Главная страница
Навигация по странице:

  • 7.3 Оценка матрицы упрочнителя в формировании свойств композита

  • Архит._материал._-_Шеина_Ч1. Т. В. Шеина архитектурное материаловедение


    Скачать 23.57 Mb.
    НазваниеТ. В. Шеина архитектурное материаловедение
    АнкорАрхит._материал._-_Шеина_Ч1.pdf
    Дата05.05.2018
    Размер23.57 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаАрхит._материал._-_Шеина_Ч1.pdf
    ТипУчебное пособие
    #18894
    страница8 из 34
    1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   34
    7.2 Состав и строение композита
    Механические и другие свойства композита определяются тремя основ- ными параметрами: высокой прочностью армирующих волокон, жесткостью матрицы и прочностью связи на границе раздела фаз матрица – волокно. Соот- ношение этих параметров характеризует весь комплекс механических свойств материала и механизм его разрушения. Работоспособность композита обеспе- чивается как правильным выбором исходных компонентов, так и рациональ- ной технологией производства, обеспечивающей сохранение их первоначаль- ных свойств.
    Многообразие волокон и матричных материалов, а также схем армиро- вания позволяет направленно регулировать прочность, жесткость, уровень ра-
    0
    500
    1000
    1500
    2000
    2500
    3000
    Тыс. тонн
    1977
    1986
    2005
    Год
    США
    Европа

    65 бочих температур и другие свойства путем подбора состава, изменения соот- ношения компонентов и др. (рисунки 36, 37).
    Рисунок 36 – Модель элементов структуры композита: а – элемент модели цепочечной структуры; б – элемент плоской модели ячеистой структуры; в – элемент плоской модели структурного каркаса
    Рисунок 37 – Плоские модели структурных элементов композита, отвечающих за упругость и прочность
    Рассматривая строение КМ с конгломератной структурой в зависимости от вида наполнителя, рационально выделить три типа моделей: с зернистым наполнителем, волокнистым и газонаполненным (ячеистые, пористые матери- алы).
    Модель с зернистым наполнителем описывает бетоны, растворы и дру- гие материалы конгломератного строения. С увеличением содержания напол- нителя механические свойства улучшаются до определенного предела, проч- ность этих материалов возрастает. Для цементных бетонов прочность повыша- ется на 20…30 %, для асфальтовых материалов (с пластичной матрицей) – на
    50…80 %. а б в
    – свободно свисающие структурные цепочки
    – предполагаемая поверхность разрушения
    – структурный каркас композита

    66
    Таблица 6 – Классификация армирующих компонентов по геометрическим признакам
    Геометриче- ские параметры в относительных единицах
    Армирующий компонент
    0 0
    1 1
    1 2
    2
    Длина
    1 1
    1 – 10 10 – 1000 1000 10 –
    100 100
    Ширина
    1 1
    1 1
    1 10 –
    100 1
    Толщина
    1 1
    1 1
    1 1
    1
    Форма
    Сфе- ра
    Куб
    Параллелепи- пед
    Волокна ограниченной длины
    Волокна не- ограниченной длины
    Чешуйки или пластины
    Пленки, тка- ни
    Перечень материалов, ис- пользуемых чаще всего
    Порошки и микро- сферы
    Кристаллы кальцита, по- левого шпата
    Оксиды крем- ния или бария
    Нитевидные кри- сталлы, стеклово- локно, асбест и т. д.
    Металличес- кая проволо- ка, органичес- кое и неорга- ни- ческое волок- но
    Каолин, слюда, графит
    Металличе- ские, полимерные, минеральные
    Примечание. Армирующие компоненты имеют размеры: нульмерные (0) – не менее чем на порядок меньше наименьшего размера из- делия из КМ; одномерные (1) – один из размеров, соизмеримый с размером изделия из КМ; двухмерные (2) – два размера, соизмеримых с размерами изделия из КМ.

    67
    Модель с волокнистым наполнителем описывает асбоцементные изделия, стеклопластики, СВАМ, древесноволокнистые материалы и др. Волокнистый наполнитель наиболее активно влияет на механические свойства, в особенности на прочность при растяжении; при ориентированных волокнах – изотропно и при неориентированных волокнах – анизотропно. Существует несколько спо- собов укладки волокон при армировании– это прямоугольная, косоугольная, с искривленными волокнами и из нескольких нитей.
    Модель с газонаполненными ячейками описывает многие теплоизоляци- онные материалы (пористое стекло, ячеистые бетоны, полимеры и другие мате- риалы ячеистой структуры). Газонаполненные материалы отличаются малой плотностью и соответственно малым коэффициентом теплопроводности и от- носительно небольшой плотностью.
    Для волокнистых композиционных материалов существует несколько классификаций, например, материаловедческий (по природе компонентов); конструктивный (по типу арматуры и ее ориентации в матрице). Можно выде- лить несколько больших групп композитов: с полимерной матрицей (пластики), с металлической матрицей (металлокомпозиты), с керамической матрицей (ке- рамокомпозиты) и с матрицей из углерода (углекомпозиты). В зависимости от природы армирующих волокон различают следующие композиты: компактно образованные из слоев; армированные параллельно непрерывными волокнами; армированные тканями с хаотическим и пространственным армированием.
    В дисперсно-упрочняющих композитах (в матрице которых равномерно распределены мелкодисперсные частицы, оптимальное их содержание 2…4 %).
    Но эффект упрочнения связан с размерами частиц и их сближением, т.е. кон- центрацией. Например, при упрочнении мелкими частицами d = 0,001…0,1 мкм объемная концентрация может доходить до 15 %; при частицах более 1,0 мкм объемная концентрация может быть 25 % и более. При этом повышаются проч- ность, твердость и теплостойкость. Сохраняется эластичность композита
    (например, матрица – битум, каучук и искусственный полимер; упрочняющие частицы – мел, слюда, углерод, кремнезем и известняк). В таких материалах при оказываемом давлении всю нагрузку воспринимает матрица.
    В волокнистых композитах высокопрочные волокна воспринимают ос- новные напряжения при внешних нагрузках и обеспечивают жесткость и проч- ность композита. Особенность волокнистой композиционной структуры заклю- чается в равномерном распределении волокон в эластичной матрице, объемная доля их может достигать 75 % и более.
    Армирующие волокна должны удовлетворять комплексу эксплуатацион- ных и технологических требований. К первым относятся требования по проч- ности, жесткости, плотности, стабильности свойств в определенном темпера- турном интервале, химической стойкости и т.п.
    Теоретическая прочность материалов возрастает с увеличением модуля упругости и поверхностной энергией вещества и падает с увеличением рассто- яния между соседними атомными плоскостями.
    Таким образом, высокопрочные твердые тела должны иметь высокий мо- дуль упругости и поверхностную энергию и возможнобольшее число атомов в единице объема. Этим требованиям удовлетворяют бериллий, бор, углерод,

    68 азот, кислород, алюминий и кремний. Наиболее прочные материалы всегда со- держат один из этих элементов, а зачастую состоят только из этих элементов.
    При создании волокнистых композитов применяются высокопрочные стеклянные, углеродные, борные и органические волокна, металлические про- волоки, а также волокна и нитевидные кристаллы ряда карбидов, оксидов, нит- ридов и других соединений.
    Арматурные компоненты в композитах применяются в виде моноволо- кон, нитей, проволок, жгутов, сеток, тканей, лент, холстов.
    К технологическим требованиям относятся такие, которые дают возмож- ность создания высокопроизводительного процесса изготовления изделий на их основе. Важным требованием также является совместимость волокон с матери- алом матрицы, т.е. возможность достижения прочной связи волокно-матрица при сохранении исходных значений механических свойств компонентов.
    Материал матрицы определяет метод изготовления изделий, возмож- ность выполнения конструкций забавных габаритов и формы, а также парамет- ры технических процессов и т.д. Требования, предъявляемые к матрицам, мож- но разделить на эксплуатационные и технологические. К эксплуатационным относятся требования, связанные механическими и физико-химическими свой- ствами материала матрицы, обеспечивающими работоспособность композитов при действии различных эксплуатационных факторов. Технологические требо- вания определяются процессами получения композита, т.е. совмещения арми- рующих волокон с матрицей и окончательного формирования изделия.
    Целью технологических операций является обеспечение равномерного распределения волокон в матрице (без касания между собой) при заданном их объемном содержании; максимально возможное сохранение свойств волокон, главное – прочности; создание достаточно надежного взаимодействия на гра- нице волокно-матрица.
    Границы раздела. В первую очередь адгезионное (склеивающее) взаимо- действие армирующего компонента и матрицы определяет уровень свойств композитов и их работу при эксплуатации. Локальные напряжения в компонен- те достигают максимальных значений вблизи или непосредственно на границе раздела, где и начинается разрушение материала. Граница раздела должна обеспечивать эффективную передачу нагрузки от матрицы на волокна. Адгези- онная связь на границе раздела не должна разрушаться под действием термиче- ских и усадочных напряжений вследствие различия в температурном коэффи- циенте линейного расширения матрицы и волокна или в результате химической усадки связующего при его отвердении. Защита волокон от внешнего воздей- ствия также в значительной степени определяется адгезионным взаимодействи- ем на границе раздела.
    7.3 Оценка матрицы упрочнителя в формировании
    свойств композита
    В дисперсно-упрочняющих композитах частицы начинают оказывать упрочняющее действие тогда, когда они ограничивают деформацию матрицы посредством механического стеснения. Это есть функция отношения расстоя- ния между частицами к их диаметру, а также упругих характеристик матрицы и

    69 частиц. Обычно модуль упругости композита Ек, матрица которого V
    м
    упроч- нена частицами V
    м
    , имеет меньшую величину, чем это следует по правилу сме- сей (аддитивность):
    Е
    к
    = Е
    м
    V
    м +
    Е
    ч
    V
    ч.
    Это уравнение позволяет получить данные, выраженные в виде относи- тельной доли предельного модуля упругости, поскольку модули упругости упрочненного частицами композита должны удовлетворять следующему соот- ношению (равенство напряжений в компонентах):
    Е
    к
    = Е
    м
    Е
    ч
    / V
    м
    Е
    ч
    +V
    ч
    Е
    м
    .
    Причем всякое положительное отклонение относительно этого уравнения должно означатьстеснение матрицы, т.е. упрочняющее действие частиц.
    В волокнистых композитах, какуказывалось выше, включаютсядвакомпо- нента – волокна и матрица, что дает высокуюпрочность на растяжение и изгиб.
    Вэтом убедимся, анализируя прочностьволокнистогокомпозита с помощью простой модели: выделенного из композитапараллелепипеда объемом, равным единице, армированного волокнами, расположенными параллельно.
    Содержание волокна V
    в
    и матрицы V
    м
    дано вдолях от объема композита,
    принятого заединицу, следовательно: V
    в+
    V
    м
    =1; V
    м
    =1–V
    в
    ;
    Осевое стягивающее усилие Р,воспринимаемое композитом, распределя- етсямежду двумя компонентами: волокном Р
    в
    и матрицейР
    м
    : Р = Р
    в +
    Р
    м
    Перейдя к напряжениям, получим распределение напряжения в композите
    (при l = 1):
    σ
    =
    σ
    в
    V
    в
    +
    σ
    м
    (1– V).
    В пределах упругой работы материала, согласно закону Гука,
    σ
    к
    =
    ε
    в
    Е
    в
    V
    в
    +
    ε
    м
    Е
    м
    (1–V
    в
    ).
    Композит работает как единый материал, т.е. отсутствуетпроскальзыва- ние волокна в матрице, поэтомуотносительные деформации композита
    ε
    к
    , во- локна
    ε
    в
    и матрицы
    ε
    м
    равны между собой:
    ε
    к
    =
    ε
    в
    =
    ε
    м
    =
    ε
    .Учитывая условие цельностикомпозита, получим уравнение прочности волокнистого композита
    в следующей форме: R
    к
    = [Е
    в
    V
    в

    м
    (1–V
    в
    )]
    ε
    . Следовательно, модуль упруго- сти композитаЕ
    к
    в рассмотренном случаеформируется по правилу смесей:Е
    к
    = Е
    в
    V
    в
    + Е
    м
    (1–V
    в
    ).
    Применительно к стеклопластику принимаем модуль упругостистекло- волокна Е
    в
    = 60000 МПа и полимерной матрицыЕ
    м
    = 2000 МПа, т.е. соотно- шениеЕ
    в
    : Е
    м
    = 30:1. Содержание волокнав стеклопластике доводят до 80…90
    %, армируя его не отдельными волокнами, астеклотканью. Из соотношения
    Р
    в
    / Р
    м
    = (Е
    в
    / Е
    м
    ) V
    м
    / (1– Vв)
    видно, что усилие, воспринимаемое волокнами, увеличивается по мере увеличения содержанияволокна и егомодуля упругости (рисунок 38).
    Рисунок 38 – График зависимости прочности на растяжение волокнистого композита: 1 – от объемной концентрации волокна; 2 – доля прочности, вносимая матрицей
    0
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    0,5
    1
    Объемная концентрация волокна
    Прочн
    ость
    к
    ом
    п
    оз
    и
    та

    от
    н
    оси
    тел
    ь
    н
    ы
    х
    ед
    и
    н
    и
    ц
    ах
    )
    1
    2

    70
    Соответственно уменьшается доля нагрузки, передаваемой на менее прочную матрицу.Прочность волокна прирастяжении и модуль упругости за- висят от его толщины (рисунок 39).
    Высокопрочноеволокно с большим модулем упругости имеет диаметр
    3…7 мкм. Модульупругости стеклопластика, армированного таким волокном,
    составляет 18000…35000МПа, он в 10…20раз больше модуля упругости по- лимера. Следовательно, модульупругости конструкционных полимерных ком- позитов примерно такой же,как и цементного бетона.
    Стеклопластики с ориентированными волокнами (типа СВАМ – стекло- волокнистого анизотропного материала) обладают большейпрочностью при растяжении до 1000 МПа и легкостью– плотность 1,8…2 г/см³. а б
    Рисунок 39 – Графики зависимости прочности на растяжение минеральных воло- кон от их диаметра: а – стеклянное волокно; б – монокристаллы кремния и оксида цинка
    Обладаятакже химической стойкостью, этот материал эффективендля труб, емкостей и конструкций.Имеются материалы, модульупругости которых на порядок выше модуляупругости стекла.Проводятся работы по получению непрерывных волоконбора, карбида кремния, углерода, атакже бездефектных кристаллов оксидаалюминия (сапфира), нитрида кремния и др.Стоимостьта- ких волокон высокая, и они в первую очередь будут применяться в тех обла- стях, где стоимостьматериала второстепенна. Однако можно надеяться, что со временемстоимость новых материалов снизится, и они будутдоступны для строительной техники (как это произошло с алюминием).
    7.4 Композиционные материалы на основе органической матрицы
    Композиционные материалы на органической матрице, не укладывающиеся в рамки традиционных понятий материаловедения, были созданы в ХХ в. Это пластики, армированные волокнами, тканями или объемными элементами; фанера, состоящая из чередующихся слоев древесины и полимерного материала; микро- капсулы; сотопласты (таблица 7). В настоящее время номенклатура КМ на поли- мерной матрице насчитывает тысячи наименований, объединяющих материалы с
    – монокристаллы кремния – монокристаллы оксида цинка

    71 уникальными прочностными и коррозионными свойствами. Верхняя граница рабочих температур этих материалов достигает плюс 400 °С. Сочетание высокой прочности и работы разрушения с коррозионной стойкостью делает эти материалы перспективными для строительства объектов на слабых грунтах, подверженных вибрационным и ударным нагрузкам.
    Таблица 7 – Свойства наиболее распространенных волокнистых армирующих компонентов
    Волокно
    Плотность, кг/м³
    Предел прочности при сжатии,
    МПа
    Модуль упругости,
    МПа
    Температура деструкции, °С
    Полиамидное (капрон) 1140 770 - 850 3200 – 3500 200 -220
    Полиэфирное (лавсан)
    1380 800 – 1000 2000 – 2500 240 – 260
    Полиакрилонитрильное
    (нитрон)
    1170 460 – 560 4600 - 5800

    Поливинилспиртовое
    (винол)
    1260 600 – 1000 25000 230
    Полиимидное
    1300 – 1400 800 – 2000 20000 –
    45000 300
    Арамидное
    1400 - 1490 2000 – 4000 100000 –
    150000

    Углеродное низко- прочное
    1450 – 1800 600 – 1500 75000 –
    200000 300 – 400 (по- теря прочно- сти)
    Углеродное высоко- прочное
    1700 – 2000 2000 – 3500 200000 –
    600000 300 – 400 (по- теря прочно- сти)
    Борное
    2400 – 2600 5000 – 7000 до 450000 2500
    Стеклянное алюмобо- росиликатное
    2600 1400 – 2200 60000 700 (плавле- ние)
    Стальное
    7800 4100 – 5000 200000 1620
    Титановое
    4700 1900 – 2000 115000 1600
    Окись алюминия
    3990 680 – 700 323000 2080
    Хризотил - асбест
    2490 1350 – 1500 172000 1520
    Хлопок
    1500 500 - 600 4900 320
    В большинстве промышленных технологий изготовление КМ и изде- лий из него совмещено. Снижение стоимости изделий, достигнутое в результа- те применения совершенных высокоавтоматизированных технологий и кон- струкционных достоинств материалов, – одна из причин, обусловливающих конкурентоспособность КМ среди традиционных строительных материалов
    (таблица 8). Номенклатура КМ представлена на схеме (рисунок 40). Стекло-
    пластики получают путем пропитки синтетическим связующим уложенного стеклянного волокна (органической или неорганической длины) с последую- щим уплотнением (штампованием, прессованием, протяжкой через фильеры).
    Стеклопластики выпускают в виде листов (ГОСТ 9590), плит (ГОСТ 10499), скорлуп и труб (ГОСТ 12496), погонажных профилей (ГОСТ 19111). В стекло- пластиках высокая прочность сочетается с низкой плотностью и теплопровод-

    72 ностью, радиопрозрачностью и прекрасными электроизоляционными свойства- ми.
    Таблица 8 – Основные технологические схемы производства КМ
    Технологические процессы
    Операции для армирующих компонентов рубленых волокон или нитей сеток, тканей, непре- рывных волокон
    Подготовка армирующего ком- понента
    Обезжиривание, ап- претирование, рубка, сушка
    Обезжиривание, ап- претирование, сушка
    Приготовление связующего: по- рошкообразного или гранулированно- го, жидкого
    Измельчение, отсев нужной фракции, сушка, добавление катализаторов, пластификаторов и дру- гих ингредиентов, гомогенизация смеси или приго- товление расплава, раствора, дисперсии или эмуль- сии с добавлением необходимых ингредиентов. При- готовление раствора нужной вязкости, введение в него катализаторов, пластификаторов и др.
    Дозировка компонентов
    Взвешивание наполнителя и связующего в со- ответствии с рецептурой
    Совмещение связующего и ар- мирующего компонента
    Смешение связующе- го и наполнителя в мельни- цах или смесителях с после- дующей гомогенизацией смеси (получение компаун- дов, премиксов, пресс- порошков), пропитка связу- ющим отрезков волокон в смесителях: сушка или тер- мическая обработка (частич- ное отверждение термореак- тивных связующих)
    Пропитка рас- твором, расплавом, дисперсией, эмульси- ей связующего (по- лучение препрегов) нанесение порошко- образного связующе- го на каждый слой арматуры
    Приготовление полуфабриката
    Измельчение твердой массы, таблетирование, гра- нулирование или приготов- ление премиксов
    Вырезка или вырубка заготовок требуемой формы, приготовление паке- тов заготовок, намот- ка или выкладка на отправку, протяжка через формующую головку (при изго- товлении профиль- ных изделий)
    Формование изделия
    Прямое, литьевое или профильное прессование, литье под давлением, экс- трузия, вакуум-формование, штампование, напыление и пневматическое формование, спекание
    Прямое прес- сование, вакуум- формование, кон- тактное формование, формование авто- клавным или прес- скамерным методом
    Калибровка изделия
    Обработка заготовок соответствующими ме- тодами до требуемых размеров и формы
    Контроль качества
    Контроль качества исходных компонентов, пооперационный контроль технологического про- цесса, контроль состава и свойств КПМ

    73
    Композиционные материалы на полимерной матрице
    Компоненты в твердой фазе
    Компоненты в газовой фазе
    Дисперсные
    Волокнистые
    Слоистые
    С закры- тыми порами
    С сообщаю- щимися порами
    Смеси полимеров
    Металлопласты
    Пенопла- сты
    Поропласты
    Текстурированные кристаллические полимеры
    Дублированные пластики на тканевой основе
    Пластики с полыми наполни- телями (синтако- вые)
    Сотопласты
    Графитопласты
    Древесные плиты
    Древесно-слоистые пластики
    Фено- и аминопласты
    Волокниты
    Гетинаксы
    Саженаполненные каучуки
    Углеродопласты, бо- ропластики
    Текстолиты
    Металлонаправлен- ные пластики
    Органосиликатные материалы
    Стеклопластики, ас- бопластики, углеродопла- стики
    Конструкционные
    (общетехнические) пластики
    Нетканые материалы
    Рисунок 40 – Номенклатура композиционных строительных материалов

    74
    Асбопластики получают путем пропитки распушенного асбестового во- локна полимерным связующим (ГОСТ 5-78 Е). Это теплостойкие КМ, сохра- няющие свои механические свойства при температурах до плюс 400 °С. Из- вестным асбопластиком является паронит
    (ГОСТ 481) – КМ на основе каучука, асбестового волокна и порошковых наполнителей. Из паронита изготавливают прокладки для герметизации сред избыточного давления при строительстве ре- зервуаров, в неподвижных соединениях деталей машин.
    Волокниты – КМ, состоящие из рубленого волокна, пропитанного термо- реактивным полимером. Если волокно хлопковое или химическое, то такой КМ называется органоволокнитом.
    Если волокно углеродное – карбоволокнитом,
    бор- ное – бороволокнитом и т.д. Матрицы волокнитов изготавливают в основном из фенолоформальдегидной смолы резольного или новолачного типа. Если ис- пользуется другой полимер, то к слову «волокнит» добавляют начальные слоги из его названия. Например, мелаволокнит
    – КМ на основе меламино- формальдегидной смолы. Из волокнитов изготавливают плиты, строительные панели и изделия, подвергающиеся в процессе эксплуатации ударным нагруз- кам. Эксплуатационные свойства наиболее распространенных волокнистых КМ приведены в таблице 9.
    Углепластики (карбопласты) – КМ, состоящие из углеродных волокон и синтетического полимера (ГОСТ 27939). Это высокопрочные, жесткие, терми- чески и химически устойчивые материалы, мало тепло- и электропроводны, с низким коэффициентом линейного расширения. Углепластики применяются при строительстве защитных экранов от электромагнитного излучения.
    Металлопласты – получают путем напыления порошкообразного поли- мера (полиэтилена, фторопласта, поливинилхлорида и др.) на тонкий металли- ческий лист. Металлопласты эффективно эксплуатируются в интервале темпе- ратур от минус 40 °С и до плюс 65 °С. Их можно штамповать и сваривать элек- тродуговой сваркой без удаления полимерного покрытия. Металлопласты ши- роко применяют в качестве кровельных и отделочных материалов.
    Текстолиты – материалы, состоящие из слоев ткани, пропитанной тер- мореактивным синтетическим полимером (ГОСТ 28787), ГОСТ 2910-74 Е,
    ГОСТ 10316-78 Е). Эти материалы характеризуются высокой прочностью, ма- лой чувствительностью к колебаниям температур. В зависимости от вида ткани
    (армирующего компонента) различают: стеклотекстолиты (на основе стеклот- кани); асботекстолиты (на основе асбестовой ткани); органотекстолиты (на ос- нове синтетических тканей); карботекстолиты (на основе угольных камней).
    Текстолиты применяются в качестве изоляционных или конструкцион- но-изоляционных и отделочных материалов. Из них изготавливают трехслой- ные панели, оболочки, волнистую кровлю и другие изделия сложной формы
    (например, из стеклотекстолита – корпуса судов, из асботекстолита – элементы теплозащиты вращающихся печей и т. д.)
    Текстолиты выпускаются в виде листов длиной 2400 мм, шириной
    800…1200 мм и толщиной 9…35 мм (рисунок 41). Плотность текстолита зави- сит от типа армирующей ткани.

    75
    Рисунок 41 – Трехслойные панели с поперечным и параллельным расположением со- топласта:
    1 – обшивка; 2 – клеевая пленка; 3 – сотовая панель
    Гетинакс – материал, состоящий из бумаги, пропитанной термореактив- ным синтетическим полимером (ГОСТ 2718). Гетинакс характеризуется высо- кой прочностью и хорошими электроизоляционными свойствами, поэтому пли- ты и скорлупы из него успешно применяются при строительстве объектов электро- и радиотехнического назначения, при защите строительных конструк- ций от коррозии и отделке интерьеров.
    Декоративные бумажно-слоистые пластики –отделочные листовые материалы, изготавливаемые методом горячего прессования пакета из несколь- ких слоев бумаги, предварительно пропитанного синтетическим полимером
    (ГОСТ 9590). Верхний слой такого пластика изготавливается из бумаги с ри- сунком: это может быть имитация ценных пород слоев древесины, орнамент или жанровое изображение. Размеры листов бумажно-строительного пластика: длина – 400…3000 мм, ширина – 400…1600 мм, толщина – 1…3 мм, предел прочности при изгибе – не менее 100 МПа, плотность – 1400 кг/м³. Бумажно- слоистый пластик широко применяют в отделке интерьеров и при изготовлении мебели.
    Смеси –группа полимерных композиционных материалов, структура ко- торых состоит из двух непрерывных фаз (взаимопроникающих сеток) материа- лов матрицы и армирующего компонента. Номенклатура этой группы ПКМ быстро увеличивается. В нее входят смеси, где оба компонента имеют поли- мерную природу: либо матрица полимерная, а армирующий компонент мине- ральный, либо наоборот. Совмещать компоненты смесей можно в твердом и жидкотекучем состоянии. На основе смесей можно получать материалы с уни- кальными свойствами. Например, при введении полиуретанового армирующего компонента в матрицу из полиамида существенно улучшаются его пластиче- ские свойства. Свойства смесей некоторых конструкционных термопластов приведены в таблице 10.
    Полимерцемент –одна из самых известных смесей, применяемых в стро- ительстве. В качестве органического компонента в смесях применяют водные дисперсии поливинилацетата, натуральный и синтетические латексы, раство- римые эпоксидные, полиэфирные, фурановые и карбамидные полимеры и др. В качестве неорганического компонента используют портландцемент и его раз- новидности, глиноземистый и магнезиальный цементы, жидкое стекло и строи- тельный гипс. Полимерные компоненты обеспечивают коррозионную стой- кость в агрессивных средах, высокую ударную вязкость КПМ, однако снижают

    76 модуль упругости. Полимерцементы применяют при устройстве гидро- и мас- лоизоляции, при изготовлении железобетонных конструкций, работающих в условиях растяжения; для устройства полов в цехах промышленных зданий.
    Плотность полимерцементов составляет 1700…2000 кг/м³, прочность при сжа- тии – 30…100 МПа, при изгибе – 30…80 МПа, при растяжении – 15…30 МПа.
    Таблица 10 – Физико-механические свойства смесей
    Показатель
    Состав
    Эпоксидно- окситерне- новый
    ЭКР-22
    Эпоксидно- полиамидный
    Эпоксидно- полиэфирный
    К-115
    Эпоксидно- фурановый
    ЭФК-1
    Эпоксидно- трихлорди- фенильный
    ЭКТ-1
    Предел прочно- сти, МПа, при:
    - сжатии
    - растяжении
    - изгибе
    80…110 14…20 30…40 80…90 17…30 60…80 80…120 16…25 43…45 60…90 12…17 30…40 110 15 47
    Модуль упруго- сти, МПа
    11000
    -
    15000
    -
    -
    Средняя плот- ность, кг/м³
    2000 2000 2000
    -
    2000
    Ударная вяз- кость, кДж/м²
    6000 12000 8000 4000…6000
    -
    Водопоглощение за 30 суток, %
    0,28…0,45 1
    0,35…0,5
    -
    0,3
    Относительное удлинение при разрыве, %
    0,28…2,0 3,7 0,275 2,25
    -
    Химическая стойкость, % концентрации реагента:
    - соляная к-та
    - серная к-та
    - азотная к-та
    - фосфорная к-та
    - едкий натр
    - ацетон
    - бензин
    - масло
    15 50 5
    25 25
    Не стоек
    Не стоек
    Не стоек
    30 30 20
    Не стоек
    30
    Не стоек
    Стоек
    Не стоек
    30 30 1
    Не стоек
    5
    Не стоек
    Стоек стоек
    30 50 5
    5 40
    Не стоек
    Стоек
    -
    30 70
    Не стоек
    70 30
    Стоек
    Не стоек
    Не стоек
    7
    1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   34


    написать администратору сайта