Plastics_12_1_2017

w w w . p l a s t i c s . r u 20 СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ П Л А С Т И К С № 1 2 / I ( 1 7 4 ) 2 0 1 7 Проблема горючести Композиционные материалы, в особен- ности полимерные (ПКМ), и изделия на их основе давно уже из модного словосочета- ния превратились в востребованные в самых разных секторах продукты. Свое применение композиты нашли в машино-, авто-, авиа- и судостроении, в строительстве, нефтегазо- вой отрасли, сельском хозяйстве и многих других областях. Активный спрос на такие материалы обусловлен уникальным сочета- нием полезных свойств — высокой удельной прочности, низкой массы, коррозионной стойкости, долговечности, технологичности переработки—и простотоймонтажа (табл. 1). Проектировщики также оценили возмож- ность создания решений с определенными характеристиками, максимально отвечаю- щими конкретным запросам. Эффективность применения изделий из композитов по сравнению с традиционными конструкционными материалами особенно заметна при рассмотрении полного жизнен- ного цикла изделий: композиты сокращают затратына логистику и монтажиз-за снижен- ного веса, благодаря высокой устойчивости к агрессивным условиям эксплуатации служат дольше, а также характеризуются продолжи- тельным межремонтным периодом и эффек- тивнее утилизируются (рис. 1, 2). Уменьшение затрат на монтаж и эксплуатацию изделий из ПКМ компенсирует высокую, по сравнению с привычными сталями, стоимостьматериала, и влияние этогофактора становится все более заметным при рассмотрении долгосрочных перспектив использования изделий. Полимерные композиты состоят главным образом из двух основных компонентов: во- локнистого армирующего материала, пред- ставленного в виде ровинга, лент, тканей, жгутов, а также полимерной матрицы, обе- спечивающей защиту и совместную работу армирующих волокон. Многообразие арми- рующих материалов и связующих, а также технологий производства композитов (на- мотка, вакуумная инфузия, пултрузия, тех- нологииRTM, lightRTMи другие) позволяют получать широкий класс материалов и кон- струкций с заранее заданными свойствами, в том числе специальными (токопроводность и магнитоинертность, радиопрозрачность, химическая стойкость и прочие). Армирующие материалы, наиболее вос- требованные на сегодняшний день, — угле- родные, базальтовые, стеклянные волокна и материалы на их основе — обладают различ- ным набором свойств и находятся в разных ценовых сегментах. Данные для сравнения приведены в табл. 2. Однако, несмотря на перспективность применения конструкций из ПКМ вме- сто железобетонных и металлических по технико-экономическим показателям, на сегодняшний день в России композицион- ные материалы внедряются крайне неохотно. Это обусловлено множеством факторов, но один из них является, пожалуй, ключевым: полимерные композиты имеют низкую тер- мо- и огнестойкость, несмотря на высокую термостойкость самих волокон (особенно ба- зальтовых и углеродных), что затрудняет их масштабное использование в строительстве, Природа пластиков такова, что их невозможно сделать полностью пожаробезопасными. Между тем во всем мире ширится применение ПКМ в таких ответственных областях, как строительство промышленных и гражданских сооружений, проектирование и создание транспортных средств, электротехники и электроники, товаров медицинского и бытового назначения. Экспертыжурнала «Пластикс» призывают полимерное сообщество интенсифицировать работу в направлении создания рецептур композитов пониженной горючести и дымообразования Плотность, кг/м 3 Модуль упругости, ГПа Предел прочности при растяжении, МПа КЛТР*, 10 -6 /K Теплопроводность, Вт/К ˙ м Композитный материал 1,8-2,4 20-55 221-1700 0,5-8 0,58 Сталь 7,7-7,9 210 240-450 11,9-15 17,5-58 Алюминий 2,7 70 360 19,6-26,9 201,3-221 Таблица 1. Сравнение свойств материалов различных типов Алексей АЗАРЕВИЧ, генеральный директор АО «БазальтЦентр» (НПЦ), Полина СИДОРЕНКО, руководитель направления «Композиционные материалы» АО «Базальтовые проекты» *Коэффициентлинейноготепловогорасширения ПКМ в условиях высоких температур