сть при сжатии в направлении

Таблица 1. Зависимость свойств сотопласта на основе стеклоткани, феноло-формальдегидного связующего и фенольного клея от объемной массы (С. изготовлен растяжением пакетов, метод 3)

Длина стороны ячейки шестигранной формы, мм Объемная масса, г/см* Прочность при сжатии *, Мн/м2 (кгс/см2)

20°С 200°С 250°С 300°С

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.

Таблица 2. Свойства различных сотопластов, полученных химич. сваркой (длина стороны ячейки шестигранной формы 5 мм)

Тип связующего Ткань Толщина ткани, мм Число слоев ткани в пластике Объемная масса, г/см* Прочность при сжатии *, Мн/м* (кгс/см*)

Фенол о-фор-мальдегидная смола Стеклянная 00 00 00 ООО

ООО 1 2 2 0,08 0,10 0,13 2,6 (26) 3,8(38) 4.8 (48)

Кремнеземная 0,35 0.1 1 2 0,16 0,12 9,8(98) 4,5(45)

Углеродная — 1 0,12—0,15 7,5 (75)

Кремнийорганич. полимер Кремнеземная 0,35 1 0.16 2,5 (25)

Полиимид Стеклянная 0,08 0,35 2 1 0,1 0,16 2,5 (25) 7,5 (75)

* Образцы в виде сотовой панели высотой 10 мм.

оси z (см. рис. 3), различные прочности при сдвиге по осям х и у, к-рые определяются прочностью соединения гофрированных заготовок. Прочность при сдвиге в этих направлениях возрастает, если ячейки С. располагаются параллельно обшивкам (см. рис. 2, б).

* 60 г

>50 §- «о е§ 30 -о

! 20 i ю

Нагрузки отрыва, сдвига и сжатия воспринимаются в трехслойной панели обшивками и через клеевую прослойку передаются стенкам ячеек С. Прочность (при сдвиге и отрыве) соединения обшивки с сотовой панелью существенно зависит от величины клеевых утолщений (приливов) на торцах С; прочность увеличивается при применении для соединения С. с обшивкой клеевых пленок или промежуточных слоев из пропитанных связующим объемных тканей. Прочность при поперечном сжатии и объемная масса С, определяющие его работоРис. 4. Зависимость прочности при сжатии от объемной массы сотопластов, изготовленных из: 1 — алюминиевой фольги (приведена для сравнения), г— синтетич. полиамидной бумаги номекс и феноло-фор-мальдегидной смолы, з — бумаги номекс и эпокси-фенольной смолы, 4 — из стеклоткани и феноло-формальдегидной смолы.

1 кгс/см*=0,1 Мн/м*.

способность в различных конструкциях, зависят от размера сотовой ячейки и толщины ее стенок (см. табл. 1—3, рис. 4).

Прочность при сжатии С, полученного объемным ткачеством при применении полиимидного связующего, с объемной массой 0,14—0,15 г/см3 составляет 3,5 Мн/м% (35 кгс/см2).

Для С. характерны достаточно высокие теплоизоляционные свойства, к-рые определяются при комнатной и низких темп-рах теплопроводностью материала С, а при повышенных темп-рах —•• передачей теплоты в ячейках С. конвекцией; в последнем случае наилучшие теплоизоляционные свойства достигаются у С. с размером ячейки 5 мм.

Применение. Панели с заполнителем из С. применяют в авиа- и судостроении для отделки интерьеров пассажирских салонов как декоративные и звукопоглощающие материалы, в несущих конструкциях полов, переборок, кресел, лопастей вертолетов, крышек люков, мотогондол, воздухозаборников, передних кромок крыла и элеронов самолетов. Высокие теплоизоляционные свойства С, получаемых из стеклопластиков, обусловили их применение в создании наружной теплозащиты и теплоизоляции космич. кораблей, а хорошие электроизоляционные свойства и радиопрозрачность — в антенных аэродинамич. обтекателях в самолето- и ракетостроении. С. из полиэтилентерефталатной пленки используют для теплоизоляции сосудов в криогенной технике.

Для выкладки С. по плоской поверхности изделия используют панели с шестигранной формой ячейки, по цилиндрич. поверхности — с прямоугольной формой ячейки (получаются растяжением из шестигранной), по сферич.— с гибкой формой ячейки. Для получения панелей с повышенной прочностью на сжатие применяют С. с шестигранной усиленной формой ячеек.

Лит.: Берсудский В. Е., К р ы с и н В. Н., Лесных С. И., Технология изготовления сотовых авиационных

конструкций, М., 1975; Методы переработки и свойства армированных пластиков, Сб. ст., М., 1968; Шишкин В. А., Пластические массы, № 9, 56 (1968). В. А. Шишкин.

СПАНДЕКС — см. Полиуретановые волокна.

СПЕКАНИЕ ТЕРМОПЛАСТОВ (sintering of thermoplastics, Sinterung von Thermoplasten, frittage des thermoplastes). В данной статье описан метод изготовления полых изделий из термопластов, основанный на спекании (С.) порошкообразного материала в форме (о С, применяемом в производстве изделий из фторсодержащих полимеров, см., напр., Тетрафторэтилена полимеры). Методом С. можно получать различные изделия объемом от 16 см3 до 5 м3 с толщиной стенок 0,4— 30 мм (отклонение от средней толщины стенок ±5%). Этим методом перерабатывают почти все термопласты; наиболее широко — полиолефины, материалы на основе эфиров целлюлозы, поликарбонат, сополимеры стирола. Индекс расплава материалов, используемых для С, должен быть не более 2. Порошки (размер частиц 0,2—0,6 мм) получают механич. измельчением гранул (предварительно охлажденных до —80°С) на стандартных дробилках или, чаще, на высокоскоростных дробилках ударного действия при комнатной темп-ре.

С. осуществляют в форме («процесс Энгеля»), Заполненную материалом закрытую форму помещают в печь, где материал, соприкасаясь с горячими стенками формы, оплавляется и образует на внутренней поверхности формы спекшуюся заготовку определенной толщины. По окончании С. форму извлекают из печи, оставшийся нерасплавленным материал высыпают в бункер, а форму с заготовкой вторично устанавливают в печь для дополнительного оплавления и глянцевания внутренней поверхности изделия. Затем форму охлаждают; при этом размеры изделия вследствие его усадки несколько уменьшаются и оно легко извлекается из формы.

При С. можно в широких пределах изменять толщину изделия, к-рая определяется темп-рой процесса и временем пребывания материала в печи. С. осуществляют при 200—450°С (в зависимости от природы материала). Длительность одного цикла, помимо природы материала, определяется также объемом изделия и толщиной его стенки. Напр., контейнер из полиэтилена низкой плотности емкостью 480 л с толщиной стенки 2,5 мм изготовляют за 20—30 мин при 270°С.

Описанный метод С. не требует применения сложного оборудования, легко автоматизируется. Основной его недостаток — сравнительно низкая производительность. Этим методом изготовляют контейнеры, баки, ванны, лодки, детские игрушки и др. С. целесообразно использовать в производстве изделий, выпускаемых мелкими партиями.

Впервые метод С. был применен в начале 40-х гг. 20 в. в Великобритании для получения изделий из порошкообразного полиэтилена.

Лит.: Склярский А. М., Пластические массы, № 8,

71 (1962); Takeshi Chin о, Japan Plastics Age, v. 7, N> 3, 53

(1969). С. П. Бокарев.

СПЕКТРОСКОПИЯ полимеров (spectroscopy, Spektroskopie, spectroscopic) — раздел физики, изучающий энергетич. уровни макромолекул и переходы между ними (энергетич. спектр). В основе методов С. лежит взаимодействие полимера с полем электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от многих км до долей нм. Основная задача С.— установление количественной связи между энергетич. спектром исследуемого макромолекулярного объекта и его химич. составом и строением, физич. свойствами, а также характером протекающих во времени превращений. Спектральный анализ широко распространен при исследовании полимеров (см. Аналитическая химия, Идентификация).

Энергетич. уровни атомов и молекул и переходы между ними изучаются соответственно атомной и молекулярной С. Конденсированное состояние вещества (и, в частности, полимеров) характеризуется структурой непрерывных зон энергии конденсированной фазы, а также уровнями энергии примесей и структурных дефектов. Однако для всех органич. веществ переход в конденсированное состояние приводит лишь к незначительным возмущениям уровней энергии отдельных молекул, что выражается в небольших сдвигах, уширениях и изменениях интенсивности атомных и молекулярных спектральных линий. Это позволяет применять к ним методы атомной и молекулярной С.

Для органич. полимеров межмолекулярные силы значительно слабее внутримолекулярных, поэтому уровни энергии полимеров практически совпадают с уровнями энергии изолированных макромолекул. Спектры полимеров очень чувствительны к малейшим изменениям в химич. составе и структуре макромолекул, за исключением нек-рых неорганич. полимеров и полимеров с протяженной системой сопряженных связей.

Макромолекулы имеют следующую систему энергетич. уровней:

1. Электронные уровни, обусловленные движением электронов вокруг ядер. Переходы электронов с внутренних оболочек дают спектр в области рентгеновского излучения, с внешних (валентных) оболочек — в видимой и УФ-областях. Эти спектры дают основную информацию об уровнях энергии электронов в макромолекуле.

2. Колебательные уровни, обусловленные периодич. колебаниями ядер около положения равновесия. Переходы между ними изучают методами ИК-, КР-, Фурье-спектроскопии и по рассеянию тепловых нейтронов (см. ниже). Колебательные уровни могут проявляться в видимой и УФ-областях, образуя тонкую структуру линий поглощения в электронном спектре (электронно-колебательные спектры).

3. Вращательные уровни, связанные с движением молекулы как целого; для макромолекул обычно не реализуются.

4. Уровни тонкой структуры, связанные со спиновым моментом электрона, образуют в видимой и УФ-областях т. наз. мультиплетную структуру электронных спектров. Эти уровни обусловлены слабыми взаимодействиями магнитных и электрич. моментов ядер с электронными оболочками молекул. Их изучают методами ЯМР и ядерного квадрупольного резонанса. Расщепление уровней энергии во внешних магнитных (явление Зеемана) и электрических (явление Штарка) полях образует уровни магнитной и электрич. структуры макромолекул (см. Электронный парамагнитный резонанс, Ядерный магнитный резонанс).

Ядерная спектроскопия (^-резонансная С, ГРС, мес-сбауэровская С.) основана на