Пултрузия
Отдельным направлением в изготовлении стеклопластика является метод непрерывной вытяжки (пултрузии) через формообразующую фильеру. Изготовление профиля, таким образом осуществляется с помощью специальной пултрузионной машины.
Схематично процесс выглядит следующим образом:
Стекломатериал (ровинг, мат) пропитывается связующим и подаётся в фильеру, которая формирует конфигурацию профиля. Отвердение композиции происходит в диапазоне температур 120 — 140 °С, на выходе получается готовый профиль.
Стеклопластиковый профиль имеет ряд преимуществ перед традиционными материалами:
- высокие физико-механические свойства при незначительном весе
- неподверженность коррозии, гниению, короблению
- химостойкость
- трудногорючесть, не выделяет при пожаре сильнодействующего газа-диоксина, в отличии от поливинилхлорида
- широкий диапазон рабочих температур
- хорошие электроизоляционные свойства
Благодаря этим удивительным свойствам стеклопластиковый профиль находит широкое применение в гражданском и промышленном строительстве, транспортном машиностроении, при изготовлении оконных и балконных блоков, электротехнических коробов, несущих конструкций, труб, лестниц, стеновых блоков и т.д.
Свойства стеклопластикового профиля, изготовленного методом пултрузии по сравнению с традиционными материалами
1. Стойкость к коррозии
До 4% валового национального продукта тратятся на проблемы тем или иным способом связанные с коррозией. В отличие от металлов, композиционные материалы во много раз более стойки к агрессивным различным средам, и по сравнению с традиционными материалами не требуют постоянного осмотра и технического обслуживания.
2. Малый удельный вес
Пултрузионные стеклопластики — чемпионы среди легких материалов. Они широко применяются в авиа — и космостроении, из них изготовляют детали автобусов и автомобилей. Применение этих материалов снижает расход топлива, увеличивает вместимость. В строительстве, низкий вес позволяет сэкономить на транспортировке и установочно-монтажных работах.
|
Пултрузионный стеклопластик |
Сталь |
Алюминий |
Поливинил- |
Удельный вес г/см3 |
1,8 |
7,85 |
2,7 |
1,4 |
3. Механические свойства
Пултрузионные композиционные материалы наделены широким набором превосходных физико-механических свойств. Прочность на разрыв этих материалов почти сопоставима со сталью и алюминием. Модуль эластичности ниже, чем у стали и алюминия, но выше чем у древесины и других пластиков.
|
Пултрузионный стеклопластик |
Сталь |
Алюминий |
Поливинил- |
Модуль упругости при изгибе, Мпа |
20 |
70 |
210 |
2,5 |
Модуль упругости при разрыве, Мпа |
300 |
215 |
350 |
40 |
4. Термоизоляционные свойства
Пултрузионные композиционные материалы превосходные термоизоляторы, они схожи своими свойствами с деревом, и термопластиками. Удельная теплопроводность минимальна, материал сохраняет ощущение тепла при низкой температуре поверхности. В отличии от дерева и других термопластиков, композиционные материалы не изменяют форму, они не деформируются под влиянием температуры.
Пултрузионный стеклопластик |
Сталь |
Стекло |
Дерево |
Поливинилхлорид |
|
Коэффициент теплопередачи W/m0C |
0,3 |
45 |
1 |
0,29 |
0,2 |
Удельная теплоемкость J/kg0C |
1100 |
500 |
840 |
1880 |
1470 |
Коэффициент термического расширения 10-6/0К |
9 |
12 |
8,5 |
4 |
60 |
5. Электромагнитные свойства
Из-за электромагнитной прозрачности из пултрузионных стеклопластиков изготовляют ограждения для аэропортов и трансляционное оборудование радиостанций.
6. Диэлектрические свойства
Пултрузионные стеклопластики — превосходные электроизоляторы, поэтому этот материал подходит для изготовления всевозможных диэлектрических инструментов.