Plastics_6_2014

w w w . p l a s t i c s . r u 52 СПЕЦТЕМА/ АВТО- И ЭЛЕКТРОПЛАСТИКИ П Л А С Т И К С № 6 ( 1 3 5 ) 2 0 1 4 деревянных судов от гниения и насекомых, разрушающих древесину. Часто полиэфир- ные смолы используются для декоративной отделки судов. В судостроении применяются следующие виды полиэфирных смол: —ортофталевые —самые дешевые вариа- ции. Они имеют невысокие механические качества и ограниченную стойкость к соле- ной воде и ряду горюче-смазочных материа- лов. Сейчас эти смолы постепенно выходят из употребления, однако иногда еще исполь- зуются для производства небольших лодок, рассчитанных на эксплуатацию в речных или озерных условиях; — изофталевые, обладающие гораздо более высокими механическими и хими- ческими свойствами, составляют сегодня основную долю этого класса материалов в малом судостроении; — винилэфирные, которые отличают- ся не только более высокой прочностью и химической стойкостью (они крайне мало подвержены гидролизному разложению или осмосу), но и повышенной вязкостьюи удар- ной стойкостью в отвержденном состоянии. Кроме того, они берут на себя часть динами- ческих нагрузок, испытываемых корпусом, поэтому являются достойным заменителем изофталевых; — эпоксидные, представляющие собой один из лучших материалов по физико- химическим свойствам. Они отличаются очень высокой химической стойкостью и исключительными прочностными харак- теристиками, обеспечивающими высокую долговечность построенных с их использо- ванием судов. С современными эпоксидны- ми смолами удобно работать, так как они позволяют при необходимости формовать очень толстые или очень сложные поверхно- сти. Эпоксидные смолы обладают и гораздо более высокой адгезией, чем полиэфирные. Правда, впечатление от этих полезных осо- бенностей несколько омрачается их дорого- визной: стоимость эпоксидных смол в два- четыре раза выше полиэфирных. В последнее время появились эпоксид- ные смолы с наполнителем из нанотрубок, что сделало их одним из прочнейших синте- тических связующих на сегодняшний день. Но такой эксклюзивный материал по цене, конечно, совершенно недоступен для мас- сового судостроения. Возможности органических волокон В спортивном судостроении для изготов- ления мачт, рангоутов, румпелей и других деталей яхт, а также для подводных крыльев судов все шире используют углепластики. Вообще кроме неорганических стекло- материалов в современном судостроении применяются и органические армирующие волокна двух типов: это арамидные волокна (кевлар и его разновидности) и углеволокно, которое получается при нагревании синте- тической нити (обычно используется нить из полиакрилонитрила) вплоть до ее обуглива- ния (карбонизации) при температуре около 300°С в обычной атмосфере (при этом раз- рушаются все водород-кислородные связи) и последующего нагрева до 1500-3000°С в атмосфере инертных газов. Углеродное во- локно отличается превосходной прочностью на сжатие и растяжение, но плохо переносит изгибы и сильные ударные нагрузки. Молекула кевлара представляет со- бой очень длинную цепочку, состоящую из ароматической и амидной групп. В во- локне все молекулы ориентированы вдоль его оси и связаны между собой водород- кислородными связями. Такая структура вещества, близкая к огромному кристаллу, придает кевлару высокие прочностные свой- ства. Он отличается очень малой плотностью и высокой ударной стойкостью, а также хо- рошо противостоит истиранию. К недостат- кам кевлара (как и всех арамидных волокон) можно отнести его высокую гигроскопич- ность, что мешает его использованию для изготовления корпусов плавсредств. Исключение масляной смазки, традици- онно используемой в узлах трения из брон- зы и баббита, и переход на водяную смазку потребовали создания новых полимерных материалов. В этой области использования после всесторонних исследований, вклю- чающих длительные стендовые испытания, прекрасно зарекомендовали себя эпоксид- ный углепластик марки УГЭТ и фенольный углепластик марки ФУТ. Подшипники из этих углепластиков успешно эксплуатиру- ются на подводных и надводных кораблях, пассажирских скоростных судах и паромах. Подшипники из углепластиков марок УГЭТ иФУТ имеют ряд экономических и техниче- ских преимуществ: — отсутствие загрязнений; — простота изготовления и монтажа; — высокая износостойкость и длитель- ный срок службы; — высокая устойчивость к кромочным и ударным нагрузкам; — возможность смазывания морской во- дой. Очень важными являются работы, свя- занные с наномодификацией антифрикци- онных углепластиков, позволяющие решить