1. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Лекция 13
Особенности термореактивных смол
под
действием тепла, отвердителей, катализаторов
переходят в твердое состояние – отверждаются;
процесс необратим;
в процессе отверждения макромолекулы полимера
приобретают сетчатое строение.
Технологические свойства
 хорошая растворимость в растворителях;
 низкая вязкость в расплаве или растворе;
 хорошая смачивающая и высокая пропитывающая способности;
Эксплуатационные свойства
 высокая тепло- и термостойкость;
 более прочные;

2. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Полимерная
термореактивная
матрица
- эпоксидные
- полиэфирные
- фурановые
- фенольные
-полиуретановые
-кремнийорганические
-имидные

3. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Преимущества эпоксидных смол
- хорошая технологичность;
- малая усадка;
- хорошая адгезия к различным материалам;
- высокие механические свойства;
- низкое влагопоглощение;
- высокая химстойкость;
- хорошая диэлектрическая прочность;
- устойчивость к действию радиоактивного
излучения.

4. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Таблица 13.1. Свойства эпоксидных смол
Плотность, кг/м³
1200-1250
Температура стеклования Тстекл, С
60-180
Прочность при растяжении, МПа
40-90
Прочность при изгибе
80-150
Относительное удлинение, ε, %
0,5-6
Ударная вязкость, КДж/м²
5-25
Твердость по Бринеллю, МПа
110-150
Водопоглощение за 24 часа, %
0,01-0,1
Теплостойкость по Мартенсу, С.
55-120
Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц
3,9-4,3
Тангенс угла диэлектрических потерь при 106 Гц
0,01-0,1
Удельное электрическое сопротивление
поверхностное, Ом
1011-1014
объемное, Ом· м
1013-1014
Электрическая прочность, кВ/мм
15-16
Модуль упругости, МПа
2500-4200
Термический коэффициент линейного расширения, 1/град
(45-65)·10
Удельная теплоемкость кДж/кг·К
Усадка при отверждении, %
0,8-1,2
1-5

5. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Полиэфирные смолы
Достоинства
- низкая стоимость;
- способность отверждаться при комнатной и
сравнительно невысокой температуре, без выделения
каких-либо побочных продуктов.
Недостатки
- менее прочны;
- обладают худшей адгезией к большинству волокон;
- более хрупки;
- дают большую усадку при отверждении;
- имеют меньшую жизнеспособность по сравнению
с эпоксидными смолами.

6. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Таблица 13.1. Свойства полиэфирных смол
Плотность при 20 С, кг/м³
1100-1400
Прочность при растяжении, МПа
35-70
при изгибе
70-100
Модуль упругости при изгибе, МПа
Ударная вязкость, кДж/м²
2100-4600
6-12
Твердость по Бринеллю, МПа
140-180
Теплостойкость по Вика, С
85-120
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·м
1012-1015
Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц
4,4-5,2
Электрическая прочность, кВ/мм
13-19
Относительное удлинение ε, %
15
Температура деструкции, С
60-205
Усадка при отверждении, %
5-12

7. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Фенольные смолы
Термопластичный
продукт
Новолаки
Термореактивный
продукт
Резиты

8. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Отверждение фенольных смол
 «А» - образование резола – продукта начальной
конденсации, не имеющего поперечных связей и
способного растворяться в спирте, ацетоне и других
растворителях.
 «В» - образование резитола – продукта, в котором
началось образование поперечных связей. Резитол
ведет себя, как термопластичная смола –
размягчается при нагреве и становится твердым и
хрупким при комнатной температуре.
 «С» - получение резита – полностью отвержденного
термореактивного (нерастворимого и
неплавящегося) продукта.

9. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Свойства резитов
- высокая термостойкость до 300С, а
кратковременно до 3000С;
- высокая хрупкость;
- высокая токсичность;
- необходимость применять большие
давления при отверждении.

10. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Таблица 13.2. Свойства ненаполненных резитов
Плотность при 20 С кг/м³
1250-1380
Показатель преломления nd
1,6
Прочность при изгибе, МПа
50-100
Ударная вязкость, кДж/м2
10-20
Удельная теплоемкость, кДж/(кг·К)
1,3-2,0
Теплоемкость по Мартенсу, С
70-110
Коэффициент теплопроводности, Вт/м·К
Термический коэффициент линейного
расширения, 1/ С
0,12-0,25
1,5·10-5-9·10-5
Удельное электрическое сопротивление
поверхностное, Ом
1010-1012
объемное, Ом·см
1011-1013

11. Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева
Конструкционные и функциональные волокнистые композиты
Области применения
фенольных смол
Пресс-материалы
пресс-порошки
волокниты
фаолиты
текстолиты
гетинаксы