов полимеров. [c.431]

Термопласты, наполненные стеклянным волокном, используются Б мебельной промышленности для изготовления деталей, которые не могут быть получены из ненаполненных полимеров. Например, из них получают цельноформованные стулья. Такие стулья, в отличие от полипропиленовых, у которых ножки, металлические, выполнены целиком из полиамида, наполненного стеклянным волокном, и обладают высокой жесткостью и прочностью. Такие стулья более популярны в континентальной Европе, чем в Англии. В Скандинавии эти стулья используются в открытых помещениях. Поэтому очень важно, чтобы материал сохранял прочность и ударную вязкость при пониженных температурах. [c.432]

Большинство материалов, называемых композиционными содержат в качестве армирующих наполнителей волокна. К ним в первую очередь относятся материалы на основе стеклянных волокон и стеклянных тканей и полиэфирных или эпоксидных связующих и изделия, получаемые намоткой непрерывных стеклянных волокон, пропитанных этими связующими, а также композиции на основе асбестовых волокон и фенолсформальдегидных связующих и термопласты, такие как полистирол и полиамиды, наполненные рубленым стеклянным волокном. В последнее время щироко развивается применение борных и углеродных волокон в сочетании с прочными эпоксидными или термостойкими полиимидными связующими. Сверхпрочные нитевидные монокристаллы окиси алюминия, карбида кремния и др., так называемые усы , могут быть перспективными в производстве композиционных материалов для аэрокосмической промышленности [1-3]. [c.262]

Фильтроткани ароматических полиамидов. Фирмой Дюпон (США) на основе ароматического полиамида получено волокно номекс [78]. Фильтроткань из волокна номекс сохраняет прочность при температуре до 220° С, однако в условиях очистки нагретых газов длительная эксплуатация такой ткани возможна лишь при температуре не выше 204° С. В США для тонкой очистки газов предложен фильтрующий материал гламекс из смеси волокна номекс с очень тонкими стеклянными волокнами. [c.19]

Оптимальная степень наполнения стеклянным волокном для большинства термопластов составляет 25—30 вес.%. При степени наполнения более 30 вес. % вязкость расплава полимера резко возрастает, волокно измельчается в процессе формования изделий, тонкая пленка полимера не выдерживает напряжений, обусловленных различием в термоупругих свойствах матрицы и наполнителя. Все это приводит к ухудшению свойств наполйенного пластика. Исключением являются лишь полиамиды, что можно объяснить сравнительно низким их молекулярным весом, а, следовательно, и низкой вязкостью расплава, благоприятной для равномерного распределения валокон по объему термопласта без их разрушения. В полиамидах, наполненных стеклянным волокном, монотонно увеличиваются показатели прочности (в 3 раза) и модуль упругости (почти в 8 раз) вплоть до степени наполнения 50 вес. %. Показатели свойств стеклонаполпенных термопластов с различной степенью наполнения приведены в таблице У.2 и на рис. V. —У.4 [1, с. 414 2-8]. [c.189]

Рнс. У.Ю. Температурные зависж-мости модуля упругости при растяжении полиамида 1, и поликарбоната (2, 4) ненаполненных 1, 2) ш наполненных 30 вес. % стеклянного волокна 3, 4). [c.196]

В работе [13] на примере полиамида, наполненного стеклянным волокном (33 вес.%) при соотношении Ц(1 = 100, показано, как влияют различные аппреты (винилтриметоксиэтоксисилан, у-этилен-диаминопропилтриметоксисилан и др.) на физико-механические свойства композиции. Показано, что варьируя тип волокна и аппрета, можно существенно повысить прочность и модуль упругости композиции [11, 13]. Наиболее эффективен в случав полиамидов аппрет, содержащий аминогруппы, в частности аминосилан. Применение высокоэффективных аппретов позволяет снизить степень наполнения (или длину волокон), сохраняя при этом достигнутый уровень фи-зико-механических свойств. [c.201]

Группы КМ, армированные однотипными волокнами, имеют специальные названия, данные им по названию волокна. Композиции с углеродными волокнами называются углеволокнитами, с борными — боро-волокнитами, стеклянными — стекловолокнитами, органическими — органоволокнитами. Для органоволокнитов используют эластичные (лавсан, капрон, нитрон) и жесткие (ароматический полиамид, винол) синтетические волокна. [c.456]

К числу композиционных материалов на основе полимерных пленок, применяющихся в качестве пазовой, межслойной, междуфазовой изоляции и крышки-клина в электрических машинах малой и средней мощности со всыппыми обмотками, относятся материалы, представляющие собой сочетания полиэтилентерефталатной пленки с электрокартоном, асбестовой бумагой, бумагой (или нетканым материалом) из полиэфирного волокна, стеклянной тканью, бумагой из волокон ароматических полиамидов, полиарилатной пленкой, а также сочетания полиимидной пленки со стеклянной тканью или бумагой из волокон ароматических полиамидов. Композиционные материалы па основе триацетатной пленки в настоящее время практически вышли из употребления. Ниже описаны разновидности композиционных мате- [c.175]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...