Р, ЭПР и др.

Лит.: К а р г и н В. А., Слонимский Г. Л., Краткие очерки по физико-химии полимеров, 2 изд., М., 1967; А с-кадский А. А., Деформация полимеров, М., 1973.

^4 • ^4 -AcKQ-dcKwH*

СТЕКЛОВОЛОКНИТ — прессматериал/ состоящий из коротких стеклянных волокон, пропитанных термо-реактивной смолой. Наполнителем для С. обычно служат отрезки волокон, нитей, жгутов, кусочки тканей, связующими — феноло-формальдегидные, полиэфирные, эпоксидные, кремнийорганич. и др. смолы.

Механич. свойства С. зависят от состава, содержания и длины стекловолокна, типа применяемого связующего и метода изготовления (см. табл.). Электрич. свойства определяются в основном природой связующего. Так, диэлектрич. проницаемость и тангенс угла диэлектрич. потерь С. на основе кремнийорганич. полимера 4,5— 5,5 и 0,01—0,03 соответственно, у С. на основе феноло-формальдегидной смолы — 8 и 0,05, причем электрические свойства первых С. при нагревании до 350— 400 °С значительно более стабильны. Удельное объемное электрическое сопротивление стекловолокнита составляет не менее 1012—1014 ом-см, поверхностное — не менее 1012—1014 ом.

С. подразделяют на спутанно-волокнистые, гранулы из пропитанных нитей и жгутов, гранулированные мелкодисперсные массы, «стеклокрошку».

Т. наз. спутанно-волокнистые С. получают путем пропитки отрезков волокон длиной 40—70 мм р-ром связующего в лопастных смесителях, распушки их на раз-дирочной машине до получения рыхлого однородного материала и сушки для удаления растворителя. По сравнению с др. типами С. этот материал отличается меньшей текучестью, неравномерностью распределения связующего, меньшей стабильностью механич. свойств и усадки.

Гранулированные С. из пропитанных некрученых стеклонитей и стекложгутов изготовляют непрерывным способом путем пропитки последних р-рами связующих, сушки и разрезки на гранулы длиной приблизительно 5—6, 10, 20 и 30 мм. Диаметр гранул в зависимости от числа в них нитей может составить от 0,5 до 8,0 мм. Эти С. отличаются хорошей сыпучестью и текучестью. Полученные из них пластики характеризуются большей стабильностью механич. свойств, чем из спутанно-волокнистых С. Созданы материалы, окрашенные в различные цвета; окраска сохраняется при температуре до 120°С.

Мелкодисперсные прессмассы изготовляют путем смешения мелкоизмельченных стекловолокон длиной 0,1 — 1,5 мм (иногда с добавкой др. ингредиентов, напр. асбестовых волокон длиной ~0,5 мм, плавленого кварца) со связующим и последующего гранулирования массы. Гранулы имеют округлую форму с условным диаметром 3—6 мм. Изготовляют также «стеклокрошку» — небольшие кусочки размером 10—50 мм нарезают из отходов пропитанной связующим стеклоткани или однонаправленной ленты.

Гранулы с длиной волокна до 6 мм перерабатывают литьевым прессованием, гранулы из мелкодисперсной прессмассы — литьем под давлением, а при производстве деталей небольшого размера сложной конфигурации и деталей с тонкой металлич. арматурой — литьевым прессованием. Гранулы с длиной волокна 20 и 30 мм, спутанно-волокнистые массы и «стеклокрошку» перерабатывают преимущественно прямым прессованием, гранулы с длиной волокна 10 мм — как прямым, так и литьевым прессованием. Выбор метода определяется габаритами и конфигурацией изделия. В зависимости от конфигурации изделия и конструкции пресс-формы механич. свойства С. в изделиях вследствие ориентации волокон при заполнении формы материалом могут существенно отличаться от данных, полученных при испытании стандартных образцов, изготовленных методом прямого прессования. При литьевом прессовании, кроме того, происходит разрушение стекловолокон, что приводит к снижению прочностных характеристик С. в изделиях (иногда до 50%).

Прямое прессование осуществляют при давлении 5—50 Мн/м2 (50—500 кгс/см2), литьевое — при 20— 100 Мн/м2 (200—1000 кгс/см2), литье под давлением — при 20—200 Мн/м2 (200—2000 кгс/см2); темп-ра переработки 130—200°С, продолжительность выдержки 0,3—3 мин на 1 мм толщины изделия в зависимости от типа применяемого связующего. Усадка при прессовании 0,1—0,5%. Для уменьшения давления и продолжительности прессования стеклопластики предварительно подогревают в термошкафах или токами высокой частоты.

С целью удаления летучих продуктов из изделия, стабилизации размеров, физико-механич. и электрич. свойств, более полного отверждения связующего изделия подвергают дополнительной термообработке при 90—250 °С в течение 3—18 ч в зависимости от типа связующего.

С. широко применяют в различных отраслях пром-сти для изготовления корпусов приборов, крышек, силовых элементов конструкций, плат, катушек, щитков, колодок, изоляторов штепсельных разъемов, обтекателей антенн и т. д. Изделия конструкционного и элект-ротехнич. назначения, эксплуатируемые при темп-рах от —60 до 200 °С, изготавливают преимущественно из С. на основе «бесщелочных» алюмоборосиликатных стекловолокон и анилино-феноло-формальдегидного связующего; изделия конструкционного назначения, эксплуатируемые при темп-рах от —60 до 100 °С,— из С. на основе тех же стекловолокон и эпоксидного связующего. Для деталей радио- и электротехнич. назначения применяют С. на основе кремнийорганич. связующего и бесщелочного алюмоборосиликатного волокна (эксплуатируется до 400 °С) и кремнеземного или кварцевого волокна (кратковременная эксплуатация при темп-рах выше 400 °С). Для деталей теплозащитного назначения применяют С. на основе кремнеземного волокна и фе-ноло-формальдегидного связующего.

Лит. СМ. при ст. Стеклопластики. В. Н. Тюпаев.

СТЕКЛООБРАЗНОЕ СОСТОЯНИЕ полимеров (glassy state, Glaszustand, 6tat vitreux) — твердое состояние аморфных полимеров. В С. с. вязкость полимера превышает 1012—1013 н-сек/м2 (1013—1014 пуаз), а модуль упругости — 103—10* Мн/м2 (104—105 кгс/см2). Переход полимеров из вязкотекучего или высокоэластич. состояния в стеклообразное наз. стеклованием. С. с. реализуется также в результате процессов, к-рые обычно к стеклованию не относят: вытяжка или сшивание полимеров, находящихся в высокоэластическом состоянии; выпаривание р-ров полимеров или высушивание гелей при темп-рах ниже стеклоТот* 7с h вания температуры, (Тс)

Температура ИЛи плавления темпер атуДиаграмма объем — темпера- р ы соответственно, тура (пояснения в тексте). Основная особенность

С. с.— его термодинамич. неравновесность. Взаимосвязь между жидким, кристаллич. и стеклообразным состояниями полимеров можно пояснить с помощью диаграммы объем — темп-ра (рисунок). При охлаждении расплава полимера его объем непрерывно уменьшается вследствие того, что в результате молекулярных перегруппировок расплав переходит из одного равновесного состояния в другое. Если скорость охлаждения достаточно мала, при нек-рой темп-ре Тк происходит кристаллизация, сопровождающаяся скачкообразным уменьшением объема (линия АБ). Для многих полимеров при высокой скорости охлаждения кристаллизация не успевает произойти, и вещество остается в переохлажденном жидком состоянии, неравновесном по отношению к кристаллическому (линия АВ). При Тс молекулярное движение становится настолько медленным, что даже за очень длительное время эксперимента перегруппировки не успевают происходить, т. е. вещество стеклуется, затвердевает. При темп-рах ниже Тс С. с. неравновесно по отношению как к равновесному жидкому состоянию (пунктирная линия ВД), так и к кристаллич. состоянию.

Термодинамич. неравновесность С. с. приводит к тому, что при постоянной темп-ре Готж с течением времени структура стекла изменяется, стремясь к равновесной (явление структурной релаксации), с соответствующим изменением свойств (линия ГД). Достижение равновесной структуры практически возможно лишь в узком температурном интервале, когда Готж меньше Тс на 15—20 °С.

В С. с. сегментальная подвижность сильно ограничена, однако происходят релаксационные процессы, связанные с вращением концевых или боковых групп, переориентацией небольших участков молекулярной цепи в области дефектов структур, напр. на поверхности микротрещин. Соответствующие релаксационные переходы можно наблюдать по появлению максимумов на температурных зависимостях физич. свойств, напр. механич. и диэлектрич. потерь.

По механич. поведению С. с. можно разделить на хрупкое, к-рое реализуется при темп-рах ниже хрупкости температуры, и нехрупкое (см. также Прочность). Нехрупкое С. с. характеризуется тем, что при достаточно медленном растяжении при напряжениях, превышающих предел вынужденной высокоэластичности, происходит вытяжка полимера. Молекулярная ориентация, возникшая при этом, сохраняется после разгрузки практически неограниченно долго при Т<ТС (см. Высокоэластичность вынужденная).

Напряженные полимерные стекла с течением времени

самопроизвольно растрескиваются (см. Долговечность).

Лит. см. при ст. Стеклование.

Г. М. Бартенев, В. Г. Никольский.

СТЕКЛОПЛАСТИКИ (glass reinforced plastics, glas-verstarkte Kunststoffe, plastiques renforces par verre) — пластики на основе полимерного связующего и стеклянного наполнителя. Наиболее широко в качестве стекло-наполнителя в производстве С. применяют стеклянные волокна в различной форме: моноволокна, нити, жгуты, ткани, ленты, холсты (маты). Стеклонаполнитель м. б. подвергнут предварительной пропитке полимерным связующим (используемый в таком виде материал наз. препрегом). О С, представляющих собой пресскомпо-зиции на основе коротких предварительно пропитанных связующим стекловолокон, см. Стекловолокниты, о С, содержащих в качестве наполнителя стеклоткань, см. Стеклотекстолиты, о С. с наполнителем в виде микросфер см. Пластики с полым наполнителем.

Термореактивные стеклопластики. В качестве связующих в производстве таких С. применяют в основном полиэфирные, эпоксидные, феноло-формальдегидные, кремнийорганич. и фурановые смолы, полиимиды.

Стеклопластики с ориентированным расположением непрерывных волокон. Эти материалы подразделяют на однонаправленные (все волокна расположены взаимно параллельно) и перекрестные (волокна расположены под заданным углом друг к другу, постоянным или переменным по изделию). С. с