|
|
|
Главная --> Справочник терминов Армирующим материалом 9.1. Выбор армирующих материалов 173 9.1. Выбор армирующих материалов Поливинилспиртовые волокна (винол, винилон, мьюлон) относят к высокопрочным и высокомодульным волокнам: начальный модуль этого волокна в 2-5 раз выше, чем полиамидного, и в 1,5 раза больше, чем полиэфирного волокна. При повышении температуры прочность поливинилспиртового волокна снижается в меньшей степени, чем у большинства синтетических волокон. Это объясняется наличием поперечных химических связей между макромолекулами. Наряду с достоинствами, поливинилспиртовое волокно имеет и ряд недостатков: более узкая сырьевая база по сравнению с вискозным волокном, необходимость обработки формальдегидом (сшивающим агентом), сравнительно высокая стоимость производства. В связи с этим, а также с учетом высокой гигроскопичности волокон возможности использования их в качестве армирующих материалов в условиях длительного воздействия влаги и полярных жидкостей весьма ограничены. Наличие большого числа наполнителей и армирующих материалов определило необходимость создания стандартов для сравнительной оценки их свойств и выбора нужного инградиента. В настоящее время общепринята следующая классификация этих материалов: общего назначения, с улучшенными ударопрочными свойствами, с улучшенными электрическими свойствами и термостойкие. В ФРГ стандарт DIN 7708 устанавливает более конкретную дифференциацию по типу наполнителя, количеству смолы и цвету. Минимальна Модуль упругости армирующих материалов на 2—fi порядков выше, чем у резины, поэтому при деформировании изделия на границе двух материалов возникают значительные напряжения, способные вызвать нарушение целостности изделия. В этой связи важнейшей задачей технологии является достижение такой прочности связи между элементами конструкции изделия, которая обеспечила бы его достаточную долговечность в условиях эксплуатации, 1.1.1. Типы армирующих материалов Свойства текстильных армирующих материалов определяются в первую очередь природой исходного волокна. С точки зрения уменьшения массы готового изделия целесообразнее использовать материалы с более высокими значениями разрывной прочности и с меньшей плотностью пил им ер а волокна. Ниже приведены значения прочности мри разрыве пр и плотности j> наиболее часто применяемых материалов: Основным видом армирующих материалов, применяемых в шинной промышленности, являются различные типы корда. Уточный корд представляет собой полотно, образованное прочными кордными нитями в продольном направлении (по основе) и тонкими хлопчатобумажными или би компонентны ми (анид [-хлопок) нитями R поперечном (по утку). При эксплуатации покрышек механические напряжении, возникающие в каркасе, воспринимаются [Лтлми основы, а функция нитей утка чисто технологическая фиксирование нитей основы в виде полотна определенной плотности в процессах переработки. Поэтому в принципе возможно применение безуточного корда, когда полотно собирают из отдельных кордных нитей непосредственно при их обработке на шинном заводе. Из металлических армирующих материалов в шинной промышленности применяют металлокорд (в основном, для брекера, но в последние годы во вес больших масштабах и для каркаса), и бортовую проволоку для придания необходимой жесткости бортам покрышки. Непосредственное крепление резины к тканям, корду, шнурам и т. д. оказывается достаточно прочным только при использовании материалов на ОСЕ гоне натуральных волокон. Широкое применение армирующих материалов из искусственных и синтетических волокон практически всегда требует их обработки различными адгезивами (пропиточными, составами). После обрезинивания и вулканизации формируется трехкомпонентная система текстильная нить (чаще всего кордная) — адгезив — резина (рис. 9), имеющая две межфазнне поверхности. Пслатсксные адгсзивы для обработки текстильных армирующих материалов получили наиболее широкое применение в производстве резиновых технических изделий. Это различные клеи и пасты ЕГ а основе тех же каучуков, что и ь составе резиновой смеси, или бол ке полярных (хлорсодержащих) полимеров. Для повышения прочности связи полиамидных тканей с полярными каучу-ками (БНК, наирит и др.) могут использоваться водные растворы некоторых эпоксидных смол. Стеклопластики. Стеклопластиками называются пластические массы, у которых связующим веществом служат синтетические смолы, а наполнителем или армирующим материалом —стеклянное волокно, придающее стеклопластикам особую прочность. Стекловолокниты — пластики, в которых армирующим материалом служит войлок из стекловолокна. Перерабатываются методом лигья или прессования. Анизотропные стеклопластики — пластики с армирующим материалом в виде однонаправленной стеклянной нити. Изделия получают методом намотки стеклянного волокна, предварительно обработанного синтетической смолой. Для правильного выбора м ото да переработки необходимо знать тепловые характеристики перерабатываемых полимерных материалов; коэффициенты теплового расширения, теплоемкости, теплопроводности. Коэффициенты теплового линейного и объемного расширения пластиков значительно больше, чем у стекла, н гораздо больше, чей у металла. Поэтому при изготовления армированных материалов и, в частности, изделий из полимера и металла при изменении размеров может нарушаться адгезия между армирующим материалом к связующим.. Основным армирующим материалом в каркасе велопокрышек для дорожных велосипедов является кслотрсд — ткань, ни конструкции напоминающая корд. Велотрсд изготавливают из натуральных, пилиамидных, полиэфирных и других волокон. Хлопчатобумажный велотред 20/4 заменяется на велитред из штапельного синтетического волокна винол, прочность нитей которого в 1,5, а удлинение при разрыве — к 2,5 раза выше по сравнению с хлопчатобумажными нитями, на капроновый выотред ПЗКНТС-О, снижающий массу покрышек на 6—7 %, повышающий прочность сцепления протектора с каркасом на 15—20 %. Схема установки для получения нити одностадийным способом показана па рис. 22.2. Для получения стекломассы в БЕ;иную стекловаренную печь 1 загружают шихту в смеси со стеклянным боем. СвЕрснлЕЯ стекломасса поступает л фидер 2, к дне которого размещены заборные устройства (струйные трубки) и, подводящие стеклянную массу к фильер ним питателям 4. Стекломасса вытекает из фильер, растягивается в элементарные нити, которые собираются в нптесборпике Я, образуя комплексную нить 6. Нить вытягивается налкогшм устройством 7, валки которого вращаются навстречу друг другу. Да^ее с помощью раскладчика 8 (эжектор-иого типа) нить раскладывается на движущейся сетке конвейера 9. Получающиеся слои нитей 10, линейная плотность которых определяется скоростью движения ленты конвейера, пропитываются клеящим составом и поступают на другой конвейер с сушильной камерой. После сушки получают стеклянный холст /2, служащий армирующим материалом для стеклопластиков. Ткани являются важным конструкционным армирующим материалом многих резиновых изделий (покрышек, ремней, транспортерных лент, рукавов, резиновой обуви и др.) и определяют их каркасность — стабильность формы и размеров, прочностные свойства, устойчивость к деформациям. Они должны обладать высокими прочностными характеристиками, малым остаточным удлинением, тепло- и влагостойкостью, износостойкостью, малой жесткостью при изгибе, высокой усталостной выносливостью. Схема установки для получения нити одностадийным способом казана на рис. 22.2. Для получения стекломассы в ванную стек->варенную печь 1 загружают шихту в смеси со стеклянным боем. 5аренная стекломасса поступает в фидер 2, в дне которого раз-:щены заборные устройства (струйные трубки) 3, подводящие еклянную массу к фильерным питателям 4. Стекломасса* вытека-1 из фильер, растягивается в элементарные нити, которые соби-1ются в нитесборнике 5, образуя комплексную нить 6. Нить вы-гивается валковым устройством 7, валки которого вращаются шстречу друг другу. Далее с помощью раскладчика 8 (эжектор->го типа) нить раскладывается на движущейся сетке конвейе-i 9. Получающиеся слои нитей 10, линейная плотность которых [ределяется скоростью движения ленты конвейера, пропитыва-гся клеящим составом и поступают на другой конвейер с сушиль-)й камерой. После сушки получают стеклянный холст 12, служа-ий армирующим материалом для стеклопластиков. Схема установки для получения нити одностадийным способом показана на рис. 22.2. Для получения стекломассы в ванную стекловаренную печь 1 загружают шихту в смеси со стеклянным боем. Сваренная стекломасса поступает в фидер 2, в дне которого размещены заборные устройства (струйные трубки) 3, подводящие стеклянную массу к фильерным питателям 4. Стекломасса* вытекает из фильер, растягивается в элементарные нити, которые собираются в нитесборнике 5, образуя комплексную нить 6. Нить вытягивается валковым устройством 7, валки которого вращаются навстречу друг другу. Далее с помощью раскладчика 8 (эжектор-ного типа) нить раскладывается на движущейся сетке конвейера 9. Получающиеся слои нитей 10, линейная плотность которых определяется скоростью движения ленты конвейера, пропитываются клеящим составом и поступают на другой конвейер с сушильной камерой. После сушки получают стеклянный холст 12, служащий армирующим материалом для стеклопластиков. произошло, пленку укрепляют подходящим армирующим материалом. Пользоваться армирующим материалом приходится и тогда, когда адгезив или субстрат под действием расслаивающего усилия способен сильно деформироваться — растягиваться. Если путем постепенного нарушения связи разделяются два монолитных негибких материала, такое испытание называют раскалыва-лием или отдиром. Все эти виды испытаний могут быть объединены одним общим термином —• неравномерный отрыв. Многие из методов испытаний описаны в стандартах [2—9]. Различные схемы испытаний на неравномерный отрыв приведены на рис. V.1 и V.2. Вначале обратимся к материалам, армированным стеклянным волокном [7]. Долгие годы Е~стекло являлось основным армирующим материалом для- создания конструкционных композиций. По общему объему производства оно до сих пор занимает ведущее положение. В начале 60-х годов были предложены два новых стекла: S-етекло, имеющее фирменное название AF-994 и содержащее бериллий, и стекло YM-31A. Сравнительная характеристика этих стекол, приведена ниже:  Ароматическом замещении Асимметрическое восстановление Асимптотически приближаются Ассоциатов макромолекул Атактических полимеров Атмосфере инертного Ацильного заместителя Атомарным водородом Автоклава переносят |
- |
Навигация