Органопластики

Органопластики – композиты, в которых наполнителями служат органические синтетические, реже – природные и искусственные волокна в виде жгутов, нитей, тканей, бумаги и т.д. В термореактивных органопластиках матрицей служат, как правило, эпоксидные, полиэфирные и фенольные смолы, а также полиимиды. Материал содержит 40–70% наполнителя. Содержание наполнителя в органопластиках на основе термопластичных полимеров – полиэтилена, ПВХ, полиуретана и т.п. – варьируется в значительно больших пределах – от 2 до 70%. Органопластики обладают низкой плотностью, они легче стекло- и углепластиков, относительно высокой прочностью при растяжении; высоким сопротивлением удару и динамическим нагрузкам, но, в то же время, низкой прочностью при сжатии и изгибе. Так же они обладают хорошими теплоизоляцией, демпфирующей способностью, радиопрозрачностью, химической стойкостью.

Важную роль в улучшении механических характеристик органопластика играет степень ориентация макромолекул наполнителя. Макромолекулы жесткоцепных полимеров, таких, как полипарафенилтерефталамид (кевлар) в основном ориентированы в направлении оси полотна и поэтому обладают высокой прочностью при растяжении вдоль волокон. Из материалов, армированных кевларом, изготавливают пулезащитные бронежилеты.

Арамидные органопластики способны выдерживать в течение 1000 ч. статические нагрузки, по величине равные 90% от разрушающего напряжения при растяжении, длительно работают при повышенных температурах (180-200 °С), обладают высокой усталостной прочностью. Способность поглощать механические вибрации и звук в 2-4 раза выше, чем у стеклопластиков, и в 10-40 раз выше, чем у алюминиевых сплавов.

Для арамидных органопластиков характерна низкая диэлектрическая проницаемость ( органопластики - student2.ru 3,7-4,2) в широком диапазоне частот (1 кГц-10 ГГц); tg 0,018-0,025, 5·1015 Ом·см, 5·1015Ом, дугостойкость 120-130 с, электрическая прочность 250-380 Кв/см.

Теплопроводность органопластиков (наполнитель – ткани, жгуты или нити) в направлении, перпендикулярном слоям, составляет 0,012-0,020 Вт/(см·К), а коэффициент линейного термического расширения вдоль волокон может иметь отрицательные значение (напр., от -2·10-6 до -4·10-6 К-1). Для арамидных органопластиков характерна высокая химическая стойкость к действию органических растворителей, смазочных масел, жидких топлив и воды. Арамидные органопластики на основе полиимидных и фенольных связующих обладают огнестойкостью и низким дымовыделением при горении.

Технология производства органопластиков и изделий из них такая же, как стеклопластиков. Органопластики широко применяют: в авиа- и космической технике, авто- и судостроении, машиностроении для изготовления элементов конструкций, пулезащитной брони, радиопрозрачного материала; в электро-, радио- и электронной технике – для обмотки роторов электродвигателей, производства электронных плат с регулируемой жесткостью и высокой стабильностью размеров; в химическом машиностроении – для производства трубопроводов, емкостей; для производства спортивного инвентаря и в других отраслях промышленности.

органопластики - student2.ru

* Прочность при межслоевом сдвиге 30-80 Мпа, прочность при сдвиге в плоскости слоев 90-110 Мпа, модуль упругости при сдвиге в плоскости слоев 2,0-2,1 Гпа, прочность при смятии 150-300 Мпа.