Смолы и их свойства
Полиэфирные смолы содержат несколько компонентов: смола, инициатор, наполнитель и активатор. Смола служит основой, активатор повышает ее химическую активность, инициатор запускает химическую реакцию, в результате которой смола отвердевает. При отверждении идет образование прочной пространственной структуры, реакция отверждения проходит с выделением теплоты, что способствует более полному протеканию процесса. В качестве наполнителя чаще всего используются стекловолокна.
Свойства полиэфирных смол достаточно разнообразны, стоимость их невысока. Разнообразие свойств и доступность смол являются причиной их широкого применения. Из наполненных полиэфирных смол изготавливают детали судов, самолетов, автомобилей, строительные панели, корпуса маломерных судов, спортинвентарь и многое другое.
Механические свойства полиэфирных смол варьируются в широких пределах вследствие различий в технологиях их изготовления и свойств используемых компонентов.
Помимо армирующих элементов в полиэфирные смолы часто вводят другие наполнители. Одна из основных причин для этого — желание снизить стоимость готовых изделий. Кроме этого, наполнители позволяют влиять на параметры процесса отверждения, способствуют снижению степени усадки и вероятности образования трещин при отверждении, повышают качество поверхностей. Наиболее распространенные наполнители — глины и карбонаты. Маесовая доля наполнителя колеблется в пределах 10-70 % (чаще всего — 20-30 %).
Могут применяться и другие виды наполнителей — красители и пигменты (слабо влияют на механические характеристики, позволяют управлять временными характеристиками процесса отверждения), ингибиторы горения (повышают огнестойкость), поглотители УФ-излучения и др.
Основные достоинства армированных полиэфирных смол:
- удельная прочность выше, чем у многих других материалов;
- низкая стоимость сырья и производства, простые технологии;
- возможность изготовления крупногабаритных изделий сложной формы, что упрощает конструирование и сборку изделий.
При использовании полиэфирных смол для изготовления композитов необходимо учитывать ряд факторов, среди которых можно выделить следующие:
- зависимость механических характеристик композита от содержания и ориентации армирующих элементов (стекловолокна), а также наличия некоторых наполнителей;
- проблемы, связанные с усталостью материала, устойчивостью к истиранию, воздействию растворителей и химикатов, способностью некоторых типов армирующих наполнителей (стекловолоконные жгуты) впитывать влагу и др.