книги / Материалы на основе ненасыщенных полиэфиров

2 раза. При дополнительном диспергировании необходи­ мо интенсивно охлаждать валки, что позволяет увели­ чить количество пропусков через вальцы до 3—4 раз.

Эффективное измельчение и максимальная реакци­ онная способность отходов достигаются при зазоре меж­ ду валками 0,1—0,5 мм. При увеличении зазора частицы композиции за счет упругих свойств проходят его без разрушения. Хотя реакционная способность отходов, измельченных на стадии РС, достаточно высока, целе­ сообразнее их использовать в составе композиций с до­ бавкой структурно-активных компонентов, способных к сополимеризации с золь-фракцией отходов.

Активность отходов после измельчения с течением времени снижается. Характер изменения свойств анало­ гичен изменению их свойств при увеличении кратности пропусков через вальцы, что объясняется структуриро­ ванием, потерями стирола за счет развитой поверхности отходов и соответственно снижением содержания зольфракции. Вследствие этого технологическая жизнеспо­ собность измельченных отходов в значительной степени зависит от кратности пропуска через вальцы, темпера­ туры валков, температуры и условий хранения, твердо­

сти отходов в момент измельчения, длительности резино­ подобного состояния связующего и составляет 8— 15 ч.

Проведенные исследования подтвердили целесооб­ разность переработки отходов НПЭС путем их измельчения на стадии РС. Введение в состав пресскомпозиций на основе отходов исходных связующих (не­ насыщенных полиэфирных и формальдегидных смол) позволяет существенно повысить физико-механические характеристики и улучшить внешний вид изделий [185].

Определены оптимальные технологические режимы грессования таких композиций: давление 20—25 МПа, температура 403—413 К и выдержка под давлением из расчета 0,5— 1 мин на 1 мм толщины. В табл. 2.13 при­ ведены оптимальные составы пресс-композиций. Таким образом, композиционные материалы, содержащие в ка­ честве активного наполнителя отходы НПЭС, можно использовать для изготовления деталей различного тех­ нического назначения.

Г л а в а 3

МЕТОДЫ ПЕРЕРАБОТКИ КОМПОЗИЦИОННЫ Х МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ

НЕНАСЫЩЕННЫХ ПОЛИЭФИРОВ И ОБЛАСТЬ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

Ненасыщенные полиэфирные смолы обладают низ­ кой вязкостью, которую можно изменять в широких пре­ делах, используя загустители, способностью отверждаться без выделения летучих продуктов в диапазоне темпера­ тур от —2 0 0 до + 140 °С. Это предопределяет возмож­ ность их переработки практически всеми известными методами.

Композиционные материалы на основе НПЭС, содер­ жащие волокнистые наполнители, перерабатываются в основном контактным формованием, прессованием и литьем под давлением, методом пропитки волокнистого наполнителя в замкнутой форме, намоткой пропитанно­ го стекловолокна на оправку, напылением стекловолок­ на и смолы на форму с последующим уплотнением мате­ риала прикаткой, непрерывным формованием плоских и профильных материалов, а также центробежным мето­ дом.

Полиэфирные смолы и композиции на их основе, не содержащие волокнистых наполнителей, можно перера­ батывать свободной заливкой и центробежным литьем; распылением и поливом (лаки), пропиткой и экструзи­ ей, прессованием и литьем под давлением, кроме того, различными методами, принятыми при переработке кле­ ев и мастик.

Основные области применения и методы переработки полиэфирных смол и композиционных материалов на их основе достаточно полно описаны в работах [12, 15, 124, 126, 127, 129, 189, 190]. Рассмотрим методы переработки,

не требующие применения сложного технологического оборудования.

3.1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ МЕТОДОМ КОНТАКТНОГО ФОРМОВАНИЯ

Метод контактного формования не требует сложно­ го оборудования, и поэтому он широко применяется при изготовлении объемных и плоских деталей из стекло­ пластиков в строительстве, машино-, приборо-, автомо­ биле- и судостроении. При контактном формовании от­ верждение материала происходит, как правило, при комнатной температуре, однако для ускорения процесса можно применять обогреваемые формы или проводить

из дерева, гипса, стеклопластика, металла и т. д. Рабо­ чую поверхность шаблона или формы обезжиривают обычно бензином Б-70 или ацетоном, контролируя чис­ тоту, гладкость, отсутствие задиров и других дефектов поверхности.

На подготовленную оснастку (форму, шаблон) на­ носится плоской кистью, тампоном или распылителем разделительный слой — антиадгезионная смазка, кото­ рую необходимо просушить при температуре 18—20 °С до исчезновения липкости.

К антиадгезионному средству предъявляется ряд спе­ цифических требований: обеспечение легкого съема от­ вержденного изделия с формы, быстрое высыхание, нетоксичность, неприлипание к изделию, а также возмож­ ность получения изделий с глянцевой или матовой по­ верхностью.

В качестве антиадгезионных средств используют поли­ мерные пленкообразующие материалы, в том числе вод­ ные и водно-спиртовые растворы поливинилового спирта, раствор ацетата целлюлозы в ацетоне, каучука (не со­ держащего двойных ненасыщенных связей). Их наносят на поверхность форм плоскими кистями или распылени­ ем.

Наиболее широко применяют водно-спиртовые раст­ воры поливинилового спирта, скорость высыхания кото­

представляет собой пасту, состоящую из 2— 15 мае. ч. различных рафинированных горных восков, 1— 10 мае. ч. твердого воска, 0,5—4 мае. ч. полиэтилена низкого дав­ ления, 1— 5 мае. ч. стеаратов металлов, 56—94,5 мае. ч. углеводородов бензиновой фракции с температурой ки­ пения 80—200 °С [191].

При изготовлении малогабаритных изделий можно использовать смазки на основе пчелиного воска или це­ резина в виде 15—20%-ных растворов в бензине или в смеси бензина с уайт-спиритом или скипидаром, взятых в

основе воска и силикона, применяемые в быту для нати­ рания паркета или линолеума. В промышленности при переработке полиэфирных стеклопластиков с использо­ ванием деревянных шаблонов и форм применяют смазку следующего состава, мае. ч.:

уайт-спирите в течение 3—4 ч при 80—90 °С на водяной бане. Для повышения эффективности смазки рекоменду­ ется в состав ее вводить ускорители отверждения, напри­ мер 10 мае. ч. диметиланилина и 10 мае. ч. нафтената кобальта на 100 мае. ч. воска [192].

Для изделий, отверждение и термообработку кото­ рых проводят при высоких температурах, хорошие ре­ зультаты дают смазки на основе силиконовых каучуков и полидиметилсилоксановых жидкостей в виде 5— 10 %- ных растворов в бензине, ксилоле и других растворите­ лях [193].

После высыхания разделительного слоя рабочую по­ верхность оснастки покрывают равномерным слоем фор­ мовочного состава, включающего полиэфирную смолу, инициирующую систему и функциональные ингредиен­ ты (красители, загустители, добавки, снижающие инги­ бирующее действие кислорода воздуха, и т. д.). Затем укладывают стеклоткань по длине (ширине) стола, шаб­

лона. Стыки полотнищ стеклоткани шириной не менее 20 мм необходимо равномерно смещать по длине (шири­ не) формовочной оснастки во избежание утолщений го­ товых изделий.

Выклейку заготовки из слоев стеклоткани можно производить различными способами, при этом ткань иногда пропитывают заранее (до раскроя) в пропиточ­ ных машинах или кистью вручную на специальных рам-

Т а б л и ц а 3.2. Расчетное количество слоев в стеклоткани для выбора необходимой толщины деталей

ках, которые могут быть смонтированы в установке кас­ сетного типа.

При изготовлении деталей со сложными контурами применять заранее пропитанную стеклоткань неудобно. Поэтому сухую стеклоткань прикрепляют к столу (шаб­ лону), первый слой пропитывают формовочным соста­ вом, после чего покрывают стеклоткань следующим сло­ ем сухой стеклоткани и приглаживают кистью без связу­ ющего до его появления на поверхности ткани. Уплотне­ ние слоев производят рифлеными, стальными, тефлоно­ выми, полиэтиленовыми или полипропиленовыми вали­ ками. Затем на стеклоткань дополнительно наносят связующее до полной ее пропитки, после чего укладыва­ ют последующий слой ткани. Процесс повторяют до по­ лучения нужной толщины изделия. Как правило, при изготовлении изделий из стеклопластиков используют несколько видов стеклоткани для повышения прочност­ ных характеристик. Количество слоев стеклоткани для набора необходимой толщины деталей можно ориентиро­ вочно определить по данным, приведенным в табл. 3.2.

Для получения определенного количества связующе­