Plastics_10_2018

w w w . p l a s t i c s . r u 42 СПЕЦТЕМА/ КОМПОЗИТЫ: ЛЕГКИЕ, ПРОЧНЫЕ, БЕЗОПАСНЫЕ П Л А С Т И К С № 1 0 ( 1 8 3 ) 2 0 1 8 Стандартные технологии Производство композиционных материа- лов и переработка их в изделия, как правило, технически интегрируются в оборудование прессовального и формового типа. Методы переработкиПКМвесьма разнообразны, что связано с вариативностью деталей из компо- зитов, множеством видов оборудования, ис- пользуемого для их производства, и специ- фическими требованиями, предъявляемыми потребителями к отдельным изделиям. К тому же расширение ассортимента продук- ции сопровождается появлением новых видов сырья и технологий. Непрерывные структурные изменения происходят даже в таком достаточно устоявшемся секторе, как выпуск продукции из стеклопластиков. Для переработки ПКМ, армированных стеклопродуктами, используются периоди- ческие и непрерывные процессы, открытые и закрытые, с высоким уровнем автомати- зации и преобладанием ручных операций. К наиболее старым и отработанным отно- сятся периодические технологии открытого типа: прямое прессование в прессах, приме- няемое для производства некоторых изде- лий из пластмасс или резины; контактное (ручное) формование ламината; напыление рубленого ровинга (жгута). Несмотря на многие недостатки, эти методы до сих пор используются в промышленности, так как обеспечивают получение самых дешевых стеклопластиковых компонентов. Контактное формование отличается наи- более примитивным техническим оснаще- нием. Здесь производится послойное нало- жение на форму наполнителя и связующего с помощью обычной малярной кисти, а по- сле пропитки наполнителя — прикатка ла- мината деревянным валиком. Сокращение цикла формования достигается при исполь- зовании специального пистолета, в котором происходит измельчение стеклянного жгута. Наполнитель напыляют на связующее, представляющее собой чаще всего поли- эфирные смолы. Прикатка ламината осу- ществляется рифленым роликом. Иногда на изделия наносится защитная декоративная пленка толщиной 0,5 мм (гелькоут) из не- насыщенных полиэфиров. К недостаткам напыления относятся повышенные анизо- тропные свойства изделий. Отчасти к открытым технологиям мож- но отнести также метод намотки, который используется для изделий оболочного типа (круглые емкости, цилиндры, трубопроводы). По этой непрерывной технологии стеклян- ные жгуты или ленты после формирования ориентированной структуры и пропитки связующим в ваннах со смолой отправляются на вращающуюся оправку, где удерживаются отжимными валиками. После протяжки сле- дует автоклавное, вакуумное или контактное формование/прессование изделий. Использование стекловолокон ориенти- рованной структуры значительно повышает прочность и жесткость изделий. Технологии закрытого типа более безо- пасны для работающего персонала, облада- ют более коротким циклом производства, как правило, непрерывны, что облегчает их автоматизацию. Среди них прежде всего за- служивает внимания формование изделий под высоким давлением. При этом стекло- наполнитель укладывается на матрицу в виде выкроек, а смола подается в полости формы под давлением (иногда с использованием вакуума). После завершения пропитки ла- минат остается в форме для полного отвер- ждения (при повышенной температуре). В качестве смол применяются эпоксидные, полиэфирные и винилэфирные полимеры. Полученные этим методом изделия отлича- ются высоким содержанием стекла при ми- нимальном образовании воздушных пустот. Подобными свойствами обладают так- же изделия, получаемые вакуумным фор- мованием в автоклавах. При этом обычно сухие стеклоткани выкладываются в формы вместе со слоями полутвердой смолы. Весь пакет закрывается специальной пленкой для образования между ней и формой ва- куума и отправляется в термошкаф или ав- токлав, где протекает процесс пропитки и полимеризации смолы. К разновидностям этой технологии относится метод с исполь- зованием препрегов. Препреги представ- ляют собой предварительно пропитанную смолами (эпоксидными, полиэфирными, фенольными и другими) стеклоткань, по- лучаемую под давлением при повышенных температурах. Данный материал может хра- ниться при низких температурах несколько недель. Производство изделий из препрегов начинается с укладки их на форму, которую закрывают вакуумным мешком. При темпе- ратуре до 180°С и давлении до 5 атм в авто- клаве проходит процесс формования, при котором препрег принимает размер формы. Процесс завершается отверждением смолы. Длительность цикла формования составля- ет 4-7 мин. Хотя изготовление препрегов несколько повышает стоимость вакуумного формования, отличное качество изделий и высокая производительность окупают ис- пользование этой технологии. Для производства полимерных труб по- мимо указанного выше метода намотки ис-