Интересное
  • Виктор
  • Статьи
  • 12 мин. чтения

Сотофенопласты

Понятие «газовые фенопласты» включает в себя следующие материалы: ячеистые или пенистые – пенофенопласты, а также сотофенопласты (сотовые полимеры) на основе феноло-формальдегидных смол.

Сотофенопласты представляют собой полимерные материалы, конструкция которых выстроена в виде чередующихся закономерно ячеек некой формы.


Примеры форм ячеек сотофенопластов



а – шестигранная;


б – прямоугольная;


в – гибкая;


г – усиленная шестигранная;


д – квадратная.


Как правило, сотофенопласты выступают в роли заполнителей в многослойных панелях, чаще – трехслойных. Такого рода панели состоят из чередующихся слоев рассматриваемого материала и несущих обшивок. Слои соединяются склеиванием. Сотопласт создает опору для несущих обшивок, предо- храняет их от потери устойчивости при нагружении и обеспечивает высокую жесткость панелей при малой массе.


Пример трехслойных панелей приведен ниже:



Трехслойные панели с поперечным (а) и параллельным (б) расположением сотопласта:

1 – обшивка, 2 – клеевая пленка, 3 – сотовая панель


Свойства сотофенопластов


Они являются анизотропными материалами, имеют достаточно высокую прочность при сжатии в направлении по оси z различные прочности при сдвиге по осям x и y, которые определяются прочностью соединения гофрированных заготовок.



Сотофенопласты обладают весьма высокими теплоизоляционными свойствами, определяемыми при комнатной или низких температурах по значениям теплопроводности материала сотопласта.

О теплоизоляционных свойствах, определяемых при высоких температурах, судят по передаче теплоты в ячейках сотопласта путем конвекции. Отметим, что самые лучшие теплоизоляционные свойства характерны для сотопласта с размером ячейки 5 мм.

Получают сотопласты из ненаполненных и наполненных пластиков в виде сотового блока, разрезанного на панели различной или одинаковой высоты, в зависимости от сложности формы изделия.


Методы производства сотопласта


1. Пропитанную связующим ткань в пресс-форме преобразуют в гофрированные заготовки. При прессовании должна быть обеспечена максимальная степень отверждения связующего. На выступающие части гофр наносится клей. Далее заготовки выкладываются друг на друга в специальном аппарате, который обеспечивает образование сотовых ячеек. Для предотвращения смещения гофрозаготовок во впадины вкладываются стержни из металла.

Такой блок сушат, а после обрабатывают при температуре до отверждения ранее нанесенного клея.

Также заготовки, полученные вышеописанным методом, возможно не только склеивать между собой, но и объединять их путем химической сварки прессовым или роликовым способом.

2. Еще не пропитанную заготовку выкладывают на стержни в виде полушестигранника и с помощью профилированного валика гофрируют ее. В местах выступа гофр наносят клей, во впадины устанавливают следующий ряд стержней так, чтобы после прикатки нового слоя ткани обеспечивалась шестигранная форма ячейки. Места соединений двух гофрированных заготовок обрабатывают термическим способом с помощью плиты с выступами. Затем на выступы полученного ряда ячеек наносят клей, нижние стержни вытягивают из заготовки и укладывают их во впадины первого ряда ячеек и т. д. Полученный сотовый блок пропитывают связующим и вновь (в свободном состоянии) термообрабатывают.

На рисунке показана установка для изготовления сотопластовых блоков.



1- рулон бумаги; 2, 3, 4, 5- клеенаносящие ролики; 6- металлическая пластина; 7- бумага; 8- место склеивания.


3. Клеевые полосы наносятся на непропитанную бумагу/ткань. После высушивания клеевых полос заготовки собирают в пакет, обеспечивая расстояние между клеевыми полосами в соседних заготовках соответствовало размеру ячейки.

Пакет может быть собран из различной формы заготовок: полушестигранных, треугольных, а также в форме ласточкиного хвоста. Собранный пакет склеивают и уже из него получают заготовку сотовых панелей, которые в последующем растягивают до момента образования ячеек. Допускается пропитка ячеек для придания жесткости.

Данная технология подразумевает изготовление сотового блока, разделение его на панели.


Известны и другие методы получения сотопластовых блоков. Например, возможно получение из полимерных пленок методом 1 или 3. Так, из ПЭТФ сотопласт возможно получить химической/прессовой сваркой. Получившийся в результате сборки блок делят на панели заданного размера, которые далее растягивают до появления ячеек. После они фиксируются за счет нагрева до 150-160 ºС и остужаются до комнатной температуры.

Отметим, что прочность полученного материала по методу 2 и 3 значительно ниже в связи с неравномерной пропиткой сотового блока связующим, а также из-за отсутствия давления.

Ниже показана зависимость свойств сотопласта на основе стеклоткани, фенолоформальдегидного связующего и фенольного клея от объемной массы (сотопласт изготовлен растяжением пакетов, метод 3)











Длинастороны ячейкишестигранной


формы,мм


 


 

Объемная масса, г/см3


 

Прочность при сжатии*, МН/м2(кгс/см2)


 


20ºС


 

200ºС


 

250ºС


 

300ºС


 

2,5


 

0,15


 

7,0(70)


 

4,5(45)


 

3,8(38)


 

3,8(38)


 

3,5


 

0,12


 

4,3(43)


 

3,2(32)


 

2,9(29)


 

2,7(27)


 

4,25


 

0,11


 

3,4(34)


 

2,7(27)


 

2,6(26)


 

2,4(24)


 


* Образцы в виде сотовой панели высотой 10 мм.


 


Также рассмотрим свойства различных сотопластов, полученных химической сваркой (длина стороны ячейки шестигранной формы 5 мм).











 


Типсвязующего


 

 


 


Ткань


 

 


Толщинаткани,мм


 

Числослоевткани впластике


 

 


Объемнаямасса,г/см3


 

Прочностьприсжатии*,


МН/м2(кгс/см2)


 


 

 

 


Стек- лянная


 

0,08


0,08


 


 

1


2


 


 

0,08


0,10


 


 

2,6 (26)


3,8 (38)


 


 

Феноло-


 

 

0,08


 

3


 

0,13


 

4,8 (48)


 

 

 

 

 

 

формальде- гидная смола


 


 


 


 

Кремне- земная


 


 


 


 

0,35


0,1


 


 


 


 


 

1


2


 


 

0,16


0,12


 


 

9,8 (98)


 


 


 


4,5 (45)


 


 


 


 


 

 

Угле- родная


 


 


 


 

 



 


 


 


 

 


1


 

 


0,12 – 0,15


 

 


7,5(75)


 


* Образцы в виде сотовой панели высотой 10 мм.


Физико-механические показатели сотопластов различных марок:














Материал сот

Полимер

Размер сот в мм

Объемный вес в кг/м3

Предел прочности в кгс/см2

при сжатии

при сдвиге

Бумага ИП-63

Карбамидный МФФ

5


7


12


25

100


70


40


20

12


3,4


2,7


1,5


0,94



0,73

Лак феноло-формальдегидный Р-21

7

120

8

Битумный лак 117

7


12

44


23

1


0,5


Эпоксидный ЭД-5

5


7

200


100

23


7


Бязь

Лак Р-21

5


7


12

120-220


120-200


70-120

65-100


30-40


14-20



25

Стеклоткань Т

Полиэфир ПН-1


Полиэфир ПН-2

Лак Р-21


Эпоксидный ЭД-5

Кремнийорганический


ЭГ-40

12


12


12


12


7


12

70-80


85


80


73


120


80

3


6,4


4,5


6,6


28,8


8,15






Стеклоткань Э

Эпоксидный ЭД-5

Кремнийорганический ЭГ-40

7


7

75


70

5,8


6,5


Бумага А, лущеный древесный шпон

Карбамидный

25-30

50

17

32


Применение сотофенопластов


Так, например, в авиа и судостроении панели с заполнением из сотофенопластов используют с целью отделки интерьеров салонов как звукопоглощающие материалы. Возможно применение в несущих конструкциях полов, кресел, переборок, лопастей вертолетов, мотогондол, крышек люков, элеронов самолетов.

За счет высоких теплоизоляционных свойств допускается применение в создании наружной теплозащиты и теплоизоляции ракет и космических кораблей. Также сотофенопласты возможно встретить и в антенных аэродинамических обтекателях ракетостроении и самолетостроении. Данная область применения обусловлена за счет неплохих электроизоляционных свойств и радиопрозрачности.

В криогенной технике встречаются сотопласты для обеспечения теплоизоляции.

Чтобы выложить сотопласты на плоскую поверхность, применяют материал с шестигранной формой ячейки; для цилиндрической поверхности необходима прямоугольная форма; для сферической – гибкая форма ячейки.


Source: https://oaoo.ru/polimer/sotofenoplasty.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Ультразвуковая сварка металлов и полимеров

Содержание: Характеристика метода Преимущества Используемое оборудование Особенности технологии Интересное видео Ультразвук применяется везде, включая промышленную сферу. Особую значимость...

Остаточное сжатие термоэластопласта

Остаточным сжатием термоэластопласта называют отношение деформации образца в направлении приложенной силы к исходному размеру в идентичном направлении. Данная...

Полиэтиленоксид, ПЭОК, Полиэтиленгликоль, ПЭГ, PEG, PEO

Сокращения и другие названия: ПЭОК, полиэтиленгликоль, полиоксиэтилен, ПЭГ, ПЭО или англ. PEG, PEO. Тип полимера: Полиолефины Полиэтиленоксид...

Ингибиторы

Полимерным материалам свойственно изменение при воздействии на них всевозможными агрессивными, абразивными и прочими средами, а также воздействию электрического...

Хлоропреновые каучуки (ХПК)

Сокращения и другие названия: ХПК, CR, наириты, неопрены. Тип полимера: Эластомер Хлоропреновые каучуки – группа каучуков...

Нуклеаторы (осветляющие добавки)

Нуклеаторы – это структурообразователи, предназначенные для увеличения уровня прозрачности готовых пластмасс и изделий из них за счет производственного...

Фенолформальдегидные смолы

Сокращения: ФФС, PF, СФЖ, СФ Фенолформальдегидные смолы представляют собой жидкие или твердые олигомерные продукты поликонденсации фенола...

Полимерные материалы

История промышленности полимеров Для начала обратимся к истории развития промышленности пластических масс. • Самым...

Полибензимидазол (ПМИ)

Полибензимидазолы – полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы бензимидазольные циклы: Получение полибензимидазола Полибензимидазол получают...

Метриол

Производство метриола Опытное производство метриола (1,1,1-триметилолэтана, 2-метил-2-гидроксиметил-1,3-пропандиола, пентаглицерина) было создано в Германии в 1938 г. Как...

Нитроцеллюлоза и нитролак

Сокращения и другие названия: нитроцеллюлозный лак, НЦ, нитрат целлюлозы, нитроклетчатка Тип полимера: сложный эфир Нитролак представляет собой коллоидный...

МЧС: в Подмосковье на площади 8 тыс. “квадратов” горит цех по выпуску полимеров

МОСКВА, 11 янв — ПРАЙМ. Кровля цеха по производству полимерной продукции горит на 8 тысячах квадратных метров в поселке Обухово Московской области, предварительно,...

Как приклеить ТЭП подошву к обуви?

Подошва является наиболее уязвимым элементом обуви, поскольку подвергается высоким нагрузкам. Со временем платформа может растрескаться, лопнуть или просто...

Химические антиоксиданты (антиокислители)

Антиоксиданты – вещества, вводимые в полимерную композицию с целью предотвратить ее «старение». Антиоксиданты относятся к большой группе полимерных...

Термопласты

Термопласты (термопластичные материалы) – класс полимеров, характеризующийся способностью обратимо изменять агрегатное состояние в зависимости от температуры без изменения...

Обзор производства изготовления декора из полиуретана

Полиуретан считается одним из самых популярных материалов в лепном декоре. Он гармонично дополняет любой интерьер и придает ему...

Поливинилацетат

Сокращения: ПВА, PVAC Тип полимера: Термопласты Химическая формула: (C4H6O2)n Поливинилацетат – аморфный термопласт, получаемый в результате...

Полиазолы

Полиоксадиазолы Полиоксадиазолы – линейные полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы 1,2,4- или 1,3,4-оксадиазольньные циклы. Более перспективны...

Хлоропрен

Хлоропрен (хлорбутадиен, 2-хлор-1,3-бутадиен), СН2=ССl-СН=СН2 – бесцветная жидкость, которая являетсяосновным сырьем для получения хлоропреновых каучуков. Его полимер известен под...

Термопластичные вулканизаты (TPV)

Термопластичные вулканизаты получают путем смешивания каучуковой фазы (EPDM) и термопластичной фазы (PP) до формирования сбалансированного и гомогенного распределения...