५.४.२. पॉलिमर मॅट्रिक्स कंपोझिट

पॉलिमर मॅट्रिक्ससह संमिश्र सामग्री कमी घनता (1200 ... 1900 kg / m 3), कमी खाच संवेदनशीलता, थर्मल आणि इलेक्ट्रिकल चालकता, उच्च थकवा आणि विशिष्ट शक्ती, प्रक्रियाक्षमता, रेडिओ पारदर्शकता (अनेक सामग्री), इ. कंपोझिटसाठी पॉलिमर मॅट्रिक्स म्हणून थर्मोसेटिंग (प्रामुख्याने) आणि थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर, आणि फिलर्स - वरीलपैकी कोणतेही वापरले जातात.

थर्माप्लास्टिक पॉलिमरवर आधारित साहित्यहलके आणि मध्यम-लोडेड मशीन आणि उपकरणांचे भाग, शरीराचे भाग, गीअर्स आणि स्प्रॉकेट्सच्या निर्मितीसाठी विविध निसर्गाच्या विखुरलेल्या फिलर्ससह (टॅल्क, ग्रेफाइट, मेटल ऑक्साइड, स्तरित घन स्नेहक, धातू पावडर, स्वतंत्र फायबरग्लास इ.) वापरतात. बेअरिंग्ज आणि सील, ड्राइव्ह बेल्ट, कंटेनर इ.

थर्मोप्लास्टिक कंपोझिटमध्ये, काचेने भरलेली सामग्री सर्वात जास्त वापरली जाते. फिलर म्हणून, अल्कली-मुक्त अॅल्युमिनोबोरोसिलिकेट ग्लासचे 9 ... 13 मायक्रॉन व्यासाचे तंतू वापरले जातात, लहान (0.1 ... 1 मायक्रॉन लांब) आणि लांब (3 ... 12 मिमी लांब) 10 ... पॉलिमर वस्तुमानाच्या 40%. पॉलिमाइड्स, पॉली कार्बोनेट, पॉलीप्रॉपिलीन आणि इतर थर्मोप्लास्टिक्सवर आधारित काचेने भरलेले प्लास्टिक तयार केले जाते. ग्लास फायबरसह थर्मोप्लास्टिक्स भरल्याने पॉलिमरची ताकद वैशिष्ट्ये आणि उष्णता प्रतिरोधकता वाढते, 1.5 ... 2 पट कमी होते, थर्मल विस्तार 2 ... 7 पट कमी होते, सहनशक्तीची मर्यादा वाढते आणि पोशाख प्रतिरोधकता वाढते. ग्रॅफाइट, मॉलिब्डेनम डायसल्फाइड, बोरॉन नायट्राइड इत्यादी कंपोझिटमध्ये घन स्तरित स्नेहकांचा समावेश केल्याने पॉलिमरचे घर्षण गुणांक कमी होतो आणि त्यांचा पोशाख प्रतिरोध वाढतो.

थर्मोप्लास्टिकवर आधारित कंपोझिटची ताकद पुरेशा उच्च प्रभाव शक्तीसह 150 ... 160 MPa पर्यंत पोहोचते (KCU = 8 ... 60 J/m2).

थर्मोसेटिंग प्लास्टिकवर आधारित संमिश्र साहित्यते पॉलिमरवर आधारित असतात जे गरम केल्यावर किंवा हार्डनर्सच्या क्रियेखाली त्रिमितीय पॉलिमर रचना तयार करतात. फिनॉल-फॉर्मलडीहाइड, युरिया-फॉर्मल्डिहाइड, मेलामाइन-फॉर्मल्डिहाइड, ऑर्गनोसिलिकॉन आणि इतर रेझिन्सवर आधारित कंपोझिट गरम करून बरे होतात. दुसऱ्या प्रकारात पॉलिसिलॉक्सेन, इपॉक्सी रेजिन आणि असंतृप्त पॉलिस्टरवर आधारित कंपोझिटचा समावेश होतो.

थर्मोसेटिंग प्लास्टिक, थर्मोप्लास्टिक्सच्या विरूद्ध, शीत प्रवाहाच्या पूर्ण अनुपस्थितीद्वारे दर्शविले जाते, लक्षणीय उष्णता प्रतिरोधक असते, अघुलनशील असतात आणि थोडी सूज असते. ते उष्णता प्रतिरोधक तापमानापर्यंत गुणधर्मांची स्थिरता प्रदर्शित करतात, पॉलिमरच्या प्रकारानुसार -60 ते +200 ... 300 डिग्री सेल्सियस तापमानात दीर्घकालीन भार सहन करण्याची क्षमता आणि चांगले डायलेक्ट्रिक गुणधर्म आहेत. परंतु हे साहित्य थर्मोप्लास्टिक्सपेक्षा कमी तांत्रिकदृष्ट्या प्रगत आहेत.

इपॉक्सी रेजिन्समध्ये फिलरला सर्वाधिक चिकटपणा असतो. बरे केलेले इपॉक्सी रेजिन अल्कली, ऑक्सिडायझिंग एजंट आणि बहुतेक सेंद्रिय ऍसिडला प्रतिरोधक असतात. तथापि, त्यांच्यावर आधारित कंपोझिटमध्ये कमी यांत्रिक गुणधर्म असतात, 200 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत उष्णता प्रतिरोधक असतात, याशिवाय, हे रेजिन विषारी असतात.

ऑर्गेनोसिलिकॉन आणि पॉलिमाइड बाईंडरवर आधारित कंपोझिटमध्ये सर्वाधिक उष्णता प्रतिरोधक असतो (280 ... 350 °C पर्यंत).

इपॉक्सी रेजिन्स आणि असंतृप्त पॉलिस्टर्सचा वापर खोलीच्या तपमानावर (कोल्ड क्युरिंग) करण्यास सक्षम असलेली सामग्री मिळवणे शक्य करते, जे मोठ्या आकाराच्या उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये खूप महत्वाचे आहे.

सह संमिश्र साहित्य विखुरलेले फिलर्सजे सेंद्रिय (लाकडी पीठ, सेल्युलोज) आणि खनिज (क्वार्ट्ज, टॅल्क, अभ्रक, धातूचे ऑक्साईड्स, ग्रेफाइट, मॉलिब्डेनम डायसल्फाइड, बोरॉन नायट्राइडसह घन स्तरित वंगण) पदार्थांचे पावडर म्हणून वापरले जातात, त्यात समस्थानिक गुणधर्म असतात, कमी यांत्रिक शक्ती आणि प्रभाव शक्ती .

म्हणून तंतुमय मजबुतीकरण साहित्यकापूस टो, कॉर्ड थ्रेड, एस्बेस्टोस फायबर, फायबरग्लास वापरले जातात. त्यानुसार, या पदार्थांना तंतू, कॉर्ड तंतू, एस्बेस्टोस तंतू, काचेचे तंतू असे म्हणतात.

तंतू - फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइड राळ सह गर्भित कापसाच्या लिंटरवर आधारित प्लास्टिक. प्रेस पावडरच्या तुलनेत सामग्रीची प्रभाव शक्ती (10 kJ/m 2 पर्यंत) वाढलेली आहे, परंतु त्यांच्यात लक्षणीय प्रमाणात कमी द्रवता आहे, ज्यामुळे पातळ-भिंतीचे भाग मिळू शकत नाहीत. तंतूंमध्ये कमी डायलेक्ट्रिक गुणधर्म असतात, ते उष्णकटिबंधीय हवामानासाठी अस्थिर असतात आणि अॅनिसोट्रॉपिक गुणधर्म असतात. ते कंपन आणि शॉक लोड्सच्या वाढीव प्रतिकारासह सामान्य तांत्रिक उत्पादनांच्या निर्मितीसाठी वापरले जातात, वाकणे आणि टॉर्शनमध्ये काम करतात, उदाहरणार्थ, बेल्ट पुली, फ्लॅंज, हँडल, कव्हर इ.

एस्बेस्टोस तंतू - तंतुमय खनिज असलेले संमिश्र - एस्बेस्टोस, 0.5 मायक्रॉन पर्यंत व्यास असलेल्या पातळ तंतूंमध्ये विभागले जातात. फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइड आणि ऑर्गनोसिलिकॉन रेजिन्सचा वापर बाईंडर म्हणून केला जातो. त्यांची उच्च प्रभाव शक्ती आणि 200 °C पर्यंत उष्णता प्रतिरोधक आहे, ते आम्लयुक्त वातावरणास प्रतिरोधक आहेत आणि चांगले घर्षण गुणधर्म आहेत. ते प्रामुख्याने ब्रेक उपकरणांसाठी (ब्रेक पॅड, अस्तर, क्लच डिस्क) साहित्य म्हणून वापरले जातात.

फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइड-आधारित एस्बेस्टोस तंतू उच्च-शक्तीच्या उष्णता-प्रतिरोधक भागांच्या उत्पादनासाठी इलेक्ट्रिकल उद्देशांसाठी वापरतात (विद्युत पॅनेल, उच्च- आणि कमी-व्होल्टेज संग्राहक), आणि ऑर्गनोसिलिकॉन पॉलिमरवर आधारित - दीर्घकाळ चालणाऱ्या भागांसाठी 200 डिग्री सेल्सिअस (मटेरियल के-41-5) पर्यंत तापमानात आणि उच्च पॉवर कॉन्टॅक्टर्स, टर्मिनल ब्लॉक्स (KMK-218) च्या आर्किंग चेंबरसाठी. नवीनतम सामग्री उष्णकटिबंधीय प्रतिरोधक आहेत. फाओलाइट - asb फायबर, फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइड रेझिनसह asb तंतू गर्भधारणेद्वारे प्राप्त केले जाते, त्यानंतर मिश्रण रोलिंग करून, आम्ल-प्रतिरोधक पाईप्स आणि कंटेनर तयार करण्यासाठी वापरले जाते.

फायबरग्लास फिलर म्हणून फायबरग्लास असलेले प्लास्टिक आहेत. 5 ... 20 मायक्रॉन व्यासासह काचेचे तंतू वापरले जातात, तन्य शक्तीसह उच्च-शक्ती  V = 600 ... 3800 MPa आणि उच्च-मॉड्यूलस (VM-1, VMP, M-11),  V असलेले = 3900 ... 4700 MPa आणि 110 GPa पर्यंत stretching वर एक लवचिक मॉड्यूलस. फायबर, धागे, वेगवेगळ्या लांबीचे बंडल वापरले जातात, जे मोठ्या प्रमाणावर फायबरग्लासची प्रभाव शक्ती निर्धारित करते. फायबर जितका पातळ तितके त्याचे दोष कमी आणि ताकद जास्त.

काचेच्या तंतूंचे यांत्रिक गुणधर्म काचेच्या तंतूंची रचना, प्रमाण आणि लांबी, बाईंडरचा प्रकार, फायबरग्लास आणि बाईंडर यांच्यातील इंटरफेसमध्ये होणार्‍या भौतिक आणि रासायनिक प्रक्रिया आणि प्रक्रिया पद्धती यावर अवलंबून असतात. उदाहरणार्थ, इ ग्लास (अल्कली-मुक्त अॅल्युमिनोसिलिकेट) पासून ग्लास फायबरला एस ग्लास फायबर (उष्मा-प्रतिरोधक उच्च-शक्ती) ने इपॉक्सी बाईंडरमध्ये बदलल्यास कंपोझिटची ताकद 40% वाढू शकते.

बाईंडरसह फायबरग्लासची ओलेपणा सुधारण्यासाठी, इंटरफेसवर उद्भवणारे ताण कमी करणे, फायबर आणि बाइंडरमधील चिकटपणा वाढवणे, विविध प्रतिक्रियाशील गट (विनाइल, मेथॅक्रिलिक, फिनाइल, अमिनो) असलेल्या संयुगे असलेल्या फायबरचे फिनिशिंग (उपचार) करणे. आणि इमिनो गट इ.) वापरला जातो. फायबरसह बाईंडरच्या सीमावर्ती थरातील ताण कमी करणे, आकुंचन आणि छिद्र कमी करणे, उष्णता प्रतिरोधकता वाढवणे हे बाइंडरमध्ये पावडर फिलर्स, विशेषतः, बरे झालेल्या बाईंडरच्या पावडरमुळे सुलभ होते.

फायबरग्लासचे विभाजन केले जाते: अडकलेले तंतुमय, दाणेदार आणि बारीक विखुरलेले प्रेस मास.

गोंधळलेला फायबरग्लास 40 ... 70 मिमी लांब फायबर विभागांच्या गर्भाधानाने प्राप्त होते, त्यानंतर सॉल्व्हेंट काढून टाकण्यासाठी फ्लफिंग आणि कोरडे केले जाते (उदाहरणार्थ, AG-4V). या सामग्रीचा तोटा म्हणजे बाईंडरचे असमान वितरण, यांत्रिक गुणधर्मांचा अधिक प्रसार आणि इतर फायबरग्लासच्या तुलनेत कमी तरलता.

दाणेदार फायबरग्लास(प्रिमिक्स)न वळलेले काचेचे तंतू आणि काचेच्या बंडलच्या गर्भाधानाने प्राप्त होते, त्यानंतर 5, 10, 20 आणि 30 मिमी लांब ग्रॅन्युलमध्ये कोरडे करून कापून. ग्रॅन्युल व्यास 0.5 ... 8 मिमी. सामग्रीमध्ये चांगली प्रवाहक्षमता आणि तरलता आहे, यांत्रिक गुणधर्मांची अधिक स्थिरता आहे. सामग्रीच्या या श्रेणीमध्ये फायबरग्लास डीएसव्हीचा समावेश आहे.

बारीक ग्लास फायबर प्रेसबाईंडरसह 1.5 मि.मी. लांबीपर्यंत पिचलेल्या काचेच्या तंतूंचे मिश्रण करून बनविले जाते, त्यानंतर ग्रॅन्युलेशन (ग्रॅन्युल 3 ... 6 मिमी आकारात). 10 पर्यंत ग्रॅन्यूलसह ​​"ग्लास चिप्स" देखील तयार केले ... 50 मिमी लांब फायबरग्लास कचरा पासून.

6 मिमी आकारापर्यंत ग्रॅन्युलसह दाणेदार फायबरग्लास इंजेक्शन मोल्डिंगद्वारे प्रक्रिया केली जाते. उत्कृष्ट काचेच्या तंतूंवर इंजेक्शन मोल्डिंगद्वारे प्रक्रिया केली जाऊ शकते आणि मेटल फिटिंगसह उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये - इंजेक्शन मोल्डिंग. 10 मिमीच्या धान्य लांबीच्या फायबरग्लासवर कास्टिंग आणि थेट दाबून प्रक्रिया केली जाते आणि 20 आणि 30 मिमी धान्य लांबीसह - फक्त थेट दाबून.

फायबरग्लासचा वापर शरीराचे अवयव, शील्डचे घटक, इन्सुलेटर, प्लग कनेक्टर, अँटेना फेअरिंग इत्यादी करण्यासाठी केला जातो. -60 ते +200 डिग्री सेल्सिअस तापमानावर चालणारी उत्पादने अॅनिलिन-फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइड रेझिन्स आणि अल्कली-मुक्त अॅल्युमिनोबोरोसिलिकेट ग्लास फायबरच्या आधारे तयार केली जातात आणि तापमान श्रेणीसाठी - 60 ... +100 °С च्या आधारावर इपॉक्सी रेजिन्स.

ऑर्गेनोसिलिकॉन रेझिन्सवर आधारित फायबरग्लास 400 डिग्री सेल्सिअस तापमानापर्यंत आणि क्वार्ट्ज किंवा सिलिका फायबरच्या वापराने थोड्या काळासाठी आणि उच्च तापमानात चालवले जातात. उष्णता-संरक्षण भागांसाठी, सिलिका फायबर आणि फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइड रेझिन्सवर आधारित काचेचे तंतू वापरले जातात.

ग्लास मॅट्स आणि असंतृप्त पॉलिस्टर रेजिनवर आधारित, prepregs, जे मोठ्या आकाराचे भाग (बॉडी, बोटी, उपकरणांचे मुख्य भाग इ.) तयार करण्यासाठी वापरले जातात. ओरिएंटेड तंतूंच्या वापरामुळे सुधारित यांत्रिक गुणधर्मांसह काचेचे तंतू मिळणे शक्य होते. उदाहरणार्थ, ओरिएंटेड फायबरग्लास AG-4C मध्ये आहे:  V = 200 ... 400 MPa, KCU = 100 kJ / m 2; तर AG-4V साठी गोंधळलेल्या फायबरवर आधारित:  V = 80 MPa, KCU = 25 kJ/m 2.

सेंद्रिय तंतू पॉलिमर बाइंडरवर आधारित संमिश्र सामग्री आहेत, ज्यामध्ये सेंद्रिय पॉलिमरचे तंतू (पॉलिमाइड, लवसान, नायट्रॉन, विनॉल इ.) फिलर म्हणून काम करतात. या तंतूंपासून बनविलेले हार्नेस, फॅब्रिक्स आणि मॅट देखील मजबुतीकरणासाठी वापरतात. थर्मोसेटिंग रेजिन्स (इपॉक्सी, फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइड, पॉलिमाइड इ.) बाईंडर म्हणून वापरले जातात.

समान थर्मोफिजिकल वैशिष्ट्यांसह पॉलिमेरिक बाइंडर आणि फिलर्सचा वापर, तसेच त्यांच्यामध्ये प्रसार आणि रासायनिक परस्परसंवाद करण्यास सक्षम असलेले, यांत्रिक गुणधर्मांची स्थिरता, उच्च विशिष्ट शक्ती आणि प्रभाव शक्ती, रासायनिक प्रतिकार, थर्मल शॉक, उष्णकटिबंधीय प्रतिरोधकतेसह कंपोझिट प्रदान करते. वातावरण आणि घर्षण. बहुतेक ऑर्गेनो फायबरचे अनुज्ञेय ऑपरेटिंग तापमान 100 ... 150 डिग्री सेल्सिअस असते आणि पॉलिमाइड बाईंडर आणि उष्णता-प्रतिरोधक फायबरच्या आधारे - 200 ... 300 डिग्री सेल्सियस पर्यंत. या सामग्रीच्या तोट्यांमध्ये कमी संकुचित शक्ती आणि रांगणे यांचा समावेश आहे.

उच्च-शक्तीचे कंपोझिट मिळविण्यासाठी, सुगंधित पॉलिमाइड्स (अॅरामिड फायबर्स एसव्हीएम, टेरलॉन, केवलर) वर आधारित तंतू वापरतात, ज्यात उच्च यांत्रिक गुणधर्म असतात, विस्तृत तापमान श्रेणीमध्ये थर्मल स्थिरता, चांगले डायलेक्ट्रिक आणि थकवा गुणधर्म असतात. विशिष्ट ताकदीच्या बाबतीत, हे तंतू बोरॉन आणि कार्बन तंतूंनंतर दुसऱ्या क्रमांकावर आहेत.

बोरॉन तंतू - बोरॉन तंतूंनी भरलेल्या पॉलिमर मॅट्रिक्सवर संमिश्र साहित्य. त्यांच्याकडे चांगले यांत्रिक गुणधर्म, कमी रांगणे, उच्च थर्मल आणि विद्युत चालकता, सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्स, इंधन आणि स्नेहकांना प्रतिकार, किरणोत्सर्गी विकिरण आणि चक्रीय पर्यायी भार आहेत.

बोरॉन तंतू हे BCl 3 +H 2 वायूच्या मिश्रणातून ~1130°C तापमानावर टंगस्टन फिलामेंटवर बोरॉनच्या रासायनिक साठाद्वारे तयार केले जातात. उष्णता प्रतिरोध वाढवण्यासाठी, तंतूंना सिलिकॉन कार्बाइडने लेपित केले जाते, जे आर्गॉन आणि हायड्रोजन वातावरणात वाष्प-वायू टप्प्यातून देखील जमा केले जाते. अशा तंतूंना बोर्सिक म्हणतात. बोरॉन तंतूंसाठी बाईंडर म्हणून, सुधारित इपॉक्सी रेजिन्स आणि पॉलिमाइड्स वापरतात. बोरॉन तंतू KMB-3, KMB-Zk 100 °C पर्यंत, KMB-1 आणि KMB-1k 200 °C पर्यंत आणि KMB-2k 300 °C पर्यंत तापमानात उत्पादनांची कार्यक्षमता सुनिश्चित करतात. प्रक्रियेची उत्पादनक्षमता सुधारण्यासाठी, ग्लास फायबरसह बोरॉन फायबरचे मिश्रण असलेले कंपोझिट वापरले जातात.

बोरॉन फायबरचा वापर विमान वाहतूक आणि अंतराळ तंत्रज्ञानामध्ये विविध प्रोफाइल, पॅनेल, कॉम्प्रेसर पार्ट्स इत्यादींच्या निर्मितीसाठी केला जातो.

कार्बन तंतू (CFRP) - पॉलिमर बाईंडर आणि कार्बन फायबरवर आधारित संमिश्र साहित्य. कार्बन फायबर उच्च उष्णता प्रतिरोधक द्वारे दर्शविले जातात; विशिष्ट सामर्थ्य, रासायनिक आणि हवामानाचा प्रतिकार, थर्मल रेखीय विस्ताराचा कमी गुणांक.

दोन प्रकारचे तंतू वापरले जातात: कार्बनाइज्ड आणि ग्राफिटाइज्ड. विस्कोस किंवा पॉलीएक्रिलोनिट्रिल (PAN) तंतू, दगड आणि पेट्रोलियम पिच, ज्यांना विशेष उष्मा उपचार केले जातात, ते प्रारंभिक सामग्री म्हणून वापरले जातात. ऑक्सिडायझिंग नसलेल्या वातावरणात उच्च-तापमान प्रक्रियेच्या प्रक्रियेत, सेंद्रिय तंतूपासून कार्बन तंतूंमध्ये संक्रमण होते. कार्बनीकरण 900 ... 2000 डिग्री सेल्सिअस तापमानात आणि 3000 डिग्री सेल्सिअस तापमानात ग्राफिटायझेशन केले जाते. यांत्रिक गुणधर्मांनुसार, कार्बन तंतू उच्च-मॉड्यूलस आणि उच्च-शक्तीमध्ये विभागलेले आहेत. थर्मोसेटिंग पॉलिमरचा वापर बाईंडर म्हणून केला जातो: इपॉक्सी, फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइड, इपॉक्सी-फेनोलिक रेजिन्स, पॉलिमाइड्स, इ. तसेच कार्बन मॅट्रिक्स.

कार्बन फायबरमध्ये चांगले यांत्रिक गुणधर्म, स्थिर आणि गतिमान सहनशक्ती, पाणी आणि रासायनिक प्रतिकार इ.

epoxy-anilino-formaldehyde बाईंडर (KMU-3, KMU-Zl) वर आधारित कार्बोफायबर्स 100 °C पर्यंत तापमानात, epoxy-phenolic (KMU-1l, KMU-ly) वर 200 °C पर्यंत, पॉलिमाइड ( KMU- 2, KMU-2l) 300 °C पर्यंत, कार्बन मॅट्रिक्सवर हवेत 450 °C पर्यंत आणि निष्क्रिय वातावरणात 2200 °C पर्यंत.

कार्बोफायबरचा वापर विमानचालन आणि रॉकेट, अँटेना, जहाजे, कार आणि क्रीडा उपकरणांसाठी संरचनात्मक भागांच्या निर्मितीसाठी केला जातो.

स्तरित संमिश्र साहित्यशीट फिलर्स (फॅब्रिक्स, पेपर, लिबास इ.), गर्भवती आणि पॉलिमर बाईंडरसह एकत्र जोडलेले आहेत. या पदार्थांमध्ये अॅनिसोट्रॉपिक गुणधर्म असतात. तंतुमय मजबुतीकरण घटक म्हणून, विविध निसर्गाच्या उच्च-शक्तीच्या तंतूंवर आधारित कापड वापरले जातात: कापूस, काच-डामर फॅब्रिक्स, सेंद्रिय फॅब्रिक्स, कार्बन फॅब्रिक्स, सेंद्रिय काचेचे कापड, बोरॉन-ऑर्गेनिक ग्लास फॅब्रिक्स. ताना आणि वेफ्टमधील तंतूंच्या गुणोत्तरामध्ये कापड एकमेकांपासून भिन्न असतात, विणण्याच्या प्रकारात, ज्यामुळे त्यांच्या यांत्रिक गुणधर्मांवर परिणाम होतो. लॅमिनेटेड कंपोझिट शीट्स, पाईप्स, रिक्त स्वरूपात तयार केले जातात.

Getinax - सुधारित फेनोलिक, एमिनो-फॉर्मल्डिहाइड आणि युरिया रेजिन्स आणि विविध ग्रेडच्या कागदावर आधारित प्लास्टिक.

ऑर्गनोजेटिनॅक्स सिंथेटिक तंतूंपासून कागदाच्या आधारे बनवले जातात, बहुतेकदा सुगंधी पॉलिमाइड्स आणि पॉलीव्हिनिल अल्कोहोलपासून. पॉलिमाइड्स, फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइड, इपॉक्सी रेजिन्स आणि इतर बाइंडर म्हणून वापरले जातात. गेटिनाक्सच्या तुलनेत, आक्रमक वातावरणात त्यांचा प्रतिकार जास्त असतो आणि भारदस्त तापमानात यांत्रिक आणि डायलेक्ट्रिक गुणधर्मांची स्थिरता असते.

टेक्स्टोलाइट - पॉलिमर बाईंडर आणि कॉटन फॅब्रिक्सवर आधारित लॅमिनेटेड प्लास्टिक. सामग्रीमध्ये उच्च यांत्रिक गुणधर्म आहेत, कंपनांना प्रतिकार आहे. मुख्य उद्देशाच्या आधारावर, टेक्स्टोलाइट्स स्ट्रक्चरल, इलेक्ट्रिकल, ग्रेफाइट, लवचिक कुशनिंगमध्ये विभागले जातात.

स्ट्रक्चरल टेक्स्टोलाइट ग्रेड पीटीके, पीटी, पीटीएम गीअर्स, प्लेन बेअरिंग्सच्या उत्पादनासाठी वापरले जातात ज्याचा वापर 90 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त नसलेल्या घर्षण झोनमध्ये, रोलिंग मिल्स, टर्बाइन, पंप इत्यादींमध्ये केला जातो. हे शीट्सच्या स्वरूपात तयार केले जाते. 0.5 ते 8 मिमी जाडीसह आणि 8 ते 13 मिमी जाडी असलेल्या प्लेट्स.

इलेक्ट्रोटेक्निकल टेक्स्टोलाइटचा वापर उणे ६५ ते +१६५ डिग्री सेल्सिअस तापमान आणि ६५% पर्यंत आर्द्रता असलेल्या वातावरणात विद्युत इन्सुलेट सामग्री म्हणून केला जातो. हे 0.5 ते 50 मिमी ग्रेड A, B, G, VCh च्या जाडीसह शीट्सच्या स्वरूपात तयार केले जाते. ट्रान्सफॉर्मर तेलामध्ये 8 kV/mm पर्यंत विद्युत शक्ती. ग्रेड A - 50 Hz च्या औद्योगिक वारंवारतेवर ट्रान्सफॉर्मर तेल आणि हवेमध्ये ऑपरेशनसाठी सुधारित विद्युत गुणधर्मांसह. ग्रेड बी - 50 हर्ट्झच्या वारंवारतेवर हवेतील ऑपरेशनसाठी सुधारित विद्युत गुणधर्मांसह. ग्रेड जी - गुणधर्म आणि वापराच्या क्षेत्राच्या बाबतीत ग्रेड ए प्रमाणेच, परंतु वॉरपेज आणि जाडीसाठी विस्तारित सहनशीलतेसह. एचएफ ग्रेड - उच्च फ्रिक्वेन्सीवर (10 6 हर्ट्झ पर्यंत) हवेच्या ऑपरेशनसाठी.

ग्रेफाइट टेक्स्टोलाइटचा वापर रोलिंग उपकरणांसाठी बेअरिंग्जच्या निर्मितीसाठी केला जातो आणि 1 ... 50 मिमी जाडी, 1400 मिमी पर्यंत लांबी आणि 1000 मिमी पर्यंत रुंदी असलेल्या शीटच्या स्वरूपात तयार केला जातो.

लवचिक गॅस्केट टेक्स्टोलाइटचा वापर तेले, केरोसीन, गॅसोलीनच्या संपर्कात असलेल्या मशीन असेंब्लीमध्ये सीलिंग आणि इन्सुलेट गॅस्केटच्या उत्पादनासाठी केला जातो. ते 0.2 ... 3.0 मिमीच्या जाडीसह शीट्सच्या स्वरूपात तयार केले जातात.

एटी एस्बेस्टोस-टेक्स्टोलाइट्स आणि asbogetinaks फिलर म्हणून, अनुक्रमे, एस्बेस्टोस फॅब्रिक किंवा एस्बेस्टोस पेपर (60% पर्यंत) समाविष्ट आहे आणि बाईंडर म्हणून - फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइड आणि मेलामाइन-फॉर्मल्डिहाइड रेजिन्स, सिलिकॉन-ऑर्गेनिक पॉलिमर, जे परवानगीयोग्य ऑपरेटिंग तापमान निर्धारित करतात.

मेलामाइन-फॉर्मल्डिहाइडवर आधारित सामग्री 200 डिग्री सेल्सिअस तापमानात, फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइडवर - 250 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत आणि ऑर्गनोसिलिकॉनवर 300 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत दीर्घकालीन ऑपरेशन दरम्यान उत्पादनांच्या ऑपरेशनला परवानगी देते. थोड्या काळासाठी, तापमान 3000 डिग्री सेल्सियसपर्यंत पोहोचू शकते. एस्बेस्टोस-टेक्स्टोलाइट्सचा वापर प्रामुख्याने ब्रेक पॅड, ब्रेक लाइनिंग, उष्णता-इन्सुलेट आणि उष्णता-संरक्षण सामग्री म्हणून केला जातो.

ग्लास फायबर काचेच्या फॅब्रिक्स आणि विविध पॉलिमर बाईंडरच्या आधारे बनवले जातात. फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइड रेजिन्स (KAST, KAST-V, KAST-R) वर, ते PTK टेक्स्टोलाइटपेक्षा जास्त उष्णता प्रतिरोधक असतात, परंतु कंपन प्रतिरोधनात वाईट असतात. ऑर्गेनोसिलिकॉन रेजिन्स (STK, SK-9F, SK-9A) वर उच्च उष्णता आणि दंव प्रतिरोधक, उच्च रासायनिक प्रतिरोधक क्षमता आहे, त्याच्या संपर्कात धातूचा गंज होत नाही. फायबरग्लासचा वापर प्रामुख्याने मोठ्या आकाराच्या रेडिओ अभियांत्रिकी उत्पादनांसाठी केला जातो.

600 kJ/m 2 पर्यंत उच्च प्रभाव शक्ती KCU, 1000 MPa पर्यंत तात्पुरती प्रतिकार ग्लास फायबर अॅनिसोट्रॉपिक साहित्य, ग्लास लिबास (SVAM) सह प्रबलित. विशिष्ट कडकपणाच्या बाबतीत, ही सामग्री धातूंपेक्षा कनिष्ठ नाही आणि विशिष्ट सामर्थ्याच्या बाबतीत ते त्यांच्यापेक्षा 2 ... 3 पट श्रेष्ठ आहेत.

गॅस भरलेले प्लास्टिककंपोझिटच्या वर्गास देखील श्रेय दिले जाऊ शकते, कारण त्यांची रचना घन आणि वायूच्या टप्प्यांचा समावेश असलेली प्रणाली आहे. ते दोन गटांमध्ये विभागले गेले आहेत: फोम प्लास्टिक आणि फोम प्लास्टिक. स्टायरोफोमएक सेल्युलर रचना आहे, ज्यामध्ये छिद्र पॉलिमर लेयरद्वारे एकमेकांपासून वेगळे केले जातात. पोरोप्लास्ट्सएक खुली सच्छिद्र प्रणाली आहे आणि त्यात असलेली वायू किंवा द्रव उत्पादने एकमेकांशी आणि वातावरणाशी संवाद साधतात.

स्टायरोफोम थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर (पॉलीस्टीरिन, पॉलीव्हिनिल क्लोराईड, पॉलीयुरेथेन) आणि थर्मोसेटिंग रेजिन्स (फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइड, फिनॉल-रबर, ऑर्गनोसिलिकॉन, इपॉक्सी, युरिया) च्या आधारावर प्राप्त केले. सच्छिद्र रचना प्राप्त करण्यासाठी, बहुतेक प्रकरणांमध्ये, गॅस तयार करणारे घटक पॉलिमर बाईंडरमध्ये आणले जातात, ज्याला म्हणतात. उडवणारे एजंट.तथापि, स्वयं-फोमिंग सामग्री देखील आहेत, उदाहरणार्थ, पॉलिथर यूरेथेन फोम, पॉलीपॉक्सी फोम. थर्मोप्लास्टिक रेजिनवर आधारित फोम प्लास्टिक अधिक तांत्रिकदृष्ट्या प्रगत आणि लवचिक असतात, तथापि, त्यांच्या ऑपरेशनची तापमान श्रेणी -60 ते +60 °C पर्यंत असते.

पोरोप्लास्ट्स मुख्यतः रचनांच्या यांत्रिक फोमिंगद्वारे प्राप्त केले जातात, उदाहरणार्थ, संकुचित हवेसह किंवा विशेष फोमिंग एजंट्स वापरुन. फोम केलेल्या वस्तुमानाच्या कडकपणा दरम्यान, द्रावण, कोरडे आणि बरे होण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान पेशींच्या भिंतींमधून काढून टाकले जाते, ते नष्ट करते. पाण्यात विरघळणाऱ्या पदार्थांसह रचना भरून छिद्रांद्वारे मिळवता येते. उत्पादन दाबल्यानंतर आणि बरे केल्यानंतर, ते गरम पाण्यात बुडवले जाते, ज्यामध्ये विरघळणारे पदार्थ धुऊन जातात.

फोम प्लॅस्टिकचा वापर शॉक शोषक, सॉफ्ट सीट्स, स्पंज, फिल्टर, कंपन डॅम्पिंग आणि व्हेंटिलेशन युनिट्समध्ये ध्वनीरोधक गॅस्केट, सायलेन्सर, हेल्मेट आणि हेल्मेटमधील गॅस्केट इत्यादींसाठी केला जातो. त्यांची घनता 25 ... 500 kg/m 3 आहे.

धातू-पॉलिमर फ्रेम साहित्यसंमिश्र सामग्री आहेत ज्यामध्ये वाहक आधार त्रिमितीय धातूची जाळी आहे आणि इंटरफ्रेम पोकळी विविध कार्यात्मक घटक असलेल्या पॉलिमर रचनांनी भरलेली आहे (चित्र 5.11).

तांदूळ. ५.११. मेटल-पॉलिमर फ्रेम सामग्री (a) आणि MPC सामग्री (b):

1 - धातूचे कण, 2 - पॉलिमर, 3 - घन वंगण, 4 - पायरोलाइटिक ग्रेफाइट

मेकॅनिकल अभियांत्रिकीमध्ये, मेटल-सिरेमिक फ्रेमवर आधारित मेटल-पॉलिमर स्व-वंगण सामग्री आणि विविध कोरडे स्नेहक (ग्रेफाइट, मॉलिब्डेनम डायसल्फाइड, कॅडमियम आयोडाइड इ.) असलेले पॉलिमर बाइंडर वापरण्यात आले आहेत. अशी सामग्री प्लेन बेअरिंग, रोलिंग बेअरिंग केज, पिस्टन रिंग इत्यादींच्या निर्मितीसाठी वापरली जाते.

मेटल-सिरेमिक फ्रेम मिळविण्यासाठी, कथील कांस्य, स्टेनलेस स्टील, काचेच्या सिरेमिकचे पावडर वापरले जातात. इंटरफ्रेम पोकळी PTFE-4D ने PTFE च्या 50% जलीय निलंबनाने किंवा शिसेसह PTFE-4D च्या मिश्रणाने गर्भाधानाने भरली जाते. स्टेनलेस स्टील पावडरच्या आधारे बनवलेले सिरॅमिक-मेटल अँटीफ्रक्शन मटेरियल MPK, त्यात पायरोग्राफाइट आणि फ्लोरोप्लास्ट-4 असतात.

त्याच्या उत्पादनासाठी तंत्रज्ञान खालीलप्रमाणे आहे: मेटल पावडर 20 ... 70% च्या सच्छिद्रतेसह फ्रेममध्ये दाबले आणि सिंटर केले जातात. नंतर, एका विशेष चेंबरमध्ये, कार्बनयुक्त वायू छिद्रांमधून एका तापमानात जातो ज्यामुळे गॅसचे पायरोलिसिस आणि ग्रेफाइट फ्रेमच्या भिंतींवर सुमारे 3/4 छिद्र भरले जाणे सुनिश्चित होते, त्यानंतर एकाच वेळी उष्मा उपचारांसह फ्लूरोप्लास्टिक-4 सस्पेंशनसह उत्पादनास वारंवार व्हॅक्यूम गर्भित केले जाते.

दिलेल्या प्रकारची स्व-वंगण सामग्री 250 डिग्री सेल्सियस पर्यंत तापमानात कार्यक्षम असते.

टेप फ्रेम सेल्फ-लुब्रिकेटिंग मटेरियल वापरणे खूप आशादायक आहे, जे मेटल बेस (टेप) आहे, ज्यावर छिद्रयुक्त मेटल-सिरेमिक फ्रेमचा थर बेक केला जातो. फ्रेमची छिद्रे फ्लोरोप्लास्ट -4 आणि घन स्नेहकांवर आधारित रचनांनी भरलेली असतात.

टेप साहित्यअतिशय तांत्रिकदृष्ट्या प्रगत आहेत, प्लेन बेअरिंग्ज (रोल्ड) आणि कोणत्याही आकाराचे लाइनर तयार करण्यास अनुमती देतात) उच्च दाबांवर (200 ... 300 MPa पर्यंत) आणि स्लाइडिंग गतीवर 280 ° C पर्यंत तापमानात स्नेहन न करता ऑपरेशन करण्याची परवानगी देतात. मेटल बेस टेप आणि कांस्य सच्छिद्र फ्रेमचा वापर घर्षण क्षेत्रातून चांगली उष्णता काढून टाकण्याची खात्री देतो आणि छिद्रांमध्ये आणि पृष्ठभागावर स्थित घन स्नेहकांसह फ्लोरोप्लास्ट -4 कमी घर्षण गुणांक आणि घर्षण जोड्यांचा उच्च पोशाख प्रतिरोध सुनिश्चित करतो. परदेशात, DU, DP, DQ सारखे टेप साहित्य मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

फ्रेम टेप सामग्रीचा एक तोटा म्हणजे पृष्ठभागाच्या रनिंग-इन लेयरची लहान जाडी (10 ... 20 µm), जी बियरिंग्ज हाऊसिंगमध्ये बसविल्यानंतर मशीनिंग करण्याची शक्यता वगळते.

फ्रेम स्व-वंगण सामग्री वापरणे प्रभावी आहे, ज्याची फ्रेम धातूच्या तंतू किंवा जाळीपासून सिंटर केलेली असते आणि विविध पॉलिमर रचनांचा वापर मॅट्रिक्स म्हणून केला जातो, तसेच कार्बन-ग्रेफाइट आणि मेटॅलाइज्ड कार्बन-ग्रेफाइट फॅब्रिक्सवर आधारित सामग्री वापरली जाते. घन स्नेहकांसह पॉलिमर बाईंडर.

सध्या, ते मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते संमिश्र लाकूड साहित्य,जे मजबुतीकरण करणारे लाकूड साहित्य (फिलर्स), मॅट्रिक्स (सामान्यत: पॉलिमरिक) मध्ये एकत्रित केले जातात आणि विशेष ऍडिटीव्हच्या परिचयासह. काही प्रकरणांमध्ये, त्यांना लाकूड प्लास्टिक, किंवा KDPM (संमिश्र लाकूड पॉलिमर साहित्य) म्हणतात.

पार्टिकल बोर्ड - बाइंडरमध्ये मिसळलेल्या लाकडाच्या कणांना गरम फ्लॅट दाबून तयार केलेली मोठ्या आकाराची उत्पादने. GOST 10632-89 नुसार, प्लेट्स 2440x1220 आकारात तयार केल्या जातात; 2750x1500; 3500x1750; 3660x1830; 5500x2440 मिमी, 10 ते 25 मिमी पर्यंत जाडी, वाळूयुक्त आणि वाळू नाही. प्लेटच्या उद्देशानुसार तीन श्रेणींमध्ये विभागले गेले आहे: P-1 (P-1M मल्टी-लेयर आणि P-1T थ्री-लेयर)- रेडिओ आणि इन्स्ट्रुमेंट मेकिंग, फर्निचर आणि बांधकाम घटकांमधील केस, पॅनेल आणि इतर भाग तयार करणे. थर्मोसेटिंग आणि थर्मोप्लास्टिक पॉलिमर, पेंट आणि वार्निशवर आधारित चित्रपटांसह अस्तर; P-2 (P-2T आणि P-20 एकल-स्तर, A आणि B गटांमध्ये विभागलेले) - उपकरणे, मशीन्स, कंटेनर आणि कंटेनर (अन्न वगळता), रॅक, फर्निचरचे घटक आणि इमारतींच्या संरचनांचे उत्पादन. वरवरचा भपका, सजावटीच्या कागदासह अस्तर लावा - लॅमिनेटेड प्लास्टिक आणि तोंड न लावता; P-3 (P-ET)- मोटर व्हॅनसाठी शरीराचे भाग, कार विभाजने, लोड-बेअरिंग स्ट्रक्चर्सचे घटक. पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेनुसार, प्लेट्स पॉलिश (1 आणि II ग्रेड) आणि अनपॉलिश (I आणि II ग्रेड) मध्ये विभागल्या जातात.

लाकडी फायबर बोर्ड (GOST 4598-86), घनतेवर अवलंबून, ते सॉफ्ट (M), अर्ध-हार्ड (PT), हार्ड (T) आणि सुपरहार्ड (ST) मध्ये विभागले गेले आहेत आणि वाकण्याच्या शक्तीवर अवलंबून, सात श्रेणींमध्ये विभागले गेले आहेत: M -4, M- 12, M-20, PT-100, T-350, T-400 आणि ST-500, जिथे संख्या kgf / cm 2 मध्ये वाकताना प्लेट्सच्या अंतिम ताकदीचे किमान मूल्य दर्शवितात. प्लेटची जाडी 2.5; 3.2; 4; 5; 6; ८:१२; 16 आणि 25 मिमी, रुंदी 1220 ते 1830 मिमी आणि लांबी 1200 ते 5500 मिमी. ओलावापासून संरक्षित उत्पादने आणि संरचनांमध्ये वापरण्यासाठी डिझाइन केलेले.

लाकडी लॅमिनेटेड प्लास्टिक (चिपबोर्ड) - विविध प्रकारच्या लाकडाच्या सिंथेटिक रेजिन्सने गर्भित केलेले गरम-दाबलेले मल्टीलेयर लिबास शीट. चिपबोर्ड उच्च सामर्थ्य आणि पोशाख प्रतिरोध, घर्षण कमी गुणांक आणि चांगले धावणे द्वारे दर्शविले जातात.

चिपबोर्ड 1 ते 15 मिमी जाड आयताकृती पत्रके, 15 ते 60 मिमी जाड - प्लेट्सच्या स्वरूपात बनविल्या जातात. लांबीच्या बाजूने संपूर्ण लिबास शीटपासून चिकटलेल्या शीट आणि स्लॅबला घन म्हणतात, आणि अनेक - संमिश्र (काहीसे कमी गुणधर्मांसह). 950 मिमी रुंदी आणि 700, 1150 आणि 1500 मिमी आणि 1200x1500 मिमी लांबीसह घन पत्रके तयार केली जातात; संमिश्र 2400x950, 4800x1200, 5000x1200 मिमी; घन स्लॅब: 750x750, 950x700 (1150, 1500); 1200x1200 (1500), कंपाऊंड प्लेट्स कंपाऊंड शीट सारख्याच आकारात तयार केल्या जातात. GOST 13913-78 आणि GOST 20366-75 नुसार चिपबोर्ड 11 ग्रेडमध्ये विभागले गेले आहे.

क्रमांकावर KDPM मधील आश्वासक घटक आणि भागश्रेय दिले जाऊ शकते:

बेल्ट कन्व्हेयर्सचे रोलर्स;

रोलिंग बेअरिंग हाउसिंग;

अंध आणि रस्ता कव्हर, hatches;

चाके आणि रोलर्सचे मध्यवर्ती भाग (स्टीलच्या पट्ट्यांसह चाकांचे केंद्र);

क्रेन, टेल्फर्स, चेन होइस्ट इ. साठी केबल ब्लॉक्स;

पुली, स्प्रॉकेट्स, गीअर्स शाफ्टवर कीलेस जोड्यांसह बसवलेले;

वजन, काउंटरवेट्स, डॅम्पर, फ्लायव्हील्स ज्याचा आतील भाग कॉम्प्रेस्ड मेटल शेव्हिंग्सने बनलेला असतो आणि बाहेरील भाग केडीपीएमने बनलेला असतो;

कार, ​​बस, वॅगन, विविध मशीन्सच्या केबिन इत्यादींच्या आतील अस्तरांसाठी पॅनेल;

वायवीय आणि हायड्रॉलिक सिलेंडरचे पिस्टन;

विंडो फ्रेम;

पॉलीयुरेथेन फोमपासून बनवलेल्या भागांसाठी फ्रेम;

बेंट-ग्लूड प्रोफाइल आणि लिबास पॅनेल;

प्लायवुड, फायबरबोर्ड, चिपबोर्ड, डीएसजी 1, चिपबोर्ड किंवा धातू (स्टील, अॅल्युमिनियम) आणि लाकूड फिलर्ससह फोम प्लॅस्टिकचा मध्यवर्ती भाग बनवलेल्या बाह्य शीट्ससह सँडविच पॅनेल;

स्ट्रक्चरल आणि उष्मा-इन्सुलेटिंग हेतूंसाठी लाकूड फिलर्ससह फोम प्लास्टिकचे बनलेले भाग (उदाहरणार्थ, कारच्या छतासाठी फास्टनिंग भाग, कारचे उष्णता, आवाज आणि कंपन इन्सुलेशन, डिझेल लोकोमोटिव्ह, रेफ्रिजरेटर्स आणि गॅरेजचे दरवाजे, चॅनेललेस लेइंगसह पाईप्सचे थर्मल इन्सुलेशन , इ.);

जलाशय (गॅस टाक्या, रिसीव्हर इ.).

निवडक हस्तांतरण मोडमध्ये कार्यरत प्लेन बीयरिंग;

अर्थात, KDPM च्या अर्जाची मानले जाणारी आशादायक क्षेत्रे पूर्ण असल्याचा दावा करत नाहीत, सर्व संभाव्य क्षेत्रे वापरत नाहीत आणि लक्षणीयरीत्या वाढवता येतात.

हा लेख कशाबद्दल आहे हे योग्यरित्या समजून घेण्यासाठी, आपल्याला प्रथम वाक्यांश योग्यरित्या परिभाषित करणे आवश्यक आहे - थर्मोप्लास्टिक कंपोझिट मटेरियल (T.K.M.), आणि कोणत्याही परिस्थितीत कंपाऊंडसह गोंधळून जाऊ नका, कारण आम्ही पूर्णपणे भिन्न सामग्रीबद्दल बोलत आहोत. तर, थर्मोप्लास्टिक संमिश्र सामग्री (संमिश्र) म्हणजे काय? प्रत्येक घटकाची रासायनिक ओळख कायम ठेवताना त्यांच्यातील स्पष्ट इंटरफेस आणि गुणात्मकरीत्या नवीन गुणधर्म असलेली दोन किंवा अधिक घटकांची विषम बहु-फेज सामग्री आहे. यात प्लास्टिक बेस (मॅट्रिक्स) असतो, जो बाईंडर म्हणून काम करतो आणि पावडर, फायबर इत्यादी (फिलर) स्वरूपात विविध घटकांचा समावेश असतो. मॅट्रिक्स सामग्रीची घनता, फिलरमधील ताणांचे हस्तांतरण आणि वितरण सुनिश्चित करते, कंपोझिटची घट्टपणा, उष्णता, आर्द्रता, अग्नि आणि रासायनिक प्रतिकार, त्याचे तांत्रिक, तसेच थर्मोफिजिकल, इलेक्ट्रिकल आणि रेडिओ अभियांत्रिकी गुणधर्म निर्धारित करते. ऑपरेशनल आणि टेक्नॉलॉजिकल गुणधर्मांचे इष्टतम संयोजन मॅट्रिक्स आणि फिलरचे गुणधर्म आणि सामग्रीचे नियमन करण्यासाठी निर्देशित केले जाते, त्यांच्या दरम्यान फेज सीमेवर संवाद साधणे, फिलरचे अभिमुखता. अनेक मॅट्रिक्स (पॉलिमॅट्रिक्स कंपोझिट) किंवा विविध निसर्गाचे फिलर (हायब्रिड कंपोझिट) वापरल्याने कंपोझिटचे गुणधर्म नियंत्रित करण्याच्या शक्यता वाढतात. पॉलिमरचे मूलभूत ग्रेड थर्मोप्लास्टिक संमिश्र सामग्रीचे मॅट्रिक्स म्हणून वापरले जातात. मूलभूत थर्मोप्लास्टिक पॉलिमरची आधुनिक श्रेणी, त्यांच्या लवचिक-शक्ती गुणधर्म आणि विकृती उष्णता प्रतिरोधनाच्या पातळीनुसार, सशर्तपणे तीन गटांमध्ये विभागली गेली आहे.

आण्विक संरचनेनुसार, थर्मोप्लास्टिक्स दोन गटांमध्ये विभागले जातात - अनाकार आणि स्फटिक. स्ट्रक्चरल वैशिष्ट्यांमुळे, दुसऱ्या गटातील पॉलिमर उत्पादकांसाठी सर्वात जास्त स्वारस्य आहेत, जे उच्च पातळीचे भौतिक आणि यांत्रिक गुणधर्म आणि जास्त रासायनिक प्रतिकार देऊ शकतात.

थर्मोप्लास्टिक्सच्या जागतिक उत्पादनाचे प्रमाण (1990 मध्ये - 86 दशलक्ष टन, 2000 मध्ये - 150 दशलक्ष टन, 2010 मध्ये, अंदाजानुसार - 258 दशलक्ष टन) थर्मोप्लास्टिकच्या जागतिक उत्पादनाच्या प्रमाणापेक्षा लक्षणीय आहे. फिलर म्हणून, पावडरच्या स्वरूपात घन फिलर्स, विविध लांबीचे तंतू, विविध रासायनिक निसर्गाच्या तंतूपासून विणलेल्या आणि न विणलेल्या रचनांचा वापर केला जाऊ शकतो. केलेल्या कार्यांवर अवलंबून, फिलर्स तीन गटांमध्ये विभागले गेले आहेत:

जड- बॅराइट, डोलोमाइट, नैसर्गिक खडू, संगमरवरी इ. त्यांचा वापर अंतिम उत्पादनाची किंमत कमी करण्याच्या इच्छेमुळे आहे, जेव्हा सामग्रीच्या गुणधर्मांमध्ये काही बिघाड स्वीकार्य आहे;

सक्रिय- प्रामुख्याने नैसर्गिक सिलिकेट्सवर आधारित - वोलास्टोनाइट, काओलिन, अभ्रक, तालक. त्यांचे सुधारित तांत्रिक गुणधर्म "नैसर्गिक घटकांद्वारे निर्धारित केले जातात: कणांचा आकार, त्यांच्या अॅनिसोट्रॉपीची पातळी, पॉलिमरच्या संबंधात कणांच्या पृष्ठभागाची रसायनशास्त्र;

कार्यात्मक किंवा पृष्ठभाग सुधारित.हे ज्ञात आहे की संमिश्र सामग्रीची गुणवत्ता आणि स्पर्धात्मकता सुधारण्यासाठी, सेंद्रिय आणि/किंवा अजैविक संयुगे असलेल्या फिलरच्या पृष्ठभागावर कार्यात्मकपणे बदल करणे महत्वाचे आहे, ज्यामुळे फिलरला अतिरिक्त गुणधर्म प्रदान करणे शक्य होते जे महत्वाचे पॅरामीटर्स सुधारतात किंवा ऑप्टिमाइझ करतात. थर्माप्लास्टिक च्या. थर्माप्लास्टिक संमिश्र सामग्रीच्या उत्पादनासाठी सर्वात आशादायक फिलर्सचा हा तिसरा गट आहे.

अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना, फिलर विशेष गुणधर्मांचा वाहक बनतो, ज्यामुळे संबंधित तांत्रिक ऍडिटीव्हची पूरकता, पुनर्स्थित करणे किंवा जतन करणे शक्य होते. पॉलिमरमध्ये फिलर्सचा वापर आपल्याला अनुप्रयोगांच्या विस्तृत श्रेणीतील उत्पादनांचे गुणधर्म नियंत्रित करण्यास अनुमती देतो.

अंतिम उत्पादन आणि व्याप्तीसाठी आवश्यक गुणांवर अवलंबून थर्मोप्लास्टिक मिश्रित सामग्री सशर्तपणे खालील गटांमध्ये विभागली जाऊ शकते:

भरलेले - खनिज फिलर्सच्या परिचयामुळे वाढलेली ताकद वैशिष्ट्ये आहेत - कडकपणा, ताकद, संकोचन करण्यासाठी प्रतिकार;

स्लो-बर्निंग - आग प्रतिरोध वाढला आहे आणि विशेष ऍडिटीव्ह - अग्निरोधकांच्या परिचयामुळे ज्वालाच्या बाह्य स्त्रोताशिवाय ज्वलनास समर्थन देत नाही;

चिकट - पॉलिमर-पॉलिमर, पॉलिमर-मेटल सिस्टीम इत्यादींमध्ये चिकट गुणधर्म वाढवले ​​आहेत. अशा कॉपॉलिमरमध्ये बदल करून: इथिलीन विनाइल एसीटेट कॉपॉलिमर, इथिलीन इथाइल अॅक्रिलेट कॉपॉलिमर;

दंव-प्रतिरोधक - खनिज फिलर्स आणि इलास्टोमर्सच्या परिचयामुळे कमी तापमानास प्रतिकार वाढला आहे;

क्रॉसलिंक - रेडिएशन किंवा पॉलिमरच्या रासायनिक क्रॉसलिंकिंगमुळे उष्णता प्रतिरोध, ताकद आणि कडकपणा वाढला आहे;

पॉलिमॅट्रिक्स - अतिरिक्त गुणधर्म आहेत जे पॉलिमरच्या वेगवेगळ्या ग्रेडच्या मिश्रणामुळे बेस ग्रेडपेक्षा वेगळे आहेत;

संकरित - विविध निसर्गाच्या फिलर्सच्या परिचयामुळे मिश्रित गुणधर्मांचे नियमन करण्यासाठी विस्तारित पर्याय आहेत.

आधुनिक साहित्य विज्ञानाच्या प्रमुख समस्यांपैकी एक म्हणजे थर्मोप्लास्टिक संमिश्र सामग्रीची नवीन पिढी तयार करणे जे उत्पादक आणि ग्राहकांच्या परस्परविरोधी आवश्यकता पूर्ण करेल.

शब्दसंग्रह.

प्लास्टिक (प्लास्टिक, प्लास्टिक)- पॉलिमर असलेली स्ट्रक्चरल सामग्री, जी उत्पादनाच्या निर्मिती दरम्यान चिकट स्थितीत असते आणि ऑपरेशन दरम्यान काचेच्या अवस्थेत असते. उत्पादनांच्या मोल्डिंग दरम्यान चिकट स्थितीतून काचेच्या स्थितीत संक्रमण होण्याच्या कारणावर अवलंबून, प्लास्टिक थर्मोप्लास्टिक्स आणि थर्मोप्लास्टिक्समध्ये विभागले गेले आहे.

पॉलिमर- उच्च-आण्विक संयुगे, ज्याचे रेणू (मॅक्रोमोलेक्यूल्स) मोठ्या संख्येने पुनरावृत्ती होणारे गट किंवा मोनोमर युनिट्स, रासायनिक बंधांनी एकमेकांशी जोडलेले असतात.

थर्मोप्लास्टिक्स- पॉलिमरिक मटेरियल जे गरम झाल्यावर चिकट स्थितीत एकाधिक संक्रमणास अनुमती देते.

थर्मोप्लास्टिक, थर्मोसेटिंग प्लास्टिक- पॉलिमरिक मटेरियल, जेव्हा गरम होते किंवा हार्डनर्सच्या कृती अंतर्गत, अघुलनशील आणि अघुलनशील अवस्थेत बदलते.

इलास्टोमर्स- पॉलिमर आणि त्यावर आधारित साहित्य. त्यांच्या ऑपरेशनच्या तापमानाच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये अत्यंत लवचिक गुणधर्म असणे. ठराविक इलास्टोमर्स रबर्स आणि रबर्स आहेत.

पॉलिमर संयुगे- थर्मोसेटिंग ऑलिगोमर्स (इपॉक्सी आणि पॉलिस्टर रेजिन, लिक्विड सिलिकॉन रबर्स) किंवा मोनोमर्स (मेथाक्रिलेट्स, पॉलीयुरेथेनच्या संश्लेषणासाठी प्रारंभिक साहित्य) आधारित रचना विद्युत, रेडिओ अभियांत्रिकी आणि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमधील प्रवाहकीय सर्किट आणि भाग इन्सुलेट करण्यासाठी. संयुगे साठी मूलभूत आवश्यकता: अस्थिर पदार्थांची अनुपस्थिती; पुरेशी उच्च व्यवहार्यता; कमी चिकटपणा.

पॉलिमरची उष्णता प्रतिरोधक क्षमता- वाढत्या तापमानासह कडकपणा (म्हणजे मऊ न करणे) राखण्याची क्षमता. या प्रकरणांमध्ये उष्णता प्रतिरोधकतेचे परिमाणवाचक सूचक हे तापमान आहे ज्यावर स्थिर भाराच्या परिस्थितीत नमुन्याचे विकृत रूप एका विशिष्ट मूल्यापेक्षा जास्त नसते.

"थर्मोप्लास्टिक मॅट्रिक्स आणि शॉर्ट कार्बन फायबर मश्ताकोव्ह ए.पी., मेलिखोव्ह के.व्ही., मन्याक..." वर आधारित संमिश्र साहित्याचे फेनोमेनोलॉजिकल मॉडेल

थर्मोप्लास्टिक मॅट्रिक्स आणि शॉर्ट कार्बन फायबरवर आधारित संमिश्र साहित्याचे फेनोमेनोलॉजिकल मॉडेल

मश्ताकोव ए.पी., मेलिखोव के.व्ही., मन्याक आय.एस.

जेएससी एनपीपी रडार एमएमएस,

सेंट पीटर्सबर्ग, रशिया

थर्मोप्लास्टिक मॅट्रिक्सचा समावेश असलेल्या संमिश्र सामग्रीच्या यांत्रिक वैशिष्ट्यांचा प्रायोगिकपणे अभ्यास केला गेला आहे. अनअक्षीय तन्य चाचण्यांच्या मालिकेतून इंजेक्शन मोल्डेड प्लेट्समधून कापलेल्या नमुन्यांवर वैशिष्ट्ये प्राप्त केली गेली. प्लेटच्या इंजेक्शन मोल्डिंगची प्रक्रिया मर्यादित व्हॉल्यूम पद्धतीद्वारे तयार केली गेली. या प्रकरणात, स्निग्ध न्यूटोनियन द्रवपदार्थ म्हणून पॉलिमर वितळण्याच्या गतीच्या समीकरणांची प्रणाली सोडवली गेली, मॅट्रिक्समधील तंतूंच्या अभिमुखता टेन्सर्सचे निर्धारण करण्यासाठी फोल्गर-टकर समीकरणाद्वारे पूरक. सामग्रीचे विश्लेषणात्मक मॉडेल तयार करण्यासाठी, दोन-चरण एकसंधीकरण योजना वापरली गेली: प्रथम, मोरी-तनाका योजना दिलेल्या आकाराच्या एकल समावेशासाठी प्रभावी वैशिष्ट्ये निर्धारित करण्यासाठी वापरली गेली, त्यानंतर, गणना केलेल्या घटकांवर आधारित. अभिमुखता टेन्सर, प्रतिनिधी व्हॉल्यूमच्या संपूर्ण सेलची प्रभावी वैशिष्ट्ये Voit योजना वापरून निर्धारित केली गेली. तंतू लवचिक समस्थानिक मानले गेले होते, मॅट्रिक्स हे मिसेस निकषासह लवचिक-प्लास्टिक असल्याचे गृहीत धरले गेले होते आणि समस्थानिक, पॉवर-लॉ स्ट्राँगिंग लॉ (J2-मॉडेल). फ्रॅक्चर मॉडेल म्हणून, त्साई-हिल सामर्थ्य निकष असलेले "प्रथम स्यूडो-ग्रेन" फ्रॅक्चर मॉडेल निवडले गेले. मॅट्रिक्स आणि तंतूंची वैशिष्ट्ये, तसेच अयशस्वी निकषांचे मापदंड, किमान वर्ग पद्धती वापरून तीन प्रकारच्या नमुन्यांसाठी गणना केलेल्या आणि प्रायोगिक स्ट्रेन वक्रांमधील सर्वोत्तम कराराच्या स्थितीवर आधारित पुनरावृत्तीने निवडले गेले. स्ट्रेन वक्रांच्या तुलनेच्या स्वरूपात सादर केलेले परिणाम लवचिक आणि लवचिक दोन्ही क्षेत्रांतील प्रयोगाशी समाधानकारक करार दर्शवतात. संदर्भ

एस. टी. चुंग आणि टी. एच. विजयी. शॉर्ट-फायबर-प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्सच्या इंजेक्शन मोल्डिंगमध्ये फायबर ओरिएंटेशनचे संख्यात्मक अनुकरण. अभियांत्रिकी आणि विज्ञान, मिड-एप्रिल 1995, व्हॉल. 35, क्र. 7.-पी. ६०४-६१८.

B. E. VerWeyst, C. L. Tucker III, P. H. Foss_, J. F. O'Gara. 3-डी इंजेक्शन मोल्डेड फीचर्समध्ये फायबर ओरिएंटेशन: भविष्यवाणी आणि प्रयोग / आंतरराष्ट्रीय पॉलिमर प्रोसेसिंग, 18 जून 1999.

मोरी टी, तनाका के. मॅट्रिक्समधील सरासरी ताण आणि चुकीच्या समावेशासह सामग्रीची सरासरी लवचिक ऊर्जा. Acta Metall 1973; २१:५७१-५७४.

आर. क्रिस्टेनसेन. कंपोझिटच्या यांत्रिकी / आर. क्रिस्टेनसेनचा परिचय. - एम.: मीर, 1982. - 334 पी.

एस. कममोन, आय. डोगरी, एल. अॅडम, जी. रॉबर्ट, एल. डेलाने. चुकीच्या संरेखित शॉर्ट फायबरसह लवचिक कंपोझिटसाठी पहिले स्यूडो-ग्रेन फेल्युअर मॉडेल. संमिश्र: भाग A 42 (2011) 1892–1902.

जे. एम. कैसर, एम. स्टोमेल. शॉर्ट फायबर प्रबलित पॉलिमरच्या ताकदीचा अंदाज. जर्नल ऑफ प्लास्टिक टेक्नॉलॉजी 8 (2012) 3, 278-300.

तत्सम कामे:

"करार क्र.

"सारांश1. स्वतःबद्दल माहिती1. आडनाव Abai2. नाव रौशन ३. मधले नाव Madiyarizy4. जन्मतारीख आणि जन्म ठिकाण 12/01/1994 कारागंडा प्रदेश कारागंडा शहर 5. राष्ट्रीयत्व कझाक 6. लिंग स्त्री7. वैवाहिक स्थिती विवाहित नाही8. घरचा पत्ता कारागंडा, प्रिकनाल ... "

“इलेक्ट्रॉनिक लिलाव क्र. 163/ए/एव्हीआर दिनांक 01/26/2017 च्या सूचनेमध्ये बदलांची सूचना आणि कामाच्या इलेक्ट्रॉनिक लिलावाच्या कार्यप्रदर्शनावरील दस्तऐवजात (कार्यक्रम आणि कामाच्या कामावर सहकारभार पाहणे) किंवा) जीर्णोद्धार (दुरुस्ती) आणि (किंवा) जीर्णोद्धार (दुरुस्ती) आणि (किंवा) जीर्णोद्धार (दुरुस्ती) »

"पब्लिक असोसिएशन "बेलारशियन कार्टिंग फेडरेशन" रेसिंग कारसाठी वर्गीकरण आणि तांत्रिक आवश्यकता "कार्ट" 1 मार्च 2012 रोजी अंमलात आली, 25 फेब्रुवारी 2012 मिन्स्क 20 च्या BFC प्रोटोकॉलच्या परिषदेने मंजूर केली ... "

""व्यवसायांच्या जगात"ध्येय: बांधकाम व्यवसायांबद्दलची समज वाढवून विद्यार्थ्यांचे व्यावसायिक अभिमुखता तयार करणे, प्रतिष्ठेवरील रशियन फेडरेशनचे अध्यक्ष आणि सरकारचे कार्यक्रम आणि उपक्रमांशी परिचित होणे ..."

"मानव हक्क परिषदेच्या तीसव्या सत्राचा अजेंडा आयटम 5 मानवी हक्क संस्था आणि ग्रामीण भागात काम करणार्‍या शेतकर्‍यांच्या आणि इतर लोकांच्या हक्कांवरील संयुक्त राष्ट्रांच्या जाहीरनाम्याच्या मसुद्यावरील खुल्या अंती आंतरशासकीय कार्यगटाचा अहवाल..."

"नॉन-प्रॉफिट पार्टनरशिप सेल्फ-रेग्युलेटरी ऑर्गनायझेशन "रिजनल असोसिएशन ऑफ डिझायनर्स" (एनपी एसआरओ "आरओपी") नॉन-प्रॉफिट पार्टनरशिप "रिजनल असोसिएशन ऑफ डिझायनर्स" च्या सेल्फ-रेग्युलेटरी ऑर्गनायझेशनच्या कौन्सिलच्या बैठकीचे मिनिटे 128 22 नोव्हेंबर 2013 स्थळ..."

«Roil Platinum, पेट्रोल सिस्टम क्लीनर "Roil Platinum™ Metal Conditioner" पॅकिंग: 500 ml., 4 l. उद्देश: कालांतराने, घर्षणामुळे तुमचे इंजिन झिजते. Roil Platinum™ मेटल कंडिशनर तुमच्या वाहनाच्या इंजिनचे आयुष्य आणि शक्ती वाढवू शकतो, दुरुस्तीचा खर्च कमी करून...”

«UDK 621.921 खाते टूल वेअरमध्ये ग्राइंडिंग मोडची निवड V.V. बोरिसोव्ह1, आय.डी. इबतुलिन1, डी.आर. Zagidullina2 1 समारा राज्य तांत्रिक विद्यापीठ 2 Bashkir राज्य विद्यापीठ

"रशियन फेडरेशनच्या शिक्षण आणि विज्ञान मंत्रालयाने उच्च शिक्षणाची फेडरल राज्य स्वायत्त संस्था" राष्ट्रीय संशोधन टॉमस्क पॉलिटेक्निकल युनिव्हर्सिटी "उपयुक्त. इन्स्टिट्यूट ऑफ सायबरनेटिक्स फॉर अकॅडमिक अफेयर्सचे संचालक एस.ए. गैव्होरोन्स्की "_" 2015 शिस्तीचा कार्य कार्यक्रम "स्वयंचलित सल्लामसलत ..."

2017 www.site - "विनामूल्य इलेक्ट्रॉनिक लायब्ररी - इलेक्ट्रॉनिक दस्तऐवज"

या साइटची सामग्री पुनरावलोकनासाठी पोस्ट केली गेली आहे, सर्व अधिकार त्यांच्या लेखकांचे आहेत.
तुमची सामग्री या साइटवर पोस्ट केली आहे हे तुम्ही मान्य करत नसल्यास, कृपया आम्हाला लिहा, आम्ही 1-2 कामकाजाच्या दिवसांत ते काढून टाकू.

"पॉलिमर कंपोझिटची व्याख्या आणि वर्गीकरण संमिश्र सामग्री म्हणजे दोन किंवा अधिक घटकांपासून मिळवलेली सामग्री आणि ..."

-- [ पान 1 ] --

विषय 1. पॉलिमरची व्याख्या आणि वर्गीकरण

संमिश्र. घटकांच्या परस्परसंवादाची यंत्रणा

आधुनिक युगाला पॉलिमर आणि मिश्रित पदार्थांचे शतक म्हणता येईल.

पॉलिमर कंपोझिटची व्याख्या आणि वर्गीकरण

संमिश्र साहित्य म्हणजे दोन किंवा अधिक घटकांपासून बनविलेले साहित्य आणि

दोन किंवा अधिक टप्प्यांचा समावेश आहे. एक घटक (मॅट्रिक्स) एक सतत तयार करतो

फेज, दुसरा फिलर आहे. संमिश्र सामग्री ही विषम प्रणाली आहेत आणि तीन मुख्य वर्गांमध्ये विभागली जाऊ शकतात:

1. मॅट्रिक्स प्रणाली ज्यामध्ये एक सतत टप्पा (मॅट्रिक्स) आणि एक विखुरलेला टप्पा (अस्वच्छ कण) असतात.

2. तंतुमय फिलर्ससह रचना.

3. दोन किंवा अधिक अखंड टप्प्यांची इंटरपेनेट्रेटिंग रचना असलेल्या रचना.

एकसंध पॉलिमरच्या तुलनेत विषम पॉलिमर रचनांचे फायदे:

1. वाढलेली कडकपणा, ताकद, मितीय स्थिरता.

2. नाश आणि प्रभाव शक्ती वाढलेली कार्य.

3. वाढलेली उष्णता प्रतिरोधक क्षमता.

4. गॅस आणि बाष्प पारगम्यता कमी.

5. समायोज्य विद्युत गुणधर्म.

6. कमी खर्च.

एका रचनामध्ये या सर्व गुणधर्मांचे संयोजन साध्य करणे अशक्य आहे. याव्यतिरिक्त, फायद्यांची प्राप्ती अनेकदा अवांछित गुणधर्मांच्या देखाव्यासह असते (प्रवाहात अडचण, म्हणून, मोल्डिंग, काही भौतिक आणि यांत्रिक गुणधर्म खराब होणे).

रचनांच्या गुणधर्मांमध्ये विस्तृत फरक केवळ आकृतीशास्त्र आणि टप्प्यांमधील चिकट ताकद बदलून प्राप्त केला जाऊ शकतो.

मॅट्रिक्सद्वारे बाह्य क्रियेचे एकसमान प्रसारण आणि फिलरच्या सर्व कणांमध्ये त्याचे वितरण करण्यासाठी, मॅट्रिक्स-फिलर इंटरफेसमध्ये मजबूत आसंजन आवश्यक आहे, जे शोषण किंवा रासायनिक परस्परसंवादाद्वारे प्राप्त केले जाते.

विषम प्लास्टिकमधील न जुळणार्‍या घटकांमधील अशा बाँडिंगचे अस्तित्व त्यांना यांत्रिक मिश्रणांपासून वेगळे करते.

मॅट्रिक्स धातू, सिरेमिक, कार्बन असू शकते. फिलर मॅट्रिक्सपेक्षा लक्षणीय उच्च भौतिक आणि यांत्रिक गुणधर्मांसह कण आणि तंतूंच्या स्वरूपात सादर केले जाते.

कणांना सामान्यतः पार्टिक्युलेट फिलर असे संबोधले जाते, त्यांच्याकडे अनिश्चित, क्यूबिक, गोलाकार किंवा खवलेला आकार असतो ज्याचा आकार एक मिमीच्या अपूर्णांकांपासून मायक्रॉन आणि नॅनोस्केल मूल्यांपर्यंत असतो.

इनर्ट फिलर व्यावहारिकरित्या रचनाचे गुणधर्म बदलत नाही.

सक्रिय फिलर रचनाच्या गुणधर्मांमध्ये लक्षणीय बदल करतो. उदाहरणार्थ, तंतूंमध्ये लवचिक-शक्तीची वैशिष्ट्ये असतात जी मॅट्रिक्सच्या गुणधर्मांपेक्षा दोन क्रमाने जास्त असतात. ते सतत किंवा लहान असू शकतात. पातळ तंतूंचा व्यास 5-15 मायक्रॉन, जाड (बोरॉन किंवा सिलिकॉन कार्बाइड) - 60-100 मायक्रॉन असतो. लहान तंतूंची लांबी 1-2 ते 20-50 मिमी पर्यंत असते.

संमिश्रांचे नाव तंतूंच्या स्वरूपाशी सुसंगत आहे: ग्लास-, कार्बन-, ऑर्गेनो-, बोरॉन-प्लास्टिक, इ. संकरित पर्यायांसाठी - काच-कार्बन प्लास्टिक, ऑर्गेनोबोरोप्लास्ट इ.

तंतूंचे अभिमुखता भरलेल्या प्लास्टिकपासून प्रबलित प्लास्टिकमध्ये संक्रमण निश्चित करते. ही पॉलिमर मॅट्रिक्सद्वारे एकत्रित धारण केलेल्या ओरिएंटेड तंतूंची एक प्रणाली आहे. प्लॅस्टिकमध्ये पदार्थांचा समावेश होतो, ज्याचा एक अपरिहार्य घटक कोणताही पॉलिमर आहे जो उत्पादनांच्या मोल्डिंग दरम्यान प्लास्टिक किंवा चिकट स्थितीत असतो आणि ऑपरेशन दरम्यान काचेच्या किंवा स्फटिक स्थितीत असतो. प्लास्टिक एकसंध किंवा विषम असू शकते. प्लास्टिक थर्मोप्लास्टिक्स आणि थर्मोप्लास्टिक्समध्ये विभागले गेले आहे.

संमिश्र वर्गीकरण:

1. मॅट्रिक्सच्या स्वरूपानुसार:

थर्मोसेट थर्मोप्लास्टिक.

संकरित

थर्मोसेटिंग मॅट्रिक्स - एक मॅट्रिक्स इपॉक्सी, इथर, इमिड, ऑर्गनोसिलिकॉन आणि इतर ऑलिगोमर्स कंपोझिट तयार करण्याच्या प्रक्रियेत बरे करून मिळवले जाते.

थर्मोप्लास्टिक मॅट्रिक्स - एक मॅट्रिक्स जो फिलर गर्भाधान करण्यासाठी वितळला जातो आणि नंतर थंड केला जातो. हे PE, PP, polyarylene sulfones, sulfides, ketones आहेत.

हायब्रिड मॅट्रिक्स थर्मोसेट आणि थर्मोप्लास्टिक घटक एकत्र करू शकतात.

2. फिलरचे स्वरूप आणि स्वरूपानुसार.

नैसर्गिक किंवा कृत्रिम उत्पत्तीचे सेंद्रिय आणि अजैविक पदार्थ. फिलरच्या लवचिकतेचे मॉड्यूलस बाईंडरच्या लवचिकतेच्या मापांकापेक्षा कमी किंवा जास्त असू शकते. लो-मॉड्यूलस फिलर्स, जे सहसा इलॅस्टोमर म्हणून वापरले जातात, पॉलिमरची उष्णता प्रतिरोधकता आणि कडकपणा कमी न करता, सामग्रीला पर्यायी आणि प्रभाव भारांना वाढीव प्रतिकार देतात, परंतु त्याचे थर्मल विस्तार गुणांक वाढवतात आणि विकृती प्रतिरोध कमी करतात. फिलरच्या लवचिकतेचे मॉड्यूलस आणि भरण्याची डिग्री जितकी जास्त असेल तितकी सामग्रीची विकृती प्रतिरोधकता जास्त असेल.

फैलावने भरलेले संमिश्र, लहान आणि सतत तंतूंवर आधारित साहित्य.

कणांचे रासायनिक स्वरूप वैविध्यपूर्ण आहे: खडू, अभ्रक, धातूचे ऑक्साईड, काचेचे गोलाकार, काजळी किंवा फुलरेन्सच्या स्वरूपात कार्बन, एरोसिल, काच किंवा चिकणमाती फ्लेक्स, रबरासारखे समावेश इ.

प्रबलित करणारे तंतू - काच, सेंद्रिय, कार्बन, इ. उच्च उष्णता-प्रतिरोधक बोरॉन आणि सिलिकॉन कार्बाइड तंतू देखील ओळखले जातात, जे अधिक वेळा धातूंना मजबूत करण्यासाठी वापरले जातात.

3. पॉलिमर कंपोझिट्स मॅट्रिक्सच्या संरचनेनुसार - विखुरलेल्या आणि लहान तंतुमय कणांवर आधारित सामग्रीसाठी, विणलेल्या आणि न विणलेल्या सामग्रीवर आधारित प्रबलित प्लास्टिकसाठी स्तरित (द्वि-आयामी) आणि व्हॉल्यूमेट्रिक.

व्हेरिएबल स्ट्रक्चरसह ग्रेडियंट सामग्री.

4. फिलरच्या अभिमुखतेच्या डिग्रीनुसार, सामग्रीची एनिसोट्रॉपी:

कण आणि तंतूंच्या यादृच्छिक मांडणीसह, समस्थानिक संरचनेसह, एक दिशात्मक फायबर अभिमुखता असलेले संमिश्र, उच्चारित अॅनिसोट्रॉपीसह, 90°, क्रॉससह संमिश्र, ऑर्थोट्रॉपिक अभिमुखता (0, दिलेल्या अॅनिसोट्रॉपीसह, तिरकस असलेले संमिश्र 90 पेक्षा भिन्न कोनातील तंतूंचे अभिमुखता, भिन्न फायबर अभिमुखतेसह थर असलेल्या फॅन स्ट्रक्चरसह संमिश्र.

5. साहित्य आणि उत्पादने तयार करण्याच्या पद्धतींनुसार:

वन-स्टेज पद्धती - एक्सट्रूझन आणि "ओले" वळण, पल्ट्रुजन (ब्रोचिंग), व्हॅक्यूम फॉर्मिंग, नॉन-ओरिएंटेड (प्रीमिक्स) किंवा ओरिएंटेड (प्रीप्रेग्स) तंतुमय पदार्थ (अर्ध-तयार उत्पादने) च्या प्राथमिक उत्पादनासाठी दोन-टप्प्या पद्धती बाईंडर, त्यानंतर "कोरड्या" वळण पद्धतींद्वारे सामग्री (लॅमिनेट) मोल्डिंग, दाबणे, ऑटोक्लेव्ह मोल्डिंग.

6. घटकांच्या संख्येनुसार:

दोन-घटक, तीन-घटक PCM, विखुरलेले कण आणि लहान तंतू एकत्र करणे, पॉलीफायबर हायब्रिड PCM, तंतूंना समान (ग्लास-ऑर्गेनोप्लास्टिक) किंवा लक्षणीय भिन्न (काच-कार्बन फायबर) विकृतीसह एकत्रित करणे, पॉलिमॅट्रिक्स संरचना, उदाहरणार्थ, संयोजनावर आधारित थर्मोसेटिंग आणि थर्मोप्लास्टिक बाईंडरचे.

7. फिलर सामग्रीच्या प्रमाणात:

नॉन-ओरिएंटेड स्ट्रक्चरसह - फिलरची सामग्री 30-40% आहे -, ओरिएंटेड स्ट्रक्चरसह - 50-75%, अत्यंत आणि अत्यंत भरलेले ऑर्गेनो तंतू - 75-95% -.

8. कार्यक्षमतेनुसार:

सिंगल-फंक्शनल (स्ट्रक्चरल), मल्टीफंक्शनल, स्व-निदान करण्यास सक्षम (स्मार्ट), मल्टीफंक्शनल, स्व-निदान करण्यास सक्षम आणि स्व-अनुकूलन (बुद्धिमान).

संमिश्र प्लास्टिक डिझाइन करताना, दोन टप्पे आहेत (टेबल पहा):

1-गणना - विश्लेषणात्मक, 2 - प्रायोगिक - तांत्रिक.

1 - समाविष्ट आहे: दिलेल्या लोडिंग परिस्थितीचे विश्लेषण आणि आवश्यक गुणधर्मांसह प्लास्टिक तयार करण्याच्या पद्धतीचे निर्धारण. संमिश्र सामग्रीच्या यांत्रिकीमधून घेतलेले प्रतिनिधित्व आणि सूत्रे वापरली जातात:

अ) अभूतपूर्व दृष्टीकोन लवचिकता, रेंगाळणे इत्यादी सिद्धांताच्या समीकरणांच्या वापरावर आधारित आहे. अॅनिसोट्रॉपिक सामग्रीसाठी, ब) - फिलर कणांच्या आकारावर, घटकांचे यांत्रिक गुणधर्म, त्यांची मात्रा इत्यादींवर संरचनेच्या यांत्रिक वैशिष्ट्यांचे अवलंबन स्थापित करणे. या अवलंबनांचे सूक्ष्म, मॅक्रोस्कोपिक आणि मध्यवर्ती स्तरांवर विश्लेषण केले जाते. . मायक्रोलेव्हल - स्ट्रक्चरल विषमतेची पातळी, फिलर घटकांच्या ट्रान्सव्हर्स आयामांशी सुसंगत - फिलर कणांचा व्यास किंवा रीइन्फोर्सिंग लेयरची जाडी.

तक्‍ता संमिश्र प्‍लॅस्टिकची यांत्रिक वैशिष्‍ट्ये घटकांची निवड आणि रचनामधील मजबुतीकरण योजनेच्या गुणोत्तराची त्यांची निवड

–  –  -

आकार आकार गुणोत्तर पीसीएम घटकांच्या परस्परसंवादाची यंत्रणा मॅट्रिक्सपासून फिलरपर्यंत ताण हस्तांतरणाची यंत्रणा त्याच्या कॉन्फिगरेशनवर अवलंबून आहे.

सर्वात सोप्या बाबतीत, जेव्हा पॉलिमरला दिशाहीन सतत तंतूंनी मजबुत केले जाते आणि त्यांच्या अभिमुखतेच्या दिशेने ताणले जाते, तेव्हा घटकांचे विकृत रूप समान असते आणि त्यांच्यामध्ये उद्भवणारे ताण तंतूंच्या लवचिकतेच्या मॉड्यूलसच्या प्रमाणात असतात आणि मॅट्रिक्स जर त्याच मॉडेलमध्ये तंतू वेगळे असतील, तर ताणाचे वितरण फायबरच्या लांबीच्या बाजूने एकसंध असल्याचे दिसून येते. फायबरच्या टोकाला कोणताही ताण नसतो, परंतु फायबर मॅट्रिक्सच्या सीमारेषेवर स्पर्शिक ताण असतो, ज्यामुळे हळूहळू फायबर कामात सामील होतो. फायबरमधील ताणतणावांची वाढ सतत फायबरमध्ये पाळलेल्या तणावाच्या सरासरी पातळीपर्यंत पोहोचेपर्यंत चालू राहते. त्यानुसार, ज्या लांबीवर हे घडते त्याला "अकार्यक्षम" म्हणतात. वाढत्या ताणासह, "अप्रभावी" लांबी वाढते आणि फायबरच्या सामर्थ्याशी संबंधित तणावावर त्याच्या कमाल मूल्यापर्यंत पोहोचते. या प्रकरणात, "अप्रभावी" लांबीला "गंभीर" I म्हटले जाते. हे कंपोझिटच्या परस्परसंवादाचे एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य आहे आणि केली सूत्र lcr/dvol = vol/2mat (1) वापरून गणना केली जाऊ शकते जेथे dvol आणि vol आहेत फायबर व्यास आणि शक्ती; चटई - मॅट्रिक्स उत्पन्न शक्ती किंवा प्रणालीची चिकट ताकद.

तंतूंच्या मजबुतीवर आणि पॉलिमर मॅट्रिक्सच्या प्रकारानुसार, एलसीआर/डीव्हॉल गुणोत्तर 10 ते 200 पर्यंत बदलू शकते; dvol 10 µm वर, lcr = 0.15-2.0 मिमी.

वरील तर्कावरून असे दिसून येते की सतत ते वेगळे तंतूंच्या संक्रमणामध्ये, प्रत्येक फायबरच्या लांबीचा एक भाग पूर्ण भार समजणार नाही. रीइन्फोर्सिंग फायबर जितका लहान असेल तितका कमी प्रभावी आहे. l lcr वर, मॅट्रिक्स कोणत्याही परिस्थितीत फायबरमध्ये हस्तांतरित करू शकत नाही जो तो नष्ट करण्यासाठी पुरेसा ताण असतो. यावरून असे दिसून येते की लहान तंतूंची मजबुतीकरण क्षमता (पॉलिमरच्या लवचिक-शक्तीच्या वैशिष्ट्यांमध्ये वाढ) खूपच कमी आहे. विशेषत: जेव्हा आपण तंतूंच्या अभिमुखतेचा विचार करता, जे अशा सामग्रीमध्ये आदर्श नसते.

लहान तंतूंवर आधारित सामग्रीची रचना ऐवजी गोंधळलेली आहे. शॉर्ट-फायबर फिलर्सचा फायदा उत्पादनांमध्ये सामग्रीच्या उच्च-गती प्रक्रियेच्या शक्यतेद्वारे निर्धारित केला जातो. तथापि, कास्टिंग किंवा एक्सट्रूजन प्रक्रियेदरम्यान, तंतूंचा अतिरिक्त नाश होतो, ज्याची लांबी सामान्यतः 0.1-1 मिमी पर्यंत कमी केली जाते.

विखुरलेल्या पावडर फिलरवर स्विच करताना, मॅट्रिक्समधून फिलरमध्ये तणाव हस्तांतरणाची शक्यता इतकी कमी होते की कंपोझिटची ताकद वाढवण्यासाठी त्याचे योगदान परिणामी तणाव असमानतेमुळे मॅट्रिक्सची ताकद कमी होण्याशी स्पर्धा करू लागते. आणि दोषांचा विकास. यामुळे, अशा संमिश्रतेची ताकद मॅट्रिक्सच्या ताकदीच्या तुलनेत सहसा वाढत नाही (कधीकधी थोडीशी कमी देखील होते).

20% पेक्षा जास्त प्रमाणात कठोर फिलरसह चिकट थर्मोप्लास्टिक्स भरताना, प्लास्टिकच्या प्रवाहापासून ठिसूळ फ्रॅक्चरमध्ये संक्रमण दिसून येते. या प्रकरणात, प्रभाव शक्ती, नाश कार्य मध्ये लक्षणीय घट आहे. फिलरच्या प्रमाणात वाढीसह लवचिकतेचे मॉड्यूलस वाढते, परंतु त्याच वेळी, क्रॅकचा आकार आणि संख्या, "स्यूडोपोर्स" लोडिंग दरम्यान दिसतात जेव्हा मॅट्रिक्स विखुरलेल्या कणांपासून सोलून घेतात तेव्हा ताणतणावांपर्यंत पोहोचते. प्रणालीची चिकट शक्ती, वाढ. सैद्धांतिक आणि प्रायोगिक अभ्यास दर्शविते की फिलर कणांचा आकार कमी करून आणि त्यांचा व्यास पसरवून, मोठ्या दोषांच्या देखाव्याची संभाव्यता लक्षणीयरीत्या कमी करणे शक्य आहे.

कडक होण्याचे मुख्य कारण म्हणजे जेव्हा ते फिलरच्या घन कणांच्या संपर्कात येतात तेव्हा क्रॅकच्या वाढीच्या दिशेने बदल होतो. क्रॅकच्या वाढीची सर्वात संभाव्य दिशा लागू केलेल्या बलाच्या दिशेला लंब असते. जर फिलर कण या दिशेने स्थित असेल, तर क्रॅकने त्याची दिशा कणाच्या पृष्ठभागावर स्पर्शिकपणे बदलली पाहिजे. म्हणून, जर कण तंतूंच्या स्वरूपात असतील आणि अभिनय शक्तीच्या दिशेने लांबलचक असतील. फिलर कणांसह क्रॅकचा प्रसार वगळण्यात आला आहे.

गोल क्रॉस सेक्शनसह मोनोलिथिक फायबर वापरताना, यांत्रिक गुणधर्म सामान्यतः 2 = 0.65 - 0.7 वर जास्तीत जास्त पोहोचतात. प्रोफाइल केलेले फायबर घालण्यासाठी अचूक पद्धती वापरताना, 2 ते 0.85 पर्यंत वाढ करणे शक्य आहे, ज्यानंतर रचनांची ताकद फायबरच्या सामर्थ्यापेक्षा फायबर-बाइंडिंग इंटरफेसवर चिकटण्याच्या ताकदीवर अधिक अवलंबून राहू लागते.

समान प्रमाणात भरणे (2 = 0.7) आणि लवचिक मोड्युली (E2/E1 = 21) च्या गुणोत्तरानुसार, आडवा दिशेने त्रिकोणी विभागातील तंतू असलेल्या प्लास्टिकची कडकपणा गोल विभागातील तंतू असलेल्या प्लास्टिकच्या कडकपणापेक्षा 1.5 पटीने जास्त आहे.

मोनोलिथिक फायबरला पोकळ असलेल्या बदलीमुळे कॉम्प्रेशन आणि बेंडिंगमधील उत्पादनांची विशिष्ट शक्ती आणि कडकपणा झपाट्याने वाढवणे शक्य होते, कारण जडत्वाचा क्षण तंतूंच्या समान वस्तुमानाने वाढतो.

प्रोफाइल केलेल्या तंतूंच्या कमी ताकदीमुळे तन्य रचनांमध्ये पोकळ तंतू वापरणे अकार्यक्षम आहे. कातरताना, प्रोफाइल केलेले तंतू वापरणे चांगले.

कणांनी भरलेल्या पॉलिमरच्या निर्मितीची दुसरी दिशा म्हणजे ठिसूळपणा कमी करण्यासाठी आणि प्रभाव प्रतिरोध वाढवण्यासाठी रबर कणांसह त्यांचे बदल.

उच्च प्रभाव असलेल्या पॉलिस्टीरिन, इपॉक्सी आणि इतर मॅट्रिक्ससाठी सकारात्मक परिणाम प्राप्त झाले आहेत. सामग्रीच्या कडकपणाची यंत्रणा वरवर पाहता खूप गुंतागुंतीची आहे, परंतु मुख्य भूमिका रबर कणांद्वारे क्रॅकच्या विकासास प्रतिबंध करण्यासाठी नियुक्त केली जाते. बरेच लेखक सामर्थ्य वाढवण्यासाठी मॅट्रिक्स पॉलिमर आणि रबर फेजला उच्च आसंजन असलेले संक्रमण स्तर तयार करण्याची सोय दर्शवतात.

सतत तंतूंच्या आधारे एका दिशाहीन संमिश्रतेकडे परत येऊ आणि त्याच्या नाशाच्या मायक्रोमेकॅनिकल मॉडेल्सचा विचार करू. प्राथमिक तंतूंमध्ये खूप उच्च सामर्थ्य वैशिष्ट्ये आहेत, बल्क नमुन्यांपेक्षा दहापट जास्त. उदाहरणार्थ, बल्क ग्लासची ताकद 50-70 एमपीए आहे, आणि तंतूंच्या स्वरूपात - 2.5-3.0 जीपीए; सेंद्रिय आणि कार्बन तंतूंसाठी असेच चित्र पाहिले जाते, ज्याची ताकद 4-6 GPa पर्यंत पोहोचते. हा फरक स्केल फॅक्टरच्या प्रभावाने (फायबर पृष्ठभागाचा आकार संभाव्य दोषाचा आकार निर्धारित करतो) किंवा ओरिएंटेशन प्रभावाद्वारे स्पष्ट केला जातो, जो सेंद्रिय तंतूंचे वैशिष्ट्यपूर्ण आहे.

प्राथमिक तंतूंची चाचणी करताना, प्रायोगिक सामर्थ्य मूल्यांचे मोठे विखुरलेले निरीक्षण केले जाते. म्हणून, किमान 50 नमुने सामान्यतः तपासले जातात, सरासरी मूल्य आणि त्याचे फरक आढळतात.

कमकुवत दुव्याच्या गृहीतकावर आधारित, वेइबुलने तणावाखाली असलेल्या नमुन्याच्या Р() नाशाच्या संभाव्यतेसाठी खालील समीकरण प्राप्त केले आणि नमुना लांबी L:

Р() = 1 – exp(–L), (2)

ज्याचे स्थिरांक प्राथमिक तंतूंच्या प्रायोगिकरित्या प्राप्त केलेल्या ताकद वितरणावरून निर्धारित केले जातात. पॅरामीटर P नमुन्यांची सदोषता दर्शवते.

गुणांक मूल्ये सामान्यसाठी 3-5 ते "अखंड" काचेच्या तंतूंसाठी 10-12 पर्यंत बदलतात.

प्रत्यक्षात, एखादे प्राथमिक फायबर क्वचितच हाताळते, सामान्यत: अनेक फायबर असलेल्या बंडलसह. डॅनियल्सच्या सैद्धांतिक संकल्पनांच्या मते, बैलाच्या सरासरी ताकदीच्या तुलनेत बंध नसलेल्या तंतूंच्या बंडलची ताकद कमी होणे त्यांच्या शक्तीच्या विखुरण्याद्वारे निर्धारित केले जाते. लोड करण्याच्या प्रक्रियेत, जेव्हा कोणत्याही फायबरची तन्य शक्ती गाठली जाते, तेव्हा ते खंडित होते आणि यापुढे कामात भाग घेत नाही.

शक्ती संपूर्ण तंतूंमध्ये पुनर्वितरित केली जाते, ही प्रक्रिया हिमस्खलनासारख्या बहुसंख्य नाशाच्या क्षणापर्यंत चालू राहते आणि नंतर धाग्यातील सर्व तंतू (बंडल). =10 वर, थ्रेड n ची ताकद प्राथमिक फायबरच्या सरासरी ताकदीच्या अंदाजे 80% आहे.

थ्रेड लोडिंग डायग्रामचे विश्लेषण - हळूहळू फायबर फुटण्याच्या संपूर्ण प्रक्रियेचा शोध घेणे शक्य करते. हे थ्रेडमधील काही दोष ओळखणे देखील शक्य करते, विशेषतः, तंतूंच्या लांबीमधील फरक (वेगवेगळे ताण), ज्यामुळे त्यांच्या नाशाची समानता वाढते. तंतूंचा परस्परसंवाद (बंधन), वळण किंवा आंशिक बाँडिंगमुळे, आकृत्यांच्या स्वरूपामध्ये प्रकट होतो

- जे अधिक रेषीय बनतात. तंतूंच्या अनबंधित बंडलसाठी वेइबुल गुणांक प्राथमिक तंतूंप्रमाणेच राहिला पाहिजे: त्यांच्या बाँडिंगच्या बाबतीत, ते वाढते.

पॉलिमर मॅट्रिक्स जो बीमला संपूर्ण - मायक्रोप्लास्टिकमध्ये बांधतो - त्याची ताकद वाढवते. या प्रकरणात, सामर्थ्य व्यावहारिकदृष्ट्या नमुना लांबी (= 30-50) वर अवलंबून नाही, जे फ्रॅक्चर यंत्रणेतील बदल दर्शवते. वस्तुस्थिती अशी आहे की एखाद्या ठिकाणी फाटलेला फायबर थ्रेडप्रमाणेच भार समजणे थांबवत नाही, परंतु शेजारच्या तंतूंप्रमाणेच तणावाच्या पातळीवर कार्य करणे सुरू ठेवते. हे फ्रॅक्चर साइटपासून lcr अंतरावर लहान तंतूंवर आधारित सामग्रीसाठी वर विचारात घेतलेल्या यंत्रणेनुसार होते.

गुरलँड आणि रोसेन यांनी विकसित केलेल्या सामर्थ्याच्या सांख्यिकीय सिद्धांतानुसार, एकदिशात्मक संमिश्राचे तन्य अपयश पॉलिमर मॅट्रिक्समध्ये फाटणे, क्रशिंग तंतूंच्या संचयनाद्वारे होते. या प्रकरणात, संमिश्र तंतू tr ची सैद्धांतिक ताकद "गंभीर" लांबीच्या lcr च्या तंतूंच्या अनबाउंड बंडलच्या सामर्थ्याइतकी आहे.

tr = (lkre)-1/ व्यवहारात, तंतू क्रश करण्याची प्रक्रिया पूर्ण करता येत नाही. सामान्यत: याला मुख्य क्रॅक दिसण्यामुळे आणि विकासामध्ये अडथळा येतो ज्या विभागात जास्त प्रमाणात दोष जमा होतात किंवा फायबर-बाइंडर इंटरफेसच्या डिलेमिनेशनमुळे. ही यंत्रणा सर्वोच्च सामर्थ्य मूल्ये प्राप्त करण्यास अनुमती देते, कारण ते मोठ्या मुक्त पृष्ठभागांच्या निर्मितीसाठी ऊर्जा अपव्ययशी संबंधित आहे. याच्या आधारावर, संमिश्र तंतूंची ताकद लक्षात घेण्याच्या मुद्द्याचा विचार करताना, wc च्या प्रायोगिक मूल्यांची सामर्थ्य tr सह तुलना करणे उचित आहे, जे फायबर क्रशिंग यंत्रणेच्या अंमलबजावणीमध्ये असू शकते:

Kp = ox/t, जेथे Kp ताकद प्राप्तीचा गुणांक आहे.

सुपरस्ट्राँग तंतूंवर आधारित यूनिडायरेक्शनल ग्लास-, ऑर्गेनो- आणि कार्बन-प्रबलित प्लास्टिकसाठी त्याची वास्तविक मूल्ये 60-80% पर्यंत पोहोचतात.

अनुदैर्ध्य कम्प्रेशन अंतर्गत काचेच्या-प्रबलित प्लॅस्टिकच्या सामर्थ्याचा अभ्यास करण्यासाठी देखील असाच दृष्टिकोन प्रस्तावित केला गेला आहे.

सध्या, अपयश यंत्रणेसाठी दोन मुख्य पर्यायांचा विचार केला जात आहे:

लवचिक बेसवर तंतूंच्या बकलिंगमुळे होणारा नाश;

कातरणे तणावाच्या प्रभावापासून सामग्रीचे स्तरीकरण.

पहिल्या फ्रॅक्चर मॉडेलच्या विचारातून उद्भवणारे मुख्य अवलंबित्व मॅट्रिक्स Gm च्या शिअर मॉड्यूलस आणि त्याची मात्रा सामग्री m सह सामग्री tszh च्या संकुचित शक्तीशी संबंधित आहे:

tszh = Gm/Vm या सूत्रानुसार केलेली गणना tszh ची उच्च सैद्धांतिक मूल्ये देतात. उदाहरणार्थ, शीअर मॉड्यूलस Gm = 1-1.5 GPa, इपॉक्सी रेजिन्ससाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आणि m = 30%, संकुचित शक्ती tszh 3-5 GPa असू शकते, तर वास्तविक सामग्रीसाठी ते 1.5 GPa पेक्षा जास्त नाही.

असा युक्तिवाद केला जाऊ शकतो की सर्व प्रकरणांमध्ये HOA च्या कॉम्प्रेशन अंतर्गत काचेच्या-प्रबलित प्लॅस्टिकच्या सामर्थ्यामध्ये समानता असते आणि कातरणे:

tszh =K शिफ्ट, जे सूचित करते की दुसरी यंत्रणा प्रचलित आहे. हे नमुन्यांच्या संरचनेतील दोष आणि चाचणी दरम्यान उद्भवणारे एकसमान तणाव क्षेत्राद्वारे स्पष्ट केले जाऊ शकते. युनिडायरेक्शनल फायबरग्लासची तयारी आणि अभ्यास करण्याच्या विशेष पद्धतींमुळे टीसीएफ 2-3 जीपीए पर्यंत वाढवणे शक्य झाले, म्हणजेच फायबर बकलिंगची यंत्रणा कार्यान्वित करणे, सामर्थ्य प्राप्ती गुणांक 30-40 वरून वाढवणे मोठ्या प्रमाणात शक्य झाले. 60-70% पर्यंत.

जेव्हा ऑर्गनोप्लास्टिक्स संकुचित केले जातात, तेव्हा फायबर अक्षाच्या 45° कोनात असलेल्या कातरण विमानात विनाश होतो, जो प्लास्टिकच्या तंतूंसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे.

कार्बन प्लॅस्टिकसाठी अशीच यंत्रणा दिसते, जरी या प्रकरणात ते कातरणे घटकासह एकत्र केले जाते.

कंपोझिट नष्ट करण्याच्या विविध यंत्रणा आम्हाला बाईंडरचे गुणधर्म ऑप्टिमाइझ करण्याचा प्रश्न निर्माण करण्यास अनुमती देतात. उदाहरणार्थ, तंतूंच्या बाजूने सामग्रीची तन्य शक्ती वाढविण्यासाठी, "गंभीर" लांबी कमी करणे आवश्यक आहे, जे मॅट्रिक्सची कडकपणा वाढवून प्राप्त होते. दुसरीकडे, यामुळे ताण एकाग्रता आणि मुख्य क्रॅकच्या वाढीमध्ये वाढ होते. या यंत्रणांची स्पर्धा बाईंडरच्या उत्पन्न शक्तीवर कंपोझिटच्या ताकदीच्या अत्यंत अवलंबित्वाच्या रूपात दिसून येते, जी तापमान बदलून, चाचणीची गती किंवा प्लॅस्टिकिझिंग ऍडिटीव्हजच्या परिचयाने बदलते.

प्रत्येक बाबतीत, इष्टतम आहे:

हे तंतूंच्या स्वरूपावर, विद्यमान तांत्रिक ताण आणि दोषांची उपस्थिती यावर अवलंबून असते. बाइंडरची उत्पादनक्षमता, उष्णता प्रतिरोधकता, डायनॅमिक इफेक्ट्स (इफेक्ट स्ट्रेंथ) शोषून घेण्याची क्षमता (इम्पॅक्ट स्ट्रेंथ) इत्यादी विचारात घेतल्यास बाइंडरसाठी विरोधाभासी आवश्यकता वाढतात. मिश्रित सामग्रीचा सर्वात कमकुवत बिंदू म्हणजे त्यांची कमी ताकद आणि कातरणे विकृत होणे. त्यामुळे, तांत्रिक आणि ऑपरेशनल तणावामुळे अनेकदा मटेरियल क्रॅक होते.

कंपोझिटचा क्रॅक रेझिस्टन्स सामान्यत: विशिष्ट फ्रॅक्चर टफनेस Gc द्वारे दर्शविला जातो, म्हणजे, नवीन पृष्ठभागाच्या निर्मिती दरम्यान नष्ट होणारी ऊर्जा. विशिष्ट फ्रॅक्चर टफनेस जितका जास्त असेल तितका कंपोझिटचा डेलेमिनेशनचा प्रतिकार जास्त असेल. मॅट्रिक्स विकृतपणा, फायबर-टू-मॅट्रिक्स आसंजन आणि फायबर-टू-फायबर बाँड (VCB) जाडीसह इंटरलामिनर स्निग्धता वाढते.

रबर्ससह इपॉक्सी मॅट्रिक्समध्ये बदल केल्याने सामग्रीच्या गुणधर्मांमध्ये लक्षणीय सुधारणा झाली नाही. कदाचित हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की कंपोझिटमधील प्लास्टिसिटी झोन ​​इंटरफायबर स्पेसच्या आकाराद्वारे मर्यादित आहे. थर्मोप्लास्टिक मॅट्रिक्स वापरताना खूप मोठा प्रभाव दिसून येतो, उदाहरणार्थ, पीएसएफ, ज्याची विकृती 80-100% पर्यंत पोहोचते. या प्रकरणात, Gc ची मूल्ये जवळजवळ परिमाणाने वाढतात.

पॉलिमर कंपोझिटचे मायक्रोमेकॅनिकल मॉडेल्स तंतू, मॅट्रिक्स, त्यांचा चिकट परस्परसंवाद, सामग्रीची रचना आणि एका दिशाहीन लेयरच्या मॅक्रोस्कोपिक लवचिक-शक्तीच्या वैशिष्ट्यांवर फ्रॅक्चर यंत्रणेच्या गुणधर्मांचा प्रभाव दर्शविणारे विश्लेषणात्मक अवलंबन प्रकट करणे शक्य करतात. ते संमिश्राच्या लवचिकता आणि तन्य शक्तीच्या मर्यादित मॉड्यूलसचे सर्वात यशस्वीरित्या वर्णन करतात. जेव्हा तंतू आणि मॅट्रिक्सचे विकृतीकरण सारखे असतात, तेव्हा खालील जोडणी संबंध घडतात, जे प्रत्येक घटकाचे त्याच्या खंड सामग्रीच्या प्रमाणात योगदान दर्शवतात Ek = Evv + Emm

–  –  -

या समीकरणांना "मिश्रण नियम" म्हणतात.

पॉलिमर मॅट्रिक्सचे योगदान सहसा 2-5% पेक्षा जास्त नसल्यामुळे, याकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते:

Ек () = Евв आणि к ()= вв आडवा दिशेतील तणावाखाली संमिश्राचा विस्तार तंतू आणि बाईंडरच्या विकृतीने बनलेला असतो. लवचिकता E() चे मापांक 1/ Ek() = v/Ev + m/Em या सूत्राने मोजले जाऊ शकते. हे लक्षात घेतले पाहिजे की ट्रान्सव्हर्स दिशेतील तंतूंच्या लवचिकतेचे मापांक मॉड्यूलसशी एकरूप होते. केवळ समस्थानिक काच आणि बोरॉन तंतूंसाठी रेखांशाच्या दिशेने लवचिकता. कार्बन आणि सेंद्रिय तंतूंसाठी, ट्रान्सव्हर्स मॉड्यूलस रेखांशाच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी आहे. तंतूंच्या "प्लेनमध्ये" एका दिशाहीन संमिश्राच्या शिअर मॉड्यूलससाठी असेच अवलंबन होते.

ट्रान्सव्हर्स टेंशन-कॉम्प्रेशन आणि कातरणेमधील कंपोझिटची ताकद अनेक घटकांवर अवलंबून असते, प्रामुख्याने मॅट्रिक्सचे गुणधर्म, चिकट संवाद, सामग्रीची रचना - छिद्र आणि इतर दोषांची उपस्थिती. या प्रकरणात विश्लेषणात्मक अवलंबित्व फक्त एक सहसंबंध वर्ण असू शकते. हे सामान्यतः स्वीकारले जाते की मजबुतीकरण एकसंध मॅट्रिक्सच्या ताकदीच्या तुलनेत ट्रान्सव्हर्स (ट्रान्सव्हर्स) दिशेने कंपोझिटची ताकद सुमारे 2 पट कमी करते.

कंपोझिटचे लवचिक सामर्थ्य गुणधर्म सामर्थ्य आणि कडकपणा ही कोणत्याही सामग्रीची सर्वात महत्वाची वैशिष्ट्ये आहेत. जेव्हा नमुना तणाव किंवा कॉम्प्रेशनने लोड केला जातो तेव्हा त्यात सामान्य ताण आणि संबंधित ताण उद्भवतात, जे सामग्री नष्ट होईपर्यंत वाढतात.

अंतिम (जास्तीत जास्त) ताणाला त्याची ताकद म्हणतात. रेखीय लवचिक सामग्रीसाठी, ताण आणि विकृती हूकचा नियम \u003d E यांच्यात थेट समानुपातिकता असते. समानुपातिकता गुणांक सामग्रीच्या कडकपणाचे वैशिष्ट्य दर्शविते आणि लवचिक मॉड्यूलस किंवा यंगचे मॉड्यूलस ई म्हणून दर्शविले जाते.

हा नियम देखील पूर्ण होतो जेव्हा नमुना कातरणे (स्पर्शिक) ताण आणि विकृतींनी भरलेला असतो, उदाहरणार्थ, टॉर्शन दरम्यान.

या प्रकरणात समानुपातिकतेच्या गुणांकाला शिअर मॉड्यूलस G: =.G असे म्हणतात.

जेव्हा एखादे साहित्य ताणले जाते, त्याच वेळी, वाढवण्याबरोबर, त्याचे आडवा परिमाण कमी केले जातात, जे पॉसॉनच्या गुणोत्तराने वैशिष्ट्यीकृत केले जाते, जे x आणि नमुन्याच्या y ओलांडून ताणांमधील संबंध स्थापित करते: x = µ y.

समस्थानिक पदार्थांचे लवचिक गुणधर्म E आणि G या दोन स्थिरांकांद्वारे चांगले वर्णन केले आहेत, ज्यामधील संबंध G = E/2(l + µ) या समीकरणाशी संबंधित आहेत.

वरील संबंध समस्थानिक पदार्थांचे चांगले वर्णन करतात, ज्याचे गुणधर्म सर्व दिशांना समान आहेत. यामध्ये कणांनी भरलेले पॉलिमर, तसेच गोंधळलेल्या संरचनेच्या लहान किंवा सतत तंतूंवर आधारित कंपोझिटचा समावेश होतो. (तंतुमय पदार्थांसाठी, तांत्रिक घटकांच्या प्रभावाने निश्चित केलेले अभिमुखता नेहमीच असते.) कोणतीही रचना लोड करताना, सामग्रीची ताण-तणाव स्थिती बहुतेक वेळा एकसमान बनते. या प्रकरणात, मुख्य (जास्तीत जास्त) ताण ओळखणे शक्य आहे ज्यामुळे त्याचा नाश होऊ शकतो. उदाहरणार्थ, अंतर्गत किंवा बाह्य दाबाखाली असलेल्या पाईपच्या बाबतीत, हूपचे ताण अक्षीय ताणांच्या दुप्पट असतात, म्हणजेच समस्थानिक सामग्रीची अर्धी जाडी अक्षीय ताणांच्या दृष्टीने अप्रभावी असते. तणाव क्षेत्राची एकसमानता देखील लक्षणीयरीत्या जास्त असू शकते. ओपन एक्झिट (बंदुका, ग्रेनेड लाँचर बॅरल्स) असलेल्या शेलसाठी, रेडियल आणि अक्षीय ताणांचे प्रमाण 8-10 किंवा त्याहून अधिक पोहोचते. या प्रकरणांमध्ये, एखाद्याने तंतुमय पदार्थांच्या उल्लेखनीय क्षमतेचा फायदा घेतला पाहिजे, जे मुख्य सेवा तणावाच्या वितरणानुसार मॅट्रिक्समध्ये केंद्रित केले जाऊ शकते.

युनिडायरेक्शनल लेयरचे उदाहरण विचारात घ्या. युनिडायरेक्शनल लेयर फायबर ओरिएंटेशन अक्ष x च्या लंब दिशेने समस्थानिक आहे. एक

–  –  -

तंतूंच्या मजबुतीची पातळी, बाईंडरचा प्रकार आणि सामग्री यावर अवलंबून तंतूंच्या बाजूने दिशाहीन स्तराची तन्य शक्ती 1.0 ते 2.5 GPa पर्यंत असू शकते. या प्रकरणात, आडवा दिशेने ताकद 50-80 एमपीए पेक्षा जास्त नाही, म्हणजे. एनिसोट्रॉपी गुणांक 20-30 आहे.

फायबर ओरिएंटेशनच्या दिशेपासून लोडच्या दिशेचे थोडेसे विचलन मिश्रित तन्याच्या सामर्थ्यावर व्यावहारिकरित्या कोणताही परिणाम करत नाही. म्हणून, तंतूंच्या काही चुकीच्या दिशेने (3-5°) परवानगी आहे, विशेष स्प्रेडरद्वारे तयार केली जाते किंवा सामग्रीची आडवा ताकद वाढवण्यासाठी विंडिंग पिचमध्ये वाढ केली जाते. कॉम्प्रेशनच्या बाबतीत, हे अस्वीकार्य आहे, कारण ते कातरणे तणावाच्या विकासास हातभार लावते जे सामग्रीची संकुचित शक्ती निर्धारित करते.

युनिडायरेक्शनल कंपोझिट हा एका जटिल संरचनेचा आधार आहे, जो स्ट्रक्चरल घटकाच्या कार्यक्षमतेच्या आवश्यकतांनुसार वैयक्तिक स्तरांच्या संयोजनाद्वारे तयार केला जातो. उत्पादन पद्धती: व्हॅक्यूम किंवा ऑटोक्लेव्ह मोल्डिंग, दाबणे, विंडिंग.

जटिल संरचनेच्या स्तरित संमिश्रांचे विकृतीकरण आणि नाश करण्याच्या प्रक्रियेचे वर्णन करण्यासाठी सैद्धांतिक मॉडेल्सचा विचार करूया. पारंपारिकपणे, गणना पद्धतींच्या विकासामध्ये दोन मुख्य दृष्टिकोन ओळखले जाऊ शकतात: अपूर्व आणि संरचनात्मक. अपूर्व दृष्टीकोनात, संमिश्र सामग्रीला एकसंध अॅनिसोट्रॉपिक माध्यम मानले जाते, ज्याचे मॉडेल प्रायोगिकरित्या प्राप्त केलेल्या डेटावर आधारित आहे. निवडलेला सामर्थ्य निकष संपूर्ण सामग्रीवर लागू होतो. अभूतपूर्व मॉडेल्सचा फायदा म्हणजे गणनेची साधेपणा. तथापि, जटिल मजबुतीकरण योजनेसह सामग्रीसाठी, अनेक अनुभवजन्य गुणांक निर्धारित करणे आवश्यक आहे, ज्यासाठी मोठ्या प्रमाणात प्रयोगांची आवश्यकता आहे. याव्यतिरिक्त, अपूर्व मॉडेल फ्रॅक्चर दरम्यान संरचनात्मक प्रक्रिया विचारात घेत नाहीत: क्रॅकिंग, मायक्रोबकलिंग इ.

फिलर कणांचा इष्टतम आकार निश्चित करणे कणांच्या पृष्ठभागाच्या वेगवेगळ्या भागांवर (मायक्रोफ्लेक्स किंवा मायक्रोफायबर) येणारा ताण संबंधित पृष्ठभागाच्या क्षेत्रापासून r अंतरावर अवलंबून असतो = – о(1 –)/ 2r, पॉसन्सचे प्रमाण कोठे आहे .

बारीक विखुरलेल्या फिलरच्या विशिष्ट पृष्ठभागाच्या वाढीसह सामर्थ्य रचनाच्या घटकांच्या स्वरूपावर अवलंबून, विशिष्ट कमाल वाढते.

तंतूंमधील दिलेल्या अंतरावर स्ट्रेचेबल ऑर्थोट्रॉपिक प्लास्टिकमध्ये सतत तंतूंचा इष्टतम व्यास d (1/2 - 1) या समीकरणाद्वारे निर्धारित केला जातो, जेथे 1, 2 हे बाईंडर आणि फिलर तंतूंच्या ब्रेकच्या वेळी सापेक्ष वाढ होते, अनुक्रमे

फिलर पार्टिकल आकाराची निवड कणांचा आकार प्लास्टिकच्या ऱ्हासाच्या यंत्रणेवर परिणाम करतो. उत्पादनांचा आकार आणि आकार, प्रक्रिया तंत्रज्ञान विचारात घेतले जाते.

लहान जाडी आणि जटिल कॉन्फिगरेशनच्या उत्पादनांच्या बाबतीत, अत्यंत विखुरलेल्या फिलर्स (पावडर) ला प्राधान्य दिले जाते, कारण ते सहजपणे बाईंडरमध्ये वितरित केले जातात, उत्पादनाच्या मोल्डिंग दरम्यान मूळ वितरण राखतात.

अत्यंत विखुरलेल्या फिलर्सच्या वापरामुळे नंतरच्या मशीनिंग दरम्यान उत्पादनांचा नाश, विघटन होण्याची शक्यता कमी होते.

ताणलेल्या नमुन्यातील ठोस समावेश फिलरसह बाईंडरच्या संपर्क क्षेत्रामध्ये ताण कमी करतो, परंतु गोलाकार कणातच ताण ओलांडतो.

त्यापासून रिमोट असलेल्या बाईंडर झोनमधील व्होल्टेजच्या 1.5 पट, म्हणजे. फिलर मोठ्या प्रमाणात भार घेतो.

जर कणांचा लंबवर्तुळाकार आकार असेल आणि ते विकृत अक्षाच्या दिशेने केंद्रित असतील तर फिलरचा प्रभाव वाढतो.

यांत्रिक वैशिष्ट्यांच्या इष्टतम गुणोत्तरासह घटकांची निवड अटी: चिकट संवाद बाईंडरच्या संयोगापेक्षा जास्त आहे, दोन्ही घटक विनाश होईपर्यंत एकत्र काम करतात, फिलर आणि बाईंडर सामग्रीचे आदर्श लवचिक वर्तन.

फिलिंगची इष्टतम डिग्री निश्चित करणे अगदी रीइन्फोर्सिंग फायबरचा प्लॅस्टिकवर नेहमीच रीइन्फोर्सिंग प्रभाव पडत नाही. जर बाइंडरच्या विकृती वैशिष्ट्यांचे गुणोत्तर आणि दिशाहीन प्लास्टिकमध्ये मजबुतीकरण св स्थितीचे समाधान करते, तर तंतूंच्या गंभीर व्हॉल्यूमेट्रिक सामग्रीपर्यंत (в, cr), अगदी तन्य शक्तीमध्ये एक रेषीय घट = с(1 – в) निरीक्षण केले जाते.

ब्रेकच्या वेळी बाईंडरच्या किंचित विकृतीमुळे, c च्या बरोबरीने, पॉलिमर मॅट्रिक्सची ताकद कमी झाल्याची भरपाई करण्यासाठी तंतूंद्वारे जाणवलेला ताण खूपच लहान आहे. केवळ v, cr पासून सुरू होऊन, प्रबलित फायबरची एकूण ताकद मॅट्रिक्सची ताकद कमी होण्याची भरपाई करू शकते आणि प्लास्टिकची ताकद वाढू लागते.

प्रत्येक प्लास्टिकचे स्वतःचे b, kr द्वारे वैशिष्ट्यीकृत केले जाते, जे निवडलेल्या पॉलिमर बाईंडरसाठी लहान, मजबूत मजबुत करणारे तंतू असतात आणि निवडलेल्या प्रकारच्या तंतूंसह, बाइंडर c च्या ताकदीमध्ये वाढ होते.

फिलिंगची कमाल डिग्री v,max आदर्शपणे तंतूंच्या अशा पॅकिंग घनतेशी संबंधित आहे ज्यावर ते दंडगोलाकार पृष्ठभागांच्या जनरेटिसिससह एकमेकांना स्पर्श करतात. भरण्याच्या वेगवेगळ्या अंशांवर जास्तीत जास्त पॅकिंग घनता प्राप्त केली जाते.

OOO w,max = 0.785, hexagonal OOO w,max= 0.907 Tetragonal OOO w,max = 0.907 Tetragonal OOO w,max = 0.907 Tetragonal OOO w, कमाल = 0.924.

इष्टतम पदवी 0.846/(1 + मिनिट/डी)2 मध्ये जास्तीत जास्त एकापेक्षा कमी आहे, जेथे किमान हे तंतूंमधील किमान संभाव्य अंतर आहे.

पॉलिमर कंपोझिट मटेरियल (पीसीएम) च्या संरचनेची वैशिष्ट्ये आणि गुणधर्म.

उच्च फायबर सामग्रीसह पीसीएम. कंपोझिटचे भौतिक-यांत्रिक गुणधर्म मूलत: घटकांच्या सापेक्ष सामग्रीवर अवलंबून असतात. "मिश्रण नियम" नुसार, तंतूंची सामग्री जितकी जास्त असेल, त्यांच्या पॅकिंगची घनता जितकी जास्त असेल तितकी जास्त (सेटेरिस पॅरिबस) कंपोझिटची लवचिक मॉड्यूलस आणि ताकद असावी. सामग्रीमधील बैल तंतूंच्या वस्तुमान सामग्रीची गणना नमुन्यातील त्यांच्या प्रमाणावर आधारित आहे, जी तांत्रिक विचारांवरून (रेखीय घनता, फॅब्रिक स्तरांची संख्या किंवा वाइंडिंग पॅरामीटर्स) निर्धारित केली जाते. फायबरग्लाससाठी, आपण बाईंडर बर्निंग पद्धत वापरू शकता. ox + sv = 1 असे गुणोत्तर आहे.

सैद्धांतिकदृष्ट्या, घनतेच्या षटकोनी पॅकिंगसह समान व्यासाच्या तंतूंची जास्तीत जास्त संभाव्य सामग्री व्हॉल्यूमनुसार 90.8% आहे. फायबर व्यास (10%) चे वास्तविक फैलाव लक्षात घेऊन, हे मूल्य अंदाजे 83% पर्यंत कमी होते. अनेक अभ्यासांमध्ये, फायबर सामग्री vol = 0.65 इष्टतम मानली जाते. हे मूल्य, वरवर पाहता, बाईंडर फिल्म्सची जाडी (ते भिन्न आहेत) दर्शवत नाही, परंतु एका किंवा दुसर्या पद्धतीने सामग्रीच्या निर्मिती दरम्यान तयार झालेला तंतुमय कंकाल दर्शवितो. या प्रकरणात बल घटकांचा प्रभाव (विंडिंग आणि दाबतानाचा ताण) कुचकामी आहे, कारण यामुळे केवळ तंतूंचा नाश होतो.

तंतूंची सामग्री वाढवून कंपोझिटचे लवचिक-शक्ती गुणधर्म वाढवण्याचा खरा मार्ग म्हणजे संमिश्र संरचनेत त्यांची स्थिती निश्चित होईपर्यंत प्रीप्रेगमध्ये त्यांचे स्टॅकिंग कॉम्पॅक्ट करणे. बाईंडरची स्निग्धता कमी करून आणि बल घटकांचा प्रभाव वाढवून, एका दिशाहीन संमिश्रात काच आणि सेंद्रिय तंतूंची सामग्री व्हॉल्यूमनुसार 78% पर्यंत वाढवणे शक्य झाले. त्याच वेळी, त्याची लवचिक-शक्ती वैशिष्ट्ये त्यानुसार वाढली. सैद्धांतिकदृष्ट्या, तंतूंची सामग्री त्यांच्या व्यासावर अवलंबून नाही, परंतु व्यवहारात हे खूप महत्वाचे आहे. काचेच्या किंवा सेंद्रिय तंतूंच्या तुलनेत कार्बन फायबरचा व्यास दोनपट कमी असतो अशा बाबतीत, कार्बन फायबरमध्ये त्यांची सामग्री केवळ 65% पर्यंत वाढवणे शक्य होते, कारण अशा प्रणालीतील घर्षणावर मात करणे आणि अतिरिक्त बाईंडर काढून टाकणे अधिक कठीण आहे. .

CBM सेंद्रिय तंतू वापरताना, 90-95% पर्यंत फायबर सामग्रीसह अत्यंत प्रबलित ऑर्गेनोप्लास्टिक्स मिळवणे शक्य आहे. हे तंतूंच्या अक्षाला लंब असलेल्या दिशेने अपरिवर्तनीय थर्मल विकृतीमुळे प्राप्त झाले आहे, ज्यामुळे शेजारच्या तंतूंच्या संपर्कामुळे तंतूंच्या क्रॉस विभागात गोलाकार ते अनियंत्रित आकाराच्या क्रॉस विभागात बदल होतो. SVM तंतूंमधील परस्परसंवाद एकतर बाईंडरच्या सर्वात पातळ थरांद्वारे, कदाचित अंशतः तंतूंच्या आत स्थित असलेल्या किंवा फायबर घटकांच्या परस्पर प्रसारादरम्यान तयार झालेल्या ऑटोहेसिव्ह बाँडिंगद्वारे साध्य केला जातो.

रिंगच्या नमुन्यांचे लवचिक मापांक आणि सामर्थ्य तंतूंच्या व्हॉल्यूम सामग्रीच्या वाढीच्या जवळजवळ संपूर्ण श्रेणीमध्ये रेखीय बदलते, जे सूचित करते की "मिश्रणांचा नियम" पूर्ण झाला आहे.

संमिश्र (20-40%) ची लवचिक-शक्ती वैशिष्ट्ये वाढवण्याचा प्रभाव इतका महत्त्वपूर्ण आहे की काही प्रकरणांमध्ये आढळलेल्या सामग्रीच्या कातरणे आणि ट्रान्सव्हर्स गुणधर्मांमधील घट, तसेच त्यांचे पाणी शोषण वाढणे हे लक्षणीयरीत्या ऑफसेट करते.

उच्च आणि अत्यंत प्रबलित कंपोझिट अशा घटकांमध्ये वापरल्या पाहिजेत ज्यांना कातरणे लोड होत नाही. हवामानाचा प्रतिकार सुधारण्यासाठी, संरचनेचे बाह्य स्तर सामान्य किंवा उच्च बाईंडर सामग्रीसह कंपोझिटपासून बनवले जाऊ शकतात.

हायब्रिड आणि ग्रेडियंट प्रबलित प्लास्टिक (एचएपी) सह

समायोज्य यांत्रिक गुणधर्म

तणाव, कम्प्रेशन, वाकणे आणि कातरणे यामधील अशा सामग्रीचे यांत्रिक वर्तन मूलत: अॅडिटिव्हिटी तत्त्वाचे पालन करते, म्हणजेच "मिश्रणांचा नियम".

एचएपीच्या अभ्यासामध्ये वेगवेगळ्या विकृतीसह तंतू एकत्र करून नियमिततेचे वेगळे स्वरूप दिसून येते. कार्बन-ग्लास-, कार्बन-ऑर्गेनिक, बोरॉन-ग्लास- आणि बोरॉन-ऑर्गनोप्लास्टिक्स ताणताना, तंतूंचा नाश एकाच वेळी होत नाही.

कंपोझिटची मर्यादित विकृती या प्रकरणात प्रामुख्याने त्या तंतूंच्या विकृतीद्वारे निर्धारित केली जाते, ज्याची मात्रा प्रचलित आहे.

निर्देशांक "1" द्वारे उच्च-मॉड्यूलस तंतू, निर्देशांक "2" द्वारे निम्न-मॉड्यूलस तंतू नियुक्त करूया.

लवचिकतेच्या उच्च मापांकासह (आणि कमी अंतिम ताण 1) तंतूंच्या उच्च सामग्रीसह, संमिश्र शक्तीची गणना सूत्र k1 = 1(ECBb + E11 + E22) द्वारे केली जाते. लवचिक मापांक, संमिश्राची ताकद सूत्र + E22 द्वारे मोजली जाते) भिन्न मोड्यूलस µcr च्या तंतूंच्या विशिष्ट गंभीर गुणोत्तरापर्यंत पोहोचल्यावर तीन-घटक सामग्रीच्या नाशाची यंत्रणा बदलते, ज्यावर भिन्न ब्रेकिंग लांबलचक तंतूंचा नाश होतो. तितकेच संभाव्य, म्हणजे k1 =.

k2. मॅट्रिक्सच्या सामर्थ्याकडे दुर्लक्ष करून, आम्हाला 1 E11 + 1E22 = 2 E22 असे गुणोत्तर प्राप्त होते ज्याच्या परिवर्तनानंतर आमच्याकडे आहे:

1/ 2 = k = E2(2 – 1)/ 1 E1 2 = 1 – 1 पासून, नंतर µkr2 = k/(1 + k).

कार्बन फायबर प्रबलित प्लास्टिकसाठी, E1 = 250 GPa, E2 = 95 GPa, 1=0.8%, 2=3.5%, नंतर k=0.3; µcr1 = 23% किंवा µcr2 = 77%.

क्रिटिकल व्हॉल्यूमची संकल्पना एका प्रकारच्या फायबरवर आधारित कंपोझिटसाठी देखील घडते. हे बाईंडरच्या नाशापासून तंतूंच्या नाशापर्यंतचे संक्रमण वैशिष्ट्यीकृत करते.

त्यांच्या लवचिक वैशिष्ट्यांमधील मोठ्या फरकामुळे, µcr खूप लहान आहे आणि तंतूंच्या 0.1-0.5% इतके आहे.

आपण कार्बन फायबर प्रबलित प्लॅस्टिकच्या विकृतीच्या वक्रांचा विचार करूया ज्यामध्ये वेगवेगळ्या मॉड्यूलसच्या डायजची भिन्न सामग्री आहे. प्रारंभिक विभाग I मध्ये, विरूपण वक्र रेषीय आहेत, कार्बन आणि काचेचे तंतू एकत्र विकृत आहेत, लवचिक मॉड्यूलस दोन घटकांनी बनलेले आहे आणि जोडणीच्या प्रतिनिधित्वाशी संबंधित आहे. कार्बन फायबरच्या गंभीर प्रमाणापेक्षा जास्त असलेले नमुने 0.7-0.9% च्या विकृतीवर नष्ट होतात. कार्बन फायबर प्रबलित प्लॅस्टिकच्या विकृती वक्रवरील नॉनलाइनर विभाग II, ज्यामध्ये कार्बन तंतूंची सामग्री गंभीरपेक्षा कमी आहे, फायबरग्लास मॅट्रिक्समध्ये कार्बन तंतू हळूहळू क्रश झाल्यामुळे "स्यूडोप्लास्टिकिटी" विभाग म्हणून विचारात घेतले जाऊ शकते, जे सामग्रीची अखंडता सुनिश्चित करते. नॉनलाइनियर विभाग II अंदाजे 2% च्या ताणाने संपतो. पुढे, जवळजवळ रेखीय विभाग III पाळला जातो, ज्यामध्ये लवचिक मॉड्यूलस मिश्रित काचेच्या तंतूंच्या प्रमाणात आणि अंतिम ताणाशी संबंधित आहे.

- काचेच्या तंतूंचा अंतिम ताण 2 3-3.5%.

जेव्हा नमुना रीलोड केला जातो, तेव्हा आकृती पूर्णपणे रेखीय असते आणि मूळ वक्रच्या तिसऱ्या विभागाशी संबंधित असते. त्याच वेळी, फायबरचे विखंडन वरवर पाहता आणखी दोन किंवा तीन लोड-अनलोड चक्रांदरम्यान उद्भवते, कारण त्यानंतरच स्थापित केलेल्या नमुन्याच्या विकृतीवर विद्युत प्रतिकाराचा स्थिर सहसंबंध अवलंबून असतो.

वेगवेगळ्या मॉड्यूलसच्या तंतूंच्या गुणोत्तरावर HAP च्या तन्य शक्तीचे अवलंबन तंतूंच्या गंभीर गुणोत्तराशी किमान अनुरूप असलेल्या वक्र द्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे.

कॉम्प्रेशनमध्ये चाचणी केलेल्या सामग्रीसाठी, आकृत्या - आणि सामर्थ्य अवलंबित्व जवळजवळ रेखीय आहेत. कमी-शक्तीचे (कंप्रेशनमध्ये) सेंद्रिय आणि कार्बन तंतू, ग्लास- किंवा बोरॉन-प्लास्टिक मॅट्रिक्समध्ये असल्याने, विकृती दरम्यान स्थिरता गमावू शकत नाहीत आणि म्हणून, पारंपारिक सेंद्रिय आणि कार्बन प्लास्टिकपेक्षा 2-3 पट जास्त ताणतणावांवर. हे परिणाम, तसेच तणावाखाली असलेल्या फायबरग्लास मॅट्रिक्समधील कार्बन तंतूंच्या विकृतीत वाढ, याला अनेक लेखकांनी समन्वयवादी म्हटले आहे.

वेगवेगळ्या प्रकारचे तंतू एका थरात किंवा पर्यायी थरांमध्ये मिसळले जातात.

खाली HAP मधील भिन्न मोड्यूलसच्या तंतूंच्या सर्वात तर्कसंगत संयोजनाची काही उदाहरणे आहेत:

काच आणि सेंद्रिय तंतूंच्या मिश्रणामुळे, एकीकडे, उच्च संकुचित आणि कातरणे सामर्थ्य (ऑर्गनोप्लास्टिकच्या तुलनेत) सह सामग्री मिळवणे शक्य होते, दुसरीकडे, तणावातील संकरित प्रणालीची विशिष्ट वैशिष्ट्ये वाढवणे (तुलनेत फायबरग्लास);

काच आणि कार्बन तंतूंच्या मिश्रणावर आधारित एचएपीमध्ये फायबरग्लासच्या तुलनेत लवचिकतेचे उच्च मॉड्यूलस असते, तर कॉम्प्रेशनमधील सामग्रीच्या ताकदीची विशिष्ट वैशिष्ट्ये राखून आणि तणावात किंचित कमी होते; नमुने नष्ट करण्याचे काम वाढते;

काच-प्रबलित प्लास्टिकमध्ये बोरॉन तंतूंचा समावेश केल्याने त्यांच्या लवचिकतेचे मॉड्यूलस लक्षणीयरीत्या वाढू शकते, तसेच सामग्रीची संकुचित शक्ती राखून (किंवा वाढवता) येते.

एचएपीच्या वाणांपैकी एक ग्रेडियंट पीसीएम आहे, ज्याची रचना आणि गुणधर्म अवकाशात एकसमान नसतात. काही प्रकरणांमध्ये पीसीएमच्या लवचिक-शक्ती गुणधर्मांमध्ये गुळगुळीत, नियंत्रित बदलामुळे एकसमान तणाव क्षेत्र तयार करणे शक्य होते. उदाहरणार्थ, अंतर्गत किंवा बाह्य दाबाने एकसंध पीसीएम शेल लोड करताना, संरचनेच्या जाडीत वाढ झाल्यामुळे, त्यांच्या प्रभावी लवचिक-शक्ती वैशिष्ट्यांमध्ये लक्षणीय घट दिसून येते. केवळ दाब माध्यमाच्या समीप असलेले स्तर पूर्णपणे लोड केले जातात. एका विशिष्ट जाडीपासून प्रारंभ करून, पीसीएम व्यावहारिकरित्या अतिरिक्त भार घेणे थांबवते आणि शेलची जाडी वाढवणे अर्थपूर्ण नाही. सैद्धांतिकदृष्ट्या, लवचिकतेचे व्हेरिएबल (जाडीत वाढणारे) मॉड्यूलस असलेले पीसीएम वापरल्यास ही घटना टाळली जाऊ शकते.

या प्रकरणात, सामग्रीचे वजन आणि आकार वैशिष्ट्ये 1.5-2 पटीने सुधारली जातील.

सराव मध्ये, हा पर्याय लागू केला जाऊ शकतो, उदाहरणार्थ, थरांमध्ये पीसीएम शेल वाइंड करून, हळूहळू (गणनेनुसार) काचेच्या तुलनेत कार्बन फायबरचे प्रमाण वाढवणे. अशाच प्रकारच्या समस्या (आणि त्यांचे निराकरण) सुपर फ्लायव्हील्स किंवा उच्च वेगाने फिरणारे रोटर आच्छादन तयार करताना देखील येतात. वेगवेगळ्या फायबर सामग्रीसह थरांच्या स्थितीत बदल केल्याने कातरणे, कंपन आणि थकवा वाढवणे, सामग्रीचे पाणी आणि हवामान प्रतिरोधक क्षमता वाढवणे शक्य होते.

ग्रेडियंट-स्ट्रक्चरल कंपोझिट्स पीसीएमच्या शक्यतांचा लक्षणीय विस्तार करतात.

जवळजवळ सर्व "नैसर्गिक संरचना" मध्ये अशी रचना असते (वनस्पतींचे खोड आणि देठ, वनस्पती आणि प्राण्यांच्या संरक्षणात्मक सुया, पक्ष्यांची चोच आणि पंख आणि इतर अनेक उदाहरणे). हे स्पष्ट आहे की या प्रकरणात निसर्गाच्या मागे एक मजबूत पिछाडी आहे आणि कृत्रिमरित्या तयार केलेल्या उत्पादनांची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी खूप मोठा राखीव आहे.

XX शतकाच्या शेवटी "बौद्धिक" संमिश्र. मटेरियल सायन्समध्ये, एक नवीन संज्ञा आली आहे - "बुद्धिमान"

साहित्य "बुद्धिमान" सामग्रीची स्वीकृत संकल्पना ही स्वयं-निदान आणि स्व-अनुकूलन करण्यास सक्षम संरचनात्मक सामग्री म्हणून परिभाषित करते. ही सामग्री उदयोन्मुख परिस्थिती (संवेदी कार्य) ओळखण्यास, त्याचे विश्लेषण करण्यास आणि निर्णय घेण्यास (प्रोसेसर कार्य) तसेच उत्तेजित करण्यास आणि आवश्यक प्रतिक्रिया (कार्यकारी कार्य) पार पाडण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे.

सध्या, या सर्व आवश्यकता पूर्ण करणारे कोणतेही कंपोझिट नाहीत. तथापि, ही कार्ये अंशतः (चरण-दर-चरण) सोडविली जाऊ शकतात, सर्व प्रथम - त्यांच्या स्थितीबद्दल माहिती देणारी सामग्री तयार करणे, ऑपरेशनल भार जास्तीत जास्त स्वीकार्यांपर्यंत पोहोचवणे, क्रॅक करणे, रासायनिक गंज, पाणी शोषण इ.

अशा संमिश्र घटकांच्या सेन्सर घटकांची मुख्य आवश्यकता म्हणजे यांत्रिक तणावाची संवेदनशीलता आणि संपूर्ण व्हॉल्यूममध्ये वितरित करण्याची क्षमता. एक आदर्श सेन्सर ताणाचे इलेक्ट्रिकल सिग्नलमध्ये रूपांतर करेल. या अर्थाने, प्रवाहकीय तंतू आशादायक आहेत, जे त्यांच्या निर्मिती दरम्यान कंपोझिटमध्ये सादर केले जाऊ शकतात. यामध्ये कॉन्स्टंटन किंवा निक्रोम वायर, प्रवाहकीय कार्बन किंवा बोरॉन तंतू, पॉलीविनाईलिडीन फ्लोराईडपासून बनवलेल्या पायझोइलेक्ट्रिक फिल्म्स इत्यादींचा समावेश होतो.

पॉलिमर कंपोझिट (डिफेक्टोस्कोपी) च्या व्हिस्कोइलास्टिक गुणधर्मांचे नियंत्रण ध्वनिक पद्धती वापरून केले जाते, ध्वनीचा वेग आणि त्याचे शोषण गुणांक यांच्यातील संबंध निश्चित करते. पीसीएम डायग्नोस्टिक्ससाठी पॉलिमरचे मॅग्नेटो-डायलेक्ट्रिक गुणधर्म वापरताना, लोह, तांबे, निकेल, कार्बन नॅनो पार्टिकल्स (फुलरीन आणि नॅनोट्यूब) च्या अल्ट्राफाइन पावडरसह चुंबकीय आणि विद्युत वाहक पदार्थांचे विखुरलेले (कोलाइडल) कण जोडण्याची शिफारस केली जाते.

अ‍ॅक्ट्युएटिंग (अ‍ॅडॉप्टिव्ह) यंत्रणेचे ऑपरेटिंग तत्त्व म्हणजे कोणत्याही घटनेमुळे निर्माण होणारी विकृती - गरम करणे, विद्युत सिग्नल पुरवणे इ. पिझोइलेक्ट्रिक प्रभाव, इलेक्ट्रो- आणि मॅग्नेटोस्ट्रिक्शन आणि आकार मेमरी प्रभाव सामग्री सक्रिय करण्यासाठी सर्वात योग्य आहेत. . या यंत्रणा विद्युत सिग्नलचे ट्रिगर विकृतीमध्ये रूपांतरित झाल्याचे सुनिश्चित करतात. आकार मेमरी असलेल्या धातूंवर सर्वात मोठा प्रभाव दिसून येतो. टायटॅनियम आणि निकेलचे मिश्रधातू 2% पर्यंत विकृती प्रदान करते. अॅक्ट्युएटरचा आणखी एक महत्त्वाचा सूचक म्हणजे त्याचे लवचिकतेचे मॉड्यूलस, जे दिलेली ताण-तणाव स्थिती निर्माण करण्याची शक्यता निर्धारित करते. हे सहसा बेस मटेरियलच्या लवचिकतेच्या मॉड्यूलसशी तुलना करता येते.

"बुद्धिमान" कंपोझिटची निर्मिती प्रक्रिया मुळात मूळ सामग्रीपासून उत्पादन मिळविण्याच्या प्रक्रियेशी संबंधित असते. या प्रकरणात, सामग्रीमध्ये माहिती आणि कार्यकारी घटकांचा परिचय करणे आवश्यक आहे, कमीतकमी त्याच्या संरचनेचे उल्लंघन करणे. बाईंडरच्या उपचारादरम्यान होणार्‍या मायक्रोमेकॅनिकल प्रक्रियेच्या जटिलतेकडे लक्ष देणे देखील आवश्यक आहे.

"बुद्धिमान" संमिश्र हे अर्थातच भविष्यातील साहित्य आहेत, तथापि, आधुनिक तंत्रज्ञानासाठी, प्रामुख्याने विमानचालनासाठी अशी सामग्री तयार करण्यासाठी परदेशात (यूएसए, जपान, ग्रेट ब्रिटन, कॅनडा येथे) गहन वैज्ञानिक आणि तांत्रिक कार्य आधीच केले जात आहे. , रॉकेट आणि स्पेस इ. इ. तसेच मास मीडियासाठी. "स्मार्ट" मटेरियल वापरणार्‍या डिझाईन्सच्या उदाहरणांमध्ये F-15 विंगचा अग्रभागी किनार, सेगमेंट रिफ्लेक्टर आणि स्पेसक्राफ्टच्या टर्न स्ट्रक्चरचे अॅक्ट्युएटर, कमी आवाज आणि कंपन असलेले विमान यांचा समावेश होतो. आधुनिक पवन ऊर्जा जनरेटर तयार करणाऱ्या जर्मन कंपन्या 100 मीटर किंवा त्याहून अधिक व्यास असलेल्या ब्लेडच्या स्थितीचे निरीक्षण करतात. सामग्रीच्या आत ठेवलेले ऑप्टिकल फायबर त्याच्या स्ट्रक्चरल अखंडतेचे परीक्षण करण्यास आणि ब्लेडवर कार्य करणार्‍या भारांचे मूल्यांकन करण्यास अनुमती देतात जेणेकरून ते इष्टतम स्तरावर आपोआप राखले जातील. सामग्रीचे विघटन होण्याची शक्यता, उदाहरणार्थ, विजेच्या झटक्यामुळे, देखील नियंत्रित केली जाते.

घटकांच्या परस्परसंवादावर मिश्रित प्लॅस्टिकच्या गुणधर्मांचे अवलंबन इंटरफेसियल झोनमधील घटकांचा परस्पर प्रभाव रचना आणि त्याच्या निर्मितीच्या अटींद्वारे निर्धारित केला जातो. क्वचित प्रसंगी, यांत्रिक वैशिष्ट्ये आणि परस्परसंवाद दरम्यान कार्यात्मक संबंध स्थापित करणे शक्य आहे.

जेव्हा आकारमानामुळे चिकटपणाची ताकद वाढते, तेव्हा चिकट ताकद आणि तन्य ताण यांच्यात एक संबंध असतो.

फायबर व्यवस्थेची निवड फोर्स फील्डच्या वितरणावरील डेटा आणि लोडिंगच्या स्वरूपावर आधारित आहे.

संमिश्र सामग्रीपासून बनवलेल्या उत्पादनांमधील अवशिष्ट ताण कार्यक्षमतेच्या गुणधर्मांवर परिणाम करतात. अवशिष्ट ताण (यांत्रिक, थर्मल, आकुंचन, प्रसार, इ.) हे तणाव म्हणून समजले जाते जे उत्पादनाच्या परिमाणात परस्पर संतुलित असतात, बाह्य शक्ती, थर्मल आणि इतर क्षेत्रांच्या संपर्कात आल्याने त्यात दिसून येतात आणि अस्तित्वात असतात. फील्ड संपुष्टात आणल्यानंतर आणि तात्पुरते ताण गायब झाल्यानंतर उत्पादन. तात्पुरते तापमान, संकोचन, प्रसरण ताण हे तपमान, बरे होण्याची खोली, स्फटिकतेची डिग्री किंवा शोषलेल्या पदार्थाची मात्रा सामग्रीच्या संपूर्ण खंडात सारखीच असते तेव्हा लगेचच अदृश्य होतात. बाह्य क्षेत्राच्या समाप्तीनंतर यांत्रिक तात्पुरते ताण अदृश्य होतात.

मोल्ड केलेल्या उत्पादनामध्ये अवशिष्ट ताण तेव्हाच उद्भवतात जेव्हा उत्पादनाच्या व्हॉल्यूमच्या काही भागामध्ये जास्तीत जास्त तात्पुरते ताण सामग्रीच्या उत्पादन शक्तीपेक्षा जास्त असतात आणि सामान्य तापमानात (प्लास्टिक आणि अत्यंत लवचिक) अपरिवर्तनीय विकृती त्यामध्ये उद्भवतात किंवा यामुळे सामग्रीच्या व्हॉल्यूमचे एक असमान प्रमाणात परिवर्तन (कठोर करणे, क्रिस्टलायझेशन) वेगळे क्षेत्र भिन्न थर्मोइलास्टिक गुणधर्म प्राप्त करतील. पॉलिमर मॅट्रिक्स आणि फिलरच्या थर्मोइलास्टिक गुणधर्मांमधील फरक देखील अवशिष्ट ताणांच्या देखाव्याकडे नेतो.

मोल्डिंग प्रक्रिया भारदस्त तापमान आणि दाबांवर चालते.

परिणामी, तापमान ग्रेडियंट्स उद्भवतात जे आणखी वाढतात, कारण बरे करणे सामान्यतः बाह्य थर्मिक पद्धतीने पुढे जाते.

कूलिंग दरम्यान, पृष्ठभागाच्या थरांमध्ये महत्त्वपूर्ण थर्मल तणाव उद्भवतात, ज्यामुळे अतिरिक्त अपरिवर्तनीय विकृती होऊ शकतात आणि तयार उत्पादनांमध्ये अवशिष्ट ताण वाढू शकतात.

अवशिष्ट ताण निर्धारित करण्यासाठी पद्धत. सॉल्व्हेंट पद्धत.

नमुन्यावर सॉल्व्हेंटसह उपचार केले जाते जे पॉलिमरमध्ये प्रवेश करते आणि पृष्ठभागाच्या थराचा ताण वाढवते. जेव्हा पृष्ठभागावरील ताण सूजच्या थराच्या ब्रेकिंग स्ट्रेसपेक्षा जास्त असेल तेव्हा त्यामध्ये लहान क्रॅकचे जाळे दिसून येईल. या प्रकरणात, lg = lgm + nlgores, जेथे res ही अवशिष्ट ताण आहे (kg/cm2), m आणि n ही स्थिर मूल्ये आहेत.

बाईंडर आणि फिलरमधील इंटरफेसवर ताण.

मुख्य कारण म्हणजे क्यूरिंग आणि कूलिंग दरम्यान पॉलिमर मॅट्रिक्सचे संकोचन, जे चिकट बॉन्डद्वारे मॅट्रिक्सशी जोडलेल्या फिलरच्या तापमानाच्या संकोचनापेक्षा लक्षणीय भिन्न आहे. फिलरवरील बरे रेझिनचा दाब (1 2)TE 2 P=, (1 + 1) + (1 + 2)(E1 / E 2) या समीकरणाद्वारे मोजला जाऊ शकतो जेथे 1 आणि 2 थर्मल विस्तार गुणांक आहेत, टी हा क्युरिंग तापमान आणि कूलिंग, 1 आणि 2 - पॉसॉनचे गुणोत्तर, E1 आणि E2 - विकृती मोड्युली (1 - बाईंडर, 2 - फिलर) मधील फरक आहे.

जर सामग्रीमध्ये येणारे ताण सममितीय नसतील तर ते आकार विकृत होऊ शकतात.

विषय 2. असंतृप्त पॉलिस्टर रेजिन

प्रतिक्रियाशील पॉलिमर आणि मोनोमर्सच्या संयोगाची कल्पना सी. एलिस यांनी 1930 मध्ये मांडली होती, ज्यांनी शोधून काढले की पेरोक्साइड इनिशिएटर जोडल्यानंतर मॅलेइक एनहाइड्राइडसह ग्लायकोलची प्रतिक्रिया करून प्राप्त केलेले असंतृप्त पॉलिस्टर रेजिन अघुलनशील घन पदार्थात बरे होतात. एलिसने 1936 मध्ये या शोधाचे पेटंट घेतले.

ऑलिगोथर्मॅलिनेट्स हे डायहाइड्रिक अल्कोहोल (इथिलीन ग्लायकोल, डायथिलीन ग्लायकोल, 1,2-प्रॉपिलीन ग्लायकोल) सोबत मॅलिक एनहाइड्राइडच्या परस्परसंवादाने तयार केले जातात, तर परिणामी ऑलिगोमरमधील दुहेरी बंधांची संख्या नियंत्रित करण्यासाठी आणि आवश्यक गुणधर्मांसह अंतिम पॉलिमर प्राप्त करण्यासाठी. , इतर डायकार्बोक्झिलिक ऍसिडस् (एडिपिक, आइसोफॅथलिक, फॅथॅलिक एनहाइड्राइड इ.). हे नोंद घ्यावे की ऑलिगोमर्सच्या संश्लेषणादरम्यान, जे 50 ते 230 डिग्री सेल्सिअस तापमानात गरम केल्यावर चालते, फुमरेट युनिट्समध्ये मॅलेट युनिट्सचे आंशिक किंवा जवळजवळ संपूर्ण आयसोमरायझेशन होते: उच्च गुणवत्ता.

एलिसने नंतर शोधून काढले की विनाइल एसीटेट किंवा स्टायरीन सारख्या मोनोमर्ससह असंतृप्त पॉलिस्टर अल्कीड रेझिनवर प्रतिक्रिया देऊन अधिक मौल्यवान उत्पादने मिळवता येतात. मोनोमर्सच्या परिचयामुळे रेझिनची चिकटपणा लक्षणीयरीत्या कमी होतो, ज्यामुळे सिस्टममध्ये इनिशिएटर जोडणे सोपे होते आणि उपचार प्रक्रिया अधिक जोमदार आणि पूर्ण होऊ देते. या प्रकरणात, मिश्रणाचे पॉलिमरायझेशन स्वतंत्रपणे प्रत्येक घटकापेक्षा वेगवान आहे.

बरे करणे हे मूलगामी यंत्रणेद्वारे पुढे जात असल्याने, उपचारादरम्यान इनिशिएटर्सचा परिचय मिश्रणात केला जातो, ते मुक्त रॅडिकल्सचे स्त्रोत म्हणून काम करतात आणि पॉलिमरायझेशन साखळी प्रतिक्रिया सुरू करतात. पेरोक्साइड किंवा अझो संयुगे सारख्या इतर अस्थिर संयुगेपासून मुक्त रॅडिकल्स तयार केले जाऊ शकतात. त्यांच्या विघटनाचा दर वाढवण्यासाठी, ऍक्टिव्हेटर्स (प्रवर्तक) अतिरिक्तपणे रचनामध्ये समाविष्ट केले जातात. वैशिष्ट्यपूर्ण क्यूरिंग इनिशिएटर्स म्हणजे बेंझॉयल हायड्रोपेरॉक्साइड आणि क्यूमेन हायड्रोपेरॉक्साइड. ऍसिड. Co naphthenate चा वापर सामान्यतः 20-60°C तापमानावर पॉलीमॅलेट स्टायरीन बाइंडर बरा करण्यासाठी केला जातो. 80 - 160 ° से - बेंझॉयल पेरोक्साइड, डिक्युमिल.

ऑक्सिजन एक अवरोधक आहे. म्हणून, मेणयुक्त पदार्थ ओळखले जातात. कमी मऊ तापमान असलेले आणि सर्फॅक्टंट असल्याने ते बाईंडरच्या पृष्ठभागावर झाकून ठेवतात आणि ऑक्सिजनच्या प्रवेशापासून संरक्षण करतात.

कधीकधी आग प्रतिरोधक क्षमता वाढवण्यासाठी पॉलीमॅलेट बाइंडरमध्ये ज्वालारोधकांचा समावेश केला जातो: Sb2O3, क्लोरीन- आणि फॉस्फरस-युक्त सेंद्रिय संयुगे.

स्टायरीन-मुक्त पॉलिस्टर रचना स्टायरीनच्या जागी कमी अस्थिर (स्टायरीन अस्थिर आणि विषारी आहे) मोनोमर्स, जसे की डिव्हिनिल बेंझोएट, विनाइल टोल्युइन, डायलिल फॅथलेटसह प्राप्त केल्या जातात.

स्टायरीनऐवजी, ट्रायथिलीन ग्लायकोल डायमेथाक्रिलेट (THM-3) सक्रिय सौम्य म्हणून यशस्वीरित्या वापरला जातो:

खोलीच्या तपमानावर, द्रव रेजिन अनेक महिने आणि वर्षांसाठी स्थिर असतात, परंतु पेरोक्साइड इनिशिएटरच्या जोडणीसह, ते काही मिनिटांत घट्ट होतात. अतिरिक्त प्रतिक्रिया आणि दुहेरी बंधांचे साध्या बंधांमध्ये रूपांतर झाल्यामुळे उपचार होतो; ते कोणतेही उप-उत्पादने तयार करत नाही. स्टायरीनचा वापर मोनोमर म्हणून केला जातो. हे पॉलिमर साखळींच्या प्रतिक्रियात्मक दुहेरी बंधांशी संवाद साधते, त्यांना एका मजबूत त्रिमितीय संरचनेत क्रॉसलिंक करते. उष्णतेच्या सुटकेसह उपचार प्रतिक्रिया घडते, ज्यामुळे अधिक संपूर्ण प्रक्रियेस हातभार लागतो. असे आढळून आले आहे की सामान्यत: पॉलिमरमध्ये उपस्थित असलेल्या दुहेरी बंधांपैकी सुमारे 90% रेझिनच्या उपचारादरम्यान अभिक्रियामध्ये प्रवेश करतात.

ऑलिगोथेराक्रिलेट्स हे पॉलीहायड्रिक अल्कोहोल, सॅच्युरेटेड अॅलिफेटिक डायकार्बोक्झिलिक अॅसिड आणि अॅक्रेलिक सीरीजच्या असंतृप्त अॅलिफॅटिक अॅसिडच्या पॉलीकॉन्डेन्सेशनद्वारे प्राप्त केले जातात. या oligomers च्या संश्लेषणासाठी, dihydric अल्कोहोल (glycols) सहसा वापरले जातात. ऑलिगोथेराक्रिलेट्स हे 300-5000 आण्विक वजन असलेले द्रव किंवा कमी वितळणारे पदार्थ आहेत. रॅडिकल पॉलिमरायझेशन इनिशिएटर्सच्या उपस्थितीत पॉलिमरायझिंग केल्याने, ते त्रि-आयामी संरचनेच्या अघुलनशील आणि अघुलनशील पॉलिमरमध्ये बदलतात, जे प्रारंभिक ऑलिगोमरच्या रासायनिक संरचनेवर अवलंबून, घन ग्लास किंवा लवचिक पदार्थ असतात. ऑलिगोथेराक्रिलेट्स विविध मोनोमर्स (स्टायरीन, मिथाइल मेथॅक्रिलेट इ.) तसेच पॉलिथर्मॅलिनेटसह कॉपॉलिमरायझेशन करण्यास सक्षम आहेत.

ऑलिगोथेरॅक्रिलेट्सचा ऑलिगोएथर्मॅलिनेट्सपेक्षा एक विशिष्ट फायदा आहे: ते होमोपॉलिमरायझेशन करण्यास सक्षम आहेत, ज्यामुळे अस्थिर आणि विषारी असंतृप्त मोनोमरचा वापर न करता वार्निश आणि त्यावर आधारित इतर रचना तयार करणे शक्य होते.

कला मध्ये, oligoetheracrylates मूलगामी polymerization किंवा copolymerization द्वारे बरे केले जातात; बरे करताना व्हॉल्यूमेट्रिक संकोचन 4-10% आहे.

50-120 डिग्री सेल्सिअस (हॉट क्युरिंग) वर क्युरिंगचे आरंभक म्हणजे बेंझॉयल पेरोक्साइड, डिक्युमिल इ. खोलीच्या तपमानावर उपचार करण्यासाठी (कोल्ड क्यूरिंग), बायनरी सिस्टम वापरल्या जातात (उदाहरणार्थ, बेंझॉयल पेरोक्साइड + डायमेथिलानिलिन; क्यूमेन हायड्रोपेरॉक्साइड + नॅफ्थेनेट किंवा कोबाल्ट लिनोलेट).

oligoetheracrylates बरा करणे देखील प्रकाश, उच्च ऊर्जा किरणोत्सर्ग (-किरण, जलद इलेक्ट्रॉन) आणि ionic polymerization उत्प्रेरक द्वारे सुरू केले जाऊ शकते.

इपॉक्सायक्रिलेट ऑलिगोमर्स हे एक प्रकारचे ऑलिगोएथेराक्रिलेट्स मानले जाऊ शकतात. मेथाक्रिलिक किंवा ऍक्रेलिक ऍसिडसह टर्मिनल इपॉक्सी गट असलेल्या ऑलिगोमर्सच्या परस्परसंवादाद्वारे प्राप्त केले जाते.

अॅलील अल्कोहोल एस्टर प्रीपॉलिमर हे अॅलॉल अल्कोहोल एस्टर आणि फॅथॅलिक किंवा आयसोफ्थालिक ऍसिडच्या पॉलिमरायझेशनद्वारे तयार केले जातात. डायथिलीन मॅलिनेट, डायथिलीन ग्लायकोल-बिस-एलिल कार्बोनेट किंवा ट्रायलील सायन्युरेट हे कमी प्रमाणात वापरले जातात.

पॉलिमरायझेशन मोनोमर माध्यमात प्रीपॉलिमरला मिथेनॉलसह किंवा मोनोमरच्या पातळ थरात, व्हॅक्यूममधील प्रतिक्रियेच्या दिलेल्या टप्प्यावर डिस्टिलेशनसह चालते.

जेलेशन सुरू होण्यापूर्वी प्रतिक्रिया थांबविली जाते, म्हणजे. मोनोमरमधील सर्व दुहेरी बाँडचे 25% पर्यंत रूपांतरण. आण्विक वजन 6000, सॉफ्टनिंग पॉइंट ~60o C.

प्रीपॉलिमरचे n.o वर दीर्घ पॉट लाइफ असते. आणि उच्च बरा होण्याचा दर 135-160°C वर डिक्युमिल पेरोक्साइड किंवा टर्ट-ब्यूटिलपरबेंझोएटच्या उपस्थितीत. प्रीपॉलिमरचा वापर प्रीप्रेग्स आणि प्रिमिक्सच्या उत्पादनात केला जातो ज्यांची स्निग्धता कमी असते आणि कमी दाबाने साचे भरतात.

पॉलिस्टर रेजिनचा वापर बोटी, बिल्डिंग पॅनेल्स, ऑटोमोटिव्ह आणि एअरक्राफ्ट पार्ट्स, फिशिंग रॉड आणि गोल्फ क्लबसह उत्पादनांच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये केला जातो. यूएसए मध्ये उत्पादित केलेल्या पॉलिस्टर रेजिनपैकी अंदाजे 80% रीइन्फोर्सिंग फिलर्स, प्रामुख्याने फायबरग्लाससह वापरले जातात.

बटणे, फर्निचर, कृत्रिम संगमरवरी आणि बॉडी पुटीच्या उत्पादनात नॉन-प्रबलित पॉलिस्टर रेजिन वापरतात.

इतर प्लास्टिकच्या विपरीत, ज्यामध्ये एक घटक असतो, पॉलिस्टर रेजिनमध्ये अनेकदा अनेक घटक असतात (रेसिन, इनिशिएटर, फिलर आणि अॅक्टिव्हेटर). घटकांचे रासायनिक स्वरूप आणि गुणोत्तर भिन्न असू शकतात, जे आपल्याला मोठ्या संख्येने पॉलिस्टर रेजिनचे विविध प्रकार मिळविण्यास अनुमती देतात.

मोठ्या संख्येने असंतृप्त पॉलिस्टर रेजिनसाठी रिऍक्टिव्ह डबल बॉन्ड्सचा स्त्रोत म्हणून मॅलिक एनहाइड्राइडचा वापर केला जातो. जेव्हा ते ग्लायकोलशी संवाद साधते (सामान्यतः प्रोपीलीन ग्लायकोल वापरला जातो), तेव्हा 1000 ... 3000 च्या आण्विक वजनासह रेखीय पॉलिस्टर साखळी तयार होतात. प्रोपीलीन ग्लायकोलच्या किंमतीच्या तुलनेत इथिलीन ग्लायकोलची कमी किंमत असूनही, पूर्वीचा वापर फक्त 1000 ... अनेक विशेष रेजिन मिळवा. हे स्टायरीनसह इथिलीन ग्लायकोल-आधारित पॉलिस्टरच्या खराब सुसंगततेमुळे आहे. एस्टेरिफिकेशन प्रक्रियेदरम्यान, मॅलिक एनहाइड्राइडचे सीआयएस-कॉन्फिगरेशन फ्यूमेरिक ट्रान्स-स्ट्रक्चरमध्ये रूपांतरित होते. स्टायरीनसह प्रतिक्रियेत फ्युमरिक फ्रॅगमेंटच्या दुहेरी बंधांच्या अधिक सक्रियतेमुळे हे उपयुक्त आहे. अशाप्रकारे, रिऍक्टिव्ह पॉलिस्टर रेजिन्सच्या निर्मितीमध्ये उच्च प्रमाणात ट्रान्स आयसोमरायझेशन हा एक महत्त्वाचा घटक आहे. मॅलिक एनहाइड्राइड आयसोमेरायझेशनची उच्च डिग्री असूनही, जे 90% पेक्षा जास्त पोहोचते, अधिक महाग फ्युमॅरिक ऍसिडचा वापर वाढीव प्रतिक्रियांसह पॉलिस्टर रेजिन मिळविण्यासाठी केला जातो.

रेझिनचे अंतिम गुणधर्म बदलण्यासाठी आणि दुहेरी बंधांची संख्या नियंत्रित करण्यासाठी इतर डायएक्सियल अॅसिड किंवा अॅनहायड्राइड्स, जसे की अॅडिपिक आणि आयसोफॅथलिक अॅसिड्स किंवा फॅथॅलिक अॅनहाइड्राइड, बहुतेकदा बेस अभिकर्मकात जोडले जातात.

एक सामान्य पॉलिस्टर राळ रचना खाली दिली आहे (जेथे R हा बदल करणार्‍या डायबॅसिक ऍसिड किंवा एनहाइड्राइडचा अल्काइल किंवा आर्यल गट आहे):

O O CH3 O O CH3 II II I II.11 I H [O-C-R-C-O-CH-CH2-O-C-CH=CH-C-O-CH-CH2]nOH कमी किमतीच्या पॉलिस्टर रेजिनचा वापर विविध उत्पादनांच्या निर्मितीसाठी मोठ्या प्रमाणावर केला जातो.

असंतृप्त पॉलिस्टर रेजिन्सचे प्रकार पॉलिस्टर रेजिनच्या विविध गुणधर्मांमुळे ते विविध ऍप्लिकेशन्समध्ये वापरण्यासाठी योग्य बनतात. खाली सात विशिष्ट प्रकारच्या असंतृप्त पॉलिस्टर रेजिनचा सारांश आहे.

–  –  -

या प्रकारचे पॉलिस्टर राळ हे phthalic आणि maleic anhydrides च्या मिश्रणाने propylene glycol च्या esterification द्वारे प्राप्त होते. phthalic आणि maleic anhydrides चे प्रमाण 2:1 ते 1:2 पर्यंत बदलू शकते. परिणामी पॉलिस्टर अल्कीड राळ 2:1 च्या प्रमाणात स्टायरीनमध्ये मिसळले जाते. या प्रकारच्या रेजिनमध्ये विस्तृत अनुप्रयोग आहेत: ते पॅलेट, बोटी, शॉवरचे भाग, रॅक, स्विमिंग पूल आणि पाण्याच्या टाक्या तयार करण्यासाठी वापरले जातात.

2. लवचिक पॉलिस्टर राळ

जर phthalic anhydride ऐवजी रेखीय डायबॅसिक ऍसिडस् (उदाहरणार्थ, adipic किंवा sebacic) वापरली गेली, तर अधिक लवचिक आणि मऊ असंतृप्त पॉलिस्टर राळ तयार होते. प्रोपीलीन ग्लायकॉल ऐवजी वापरलेले डायथिलीन किंवा डायप्रोपायलीन ग्लायकोल देखील रेजिनला लवचिकता देतात.

अशा पॉलिस्टर रेजिनला सामान्य उद्देशाच्या कडक रेझिन्समध्ये जोडल्याने त्यांचा ठिसूळपणा कमी होतो आणि त्यावर प्रक्रिया करणे सोपे होते. लवचिक रेजिन देखील फॅथॅलिक एनहाइड्राइडचा काही भाग टॉल ऑइल मोनोबॅसिक ऍसिडसह बदलून मिळवता येतात, जे पॉलिमर साखळीच्या टोकाला लवचिक गट तयार करतात. अशा रेजिनचा वापर फर्निचर उद्योगात सजावटीच्या मोल्डिंगसाठी आणि चित्र फ्रेमच्या निर्मितीमध्ये केला जातो. हे करण्यासाठी, सेल्युलोज फिलर्स (उदाहरणार्थ, अक्रोडाचे तुकडे) लवचिक रेजिनमध्ये आणले जातात आणि सिलिकॉन रबर मोल्डमध्ये टाकले जातात. मूळ कोरीव कामांवर थेट टाकलेल्या सिलिकॉन रबर मोल्ड्सचा वापर करून लाकडाच्या कोरीव कामांचे उत्तम पुनरुत्पादन साध्य करता येते.

3. लवचिक पॉलिस्टर रेजिन या प्रकारच्या पॉलिस्टर रेजिन कठोर सामान्य उद्देशाच्या रेजिन आणि लवचिक रेजिनमध्ये मध्यवर्ती असतात. ते बॉल, क्रॅश हेल्मेट, कुंपण, ऑटोमोटिव्ह आणि विमानाचे भाग यासारखी प्रभाव-प्रतिरोधक उत्पादने तयार करण्यासाठी वापरले जातात. अशा रेजिन मिळविण्यासाठी, phthalic anhydride ऐवजी isophthalic acid चा वापर केला जातो. प्रथम, ग्लायकॉलसह आयसोफ्थालिक ऍसिडची प्रतिक्रिया करून, कमी ऍसिड क्रमांक पॉलिस्टर राळ प्राप्त होतो. नंतर maleic anhydride जोडा, आणि esterification सुरू ठेवा. परिणामी, पॉलिस्टर साखळी रेणूंच्या शेवटी किंवा ग्लायकोल-आयसोफॅथलिक पॉलिमर असलेल्या ब्लॉक्सच्या दरम्यान असंतृप्त तुकड्यांच्या मुख्य व्यवस्थेसह प्राप्त केली जाते. या प्रकारच्या एस्टेरिफिकेशनमध्ये, phthalic anhydride isophthalic acid पेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी कार्यक्षम आहे, कारण परिणामी phthalic acid monoester उच्च आण्विक वजन पॉलिस्टर रेजिनच्या उत्पादनात वापरल्या जाणार्‍या उच्च तापमानात एनहायड्राइडकडे परत जातो.

4. कमी संकोचन सह पॉलिस्टर रेजिन

फायबरग्लास प्रबलित पॉलिस्टर मोल्डिंग करताना, राळ आणि फायबरग्लासमधील संकोचनातील फरक उत्पादनाच्या पृष्ठभागावर खड्डा बनतो. कमी संकोचन पॉलिस्टर रेजिन्सचा वापर हा प्रभाव कमी करतो आणि अशा प्रकारे प्राप्त केलेल्या कास्ट उत्पादनांना पेंटिंगपूर्वी अतिरिक्त सँडिंगची आवश्यकता नसते, जे ऑटोमोटिव्ह भाग आणि घरगुती विद्युत उपकरणांच्या निर्मितीमध्ये एक फायदा आहे.

कमी संकोचन असलेल्या पॉलिस्टर रेजिनमध्ये थर्मोप्लास्टिक घटक (पॉलीस्टीरिन किंवा पॉलिमिथाइल मेथाक्रिलेट) समाविष्ट असतात, जे मूळ रचनेत केवळ अंशतः विरघळतात. क्युअरिंग दरम्यान, सिस्टमच्या फेज स्थितीत बदलांसह, मायक्रोव्हॉइड्सची निर्मिती होते, पॉलिमर राळच्या नेहमीच्या संकोचनची भरपाई करते.

5. हवामान प्रतिरोधक पॉलिस्टर राळ

या प्रकारचे पॉलिस्टर राळ सूर्यप्रकाशाच्या संपर्कात आल्यावर पिवळे होऊ नये, ज्यासाठी त्याच्या रचनामध्ये अल्ट्राव्हायोलेट (यूव्ही) शोषक जोडले जातात. स्टायरीनची जागा मिथाइल मेथॅक्रिलेटने बदलली जाऊ शकते, परंतु केवळ अंशतः, कारण मिथाइल मेथॅक्रिलेट पॉलिस्टर राळचा भाग असलेल्या फ्युमॅरिक ऍसिडच्या दुहेरी बंधांशी चांगला संवाद साधत नाही. या प्रकारच्या रेजिनचा वापर कोटिंग्ज, बाह्य पॅनेल आणि स्कायलाइट्सच्या निर्मितीमध्ये केला जातो.

6. रासायनिक दृष्ट्या प्रतिरोधक पॉलिस्टर रेजिन एस्टर ग्रुप्स अल्कलीद्वारे सहजपणे हायड्रोलायझ केले जातात, परिणामी पॉलिस्टर रेजिनची अल्कलीमध्ये अस्थिरता हा त्यांचा मूलभूत तोटा आहे.

मूळ ग्लायकोलच्या कार्बन स्केलेटनमध्ये वाढ झाल्यामुळे राळमधील एस्टर बॉण्ड्सचे प्रमाण कमी होते. अशाप्रकारे, "बिस्ग्लायकोल" (बिस्फेनॉल A चे प्रोपीलीन ऑक्साईडसह प्रतिक्रिया उत्पादन) किंवा हायड्रोजनेटेड बिस्फेनॉल A असलेल्या रेझिन्समध्ये संबंधित सामान्य हेतूच्या रेझिनपेक्षा एस्टर बॉन्डची संख्या लक्षणीयरीत्या कमी असते. अशा रेजिनचा वापर रासायनिक उपकरणांच्या भागांच्या निर्मितीमध्ये केला जातो: फ्यूम हूड किंवा कॅबिनेट, रासायनिक अणुभट्ट्या आणि जहाजे आणि पाइपलाइन.

7. ज्वाला retardant पॉलिस्टर राळ

ग्लास फायबर प्रबलित पॉलिस्टर रेझिन मोल्डिंग्ज आणि लॅमिनेट ज्वलनशील असतात परंतु त्यांचा बर्निंग दर तुलनेने कमी असतो. इग्निशन आणि ज्वलनासाठी रेझिनच्या प्रतिकारशक्तीमध्ये वाढ फॅथॅलिक एनहायड्राइडऐवजी हॅलोजनेटेड डायबॅसिक ऍसिडस् वापरून साध्य केली जाते, उदाहरणार्थ, टेट्राफ्लोरोफ्थालिक, टेट्राब्रोमोफ्थालिक आणि "क्लोरेंडिक" (हेक्साक्लोरोसायक्लोपेंटाडीनच्या जोडणीचे उत्पादन, ज्याला मॅलिक एनहायड्राइड देखील ओळखले जाते. chaet ऍसिड म्हणून). डिब्रोमोनोपेंटाइल ग्लायकोल देखील वापरले जाऊ शकते.

फॉस्फोरिक ऍसिड एस्टर्स आणि अँटीमोनी ऑक्साईड सारख्या विविध ज्वालारोधकांचा राळमध्ये परिचय करून अग्निरोधकतेमध्ये आणखी वाढ केली जाते. फ्लेम रिटार्डंट पॉलिस्टर रेजिनचा वापर फ्युम हूड्स, इलेक्ट्रिकल घटक, बिल्डिंग पॅनेल्स आणि काही प्रकारच्या नौदल जहाजांच्या हल्समध्ये केला जातो.

वर्णन केलेले असंतृप्त पॉलिस्टर रेजिनचे सात प्रकार उद्योगात सर्वाधिक वापरले जातात. तथापि, विशेष हेतूंसाठी रेजिन देखील आहेत. उदाहरणार्थ, स्टायरीनऐवजी ट्रायलील आयसोसायन्युरेटचा वापर केल्याने रेझिन्सची उष्णता प्रतिरोधकता लक्षणीयरीत्या सुधारते. स्टायरीनच्या जागी कमी अस्थिर डायलिल फॅथलेट किंवा विनाइल टोल्यूनिने, पॉलिस्टर राळ प्रक्रियेदरम्यान मोनोमरचे नुकसान कमी केले जाऊ शकते. बेंझोइन किंवा त्याचे इथर सारख्या प्रकाशसंवेदनशील घटकांचा समावेश करून अतिनील विकिरणाने स्पेशॅलिटी रेझिन्स बरे केले जाऊ शकतात.

असंतृप्त पॉलिस्टर रेजिनचे उत्पादन सामान्यतः, बॅच प्रक्रिया असंतृप्त पॉलिस्टर रेजिन तयार करण्यासाठी वापरल्या जातात. हे भिन्न रेजिन मिळविण्यासाठी आवश्यक असलेल्या विविध प्रकारच्या उत्पादनांमुळे आहे, कारण प्रक्रियेची नियमितता इतर रेजिनच्या उत्पादनात द्रुत आणि सुलभ संक्रमणास अनुमती देते. सामान्य उद्देशाच्या रेजिन्सच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी सतत प्रक्रियांचा वापर केला जातो.

पॉलिस्टर रेजिनच्या उत्पादनात वापरल्या जाणार्‍या पॉलिमर रेजिन आणि इतर अभिकर्मकांच्या रासायनिक प्रतिकारामुळे, उपकरणांच्या निर्मितीसाठी बांधकामासाठी प्राधान्य दिलेली सामग्री स्टेनलेस स्टील आहे.

लोह आणि तांबे आयन पॉलिस्टर रेजिन्सचे मुक्त मूलगामी पॉलिमरायझेशन प्रतिबंधित करत असल्याने, या सामग्रीचा वापर अणुभट्ट्या तयार करण्यासाठी केला जात नाही. हलोजन असलेली सामग्री फीडस्टॉक म्हणून वापरताना, काचेच्या रेषेच्या अणुभट्ट्यांना प्राधान्य दिले जाते.

सहसा ग्लायकॉल अणुभट्टीमध्ये लोड केले जाते, आणि नंतर phthalic आणि maleic anhydrides जोडले जातात. सामान्यतः, बाष्पीभवन आणि साइड रिअॅक्शनमुळे होणारे नुकसान भरून काढण्यासाठी 5 ते 10% जास्त ग्लायकोल वापरला जातो. मिश्रण आणि गरम करण्यापूर्वी, अणुभट्टीतील हवा अक्रिय वायूने ​​विस्थापित केली जाते. प्रतिक्रियेचा पहिला टप्पा - "अर्ध-एस्टर" ची निर्मिती - तुलनेने कमी तापमानात उत्स्फूर्तपणे उद्भवते, ज्यानंतर प्रतिक्रिया वस्तुमान ईथरची निर्मिती पूर्ण करण्यासाठी गरम केले जाते. अणुभट्टीतून अक्रिय वायूचा प्रवाह दर संक्षेपण अभिक्रियामुळे निर्माण होणारे पाणी वाहून नेण्यासाठी वाढवता येते. अणुभट्टीवर परत आलेल्या ग्लायकोलमधून पाणी पूर्णपणे काढून टाकण्यासाठी, वाफेवर गरम केलेले उष्णता एक्सचेंजर वापरला जातो.

एस्टरिफिकेशनच्या शेवटच्या टप्प्यात, प्रतिक्रिया वस्तुमानाचे तापमान 190 - 220 डिग्री सेल्सियस पर्यंत वाढते. उच्च तापमान मॅलेट्सचे फ्युमरेट्समध्ये आयसोमरायझेशनला अनुकूल करते, परंतु त्याच वेळी दुहेरी बंधांवर साइड रिअॅक्शन्स कारणीभूत ठरते. एक इष्टतम तापमान आहे ज्यावर फ्युमरेटचे प्रमाण जास्तीत जास्त पोहोचते. सामान्य उद्देशाच्या रेजिन्ससाठी, हे 210°C वर होते.

एस्टेरिफिकेशनची डिग्री नियंत्रित करण्यासाठी, प्रतिक्रिया वस्तुमानाची आंबटपणा आणि चिकटपणा निर्धारित केला जातो आणि आवश्यक मूल्यांवर पोहोचल्यावर, पॉलिस्टरला अंतिम अणुभट्टीमध्ये पंप केले जाते.

या अणुभट्टीमध्ये स्टायरीनची आवश्यक मात्रा आधीच आहे आणि पॉलिस्टर अल्कीड रेजिन ते येताच त्यात विरघळले जाते. गरम अल्कीड राळ स्टायरीनच्या संपर्कात असताना उद्भवू शकणार्‍या कोणत्याही पॉलिमरायझेशन प्रक्रिया वगळण्यासाठी, या टप्प्यावर प्रतिक्रिया वस्तुमानात एक अवरोधक देखील जोडला जाऊ शकतो. कधीकधी, आवश्यक तापमान राखण्यासाठी, प्रतिक्रिया वस्तुमान थंड करणे आवश्यक आहे. प्रक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर, तांत्रिक आवश्यकतांसह प्रतिक्रिया वस्तुमानाच्या गुणधर्मांचे अनुपालन तपासले जाते. संपूर्ण उत्पादन चक्र 10 - 20 तास टिकते. पॉलिस्टर रेजिन्सच्या उत्पादनासाठी वर्णन केलेली पद्धत बहुतेकदा वितळण्याची प्रक्रिया म्हणून लागू केली जाते. रूपांतरण इच्छित पातळीपर्यंत पोहोचेपर्यंत अभिक्रिया वितळणे गरम केले जाते. दुसरी पद्धत एस्टेरिफिकेशन प्रक्रियेदरम्यान सोडले जाणारे पाणी अझीओट्रॉपिक मिश्रण म्हणून काढून टाकण्यासाठी थोड्या प्रमाणात सॉल्व्हेंट (टोल्यूएन किंवा जाइलीन) वापरते.

दिवाळखोर संपूर्ण प्रतिक्रिया वस्तुमानाच्या 8% पेक्षा जास्त नाही; डिकेंटेशनद्वारे ते पाण्यापासून वेगळे केले जाते आणि पुन्हा अणुभट्टीवर परत येते. एस्टेरिफिकेशन प्रक्रियेच्या समाप्तीनंतर, उर्वरित सॉल्व्हेंट प्रतिक्रिया मिश्रणातून डिस्टिल्ड केले जाते, प्रथम वातावरणाच्या दाबावर आणि नंतर पूर्णपणे काढून टाकण्यासाठी - व्हॅक्यूम अंतर्गत. एस्टरिफिकेशन दरम्यान, काही साइड रिअॅक्शन येऊ शकतात. उदाहरणार्थ, ग्लायकॉल हायड्रॉक्सिल ग्रुप मॅलिक किंवा फ्युमॅरिक मोएटीच्या दुहेरी बंधामध्ये जोडून ब्रँच्ड पॉलिमर बनवता येतो. हे स्थापित केले गेले आहे की असंतृप्त पॉलिमरच्या दुहेरी बंधांपैकी सुमारे 10 - 15% साइड प्रतिक्रियांवर खर्च केले जातात.

असंतृप्त पॉलिस्टर रेजिनच्या निर्मितीसाठी सर्वात सोपी सतत प्रक्रिया म्हणजे प्रोपीलीन ऑक्साईडसह मॅलिक आणि फॅथलिक एनहाइड्राइड्सच्या मिश्रणाची प्रतिक्रिया.

ही साखळी प्रतिक्रिया सुरू करण्यासाठी थोड्या प्रमाणात ग्लायकोल आवश्यक आहे. इपॉक्सी गटांसह एनहाइड्राइड्सची प्रतिक्रिया तुलनेने कमी तापमानात होत असल्याने, मॅलेट दुहेरी बंध अधिक सक्रिय ट्रान्स कॉन्फिगरेशनमध्ये आयसोमराइज होत नाहीत. हे आयसोमरायझेशन पार पाडण्यासाठी, स्टायरीनसह पुढील परस्परसंवादासाठी आवश्यक आहे, परिणामी पॉलिमरला अतिरिक्त गरम करणे आवश्यक आहे.

एनहायड्राइड्स आणि ग्लायकोलपासून पॉलिस्टर रेझिनचे सतत उत्पादन देखील तापलेल्या उत्तेजित अणुभट्ट्यांच्या मालिकेमध्ये वेगवेगळ्या तापमानात अणुभट्ट्यांमधून राळ पंप करून केले जाऊ शकते.

अनसॅच्युरेटेड पॉलिस्टर रेजिन्स क्युरिंग अनसॅच्युरेटेड पॉलिस्टर रेजिन्स इनिशिएटर्स जोडून बरे केले जातात जे मुक्त रॅडिकल्स तयार करतात आणि पॉलिमरायझेशन चेन रिअॅक्शन सुरू करतात.

पेरोक्साइड किंवा अझो संयुगे सारख्या इतर अस्थिर संयुगेपासून मुक्त रॅडिकल्स तयार होऊ शकतात. ही संयुगे अतिनील किंवा इतर उच्च उर्जेच्या किरणोत्सर्गाच्या संपर्कात आल्यावर किंवा गरम केल्यावर ते मूलगामी तुकड्यांमध्ये विभक्त होऊ शकतात. सामान्यतः, पॉलिस्टर रेझिनमध्ये एक अवरोधक असतो जो मूलत: एक मुक्त रॅडिकल स्कॅव्हेंजर असतो. इनहिबिटरच्या कृतीवर मात केल्यानंतरच इनिशिएटर्सच्या परिचयासह पॉलिमरायझेशन प्रतिक्रिया सुरू होते. या इंडक्शन कालावधीमुळे इनिशिएटर असलेले रेझिन रीइन्फोर्सिंग एजंटसह यांत्रिकरित्या मिसळणे शक्य होते आणि पॉलिमरायझेशन प्रतिक्रिया सुरू होण्यापूर्वी ते क्युअरिंगसाठी आवश्यक स्वरूपात ठेवणे शक्य होते. चांगले पॉलिमरायझेशन इनहिबिटर म्हणजे हायड्रोक्विनोन आणि त्याचे डेरिव्हेटिव्ह्ज तसेच क्वाटरनरी अमोनियम हॅलाइड्स.

बहुतेक पेरोक्साइड इनिशिएटर जेव्हा पॉलिमर वस्तुमानात प्रवेश करतात तेव्हा तुलनेने हळूहळू विघटित होतात. त्यांच्या विघटनाचा दर वाढवण्यासाठी, सक्रिय करणारे (प्रवर्तक) वापरले जातात. खरं तर, सक्रियकर्ते आरंभिकांसाठी उत्प्रेरक असतात.

इनिशिएटर आणि अ‍ॅक्टिव्हेटर दोघेही प्रतिक्रियाशील संयुगे आहेत, ज्याचा हिंसक संवाद इग्निशन किंवा अगदी स्फोटासह असतो. ही संयुगे राळमध्ये स्वतंत्रपणे जोडली पाहिजेत, दुसरे जोडण्यापूर्वी पहिले पूर्णपणे विरघळले आहे याची खात्री करा. अनेक रेजिनमध्ये प्री-अ‍ॅडेड अॅक्टिव्हेटर असतो.

क्युअरिंग दरम्यान पॉलिस्टर राळचे वर्तन इनहिबिटर, इनिशिएटर आणि ऍक्टिव्हेटरच्या प्रभावांच्या गुणोत्तराने निर्धारित केले जाते.

इथिलीन कार्बन अणूवरील घटक दुहेरी बाँडच्या प्रतिक्रियाशीलतेवर दोन प्रकारे परिणाम करू शकतात. स्थानिक प्रभाव या वस्तुस्थितीमुळे होतो की भारी गट दुहेरी बंधाचे संरक्षण करतात आणि दुसर्या प्रतिक्रियाशील गटाची आक्रमणासाठी अनुकूल स्थिती घेण्याची शक्यता कमी करते, ज्यामुळे संपूर्ण कंपाऊंडची प्रतिक्रिया कमी होते. इलेक्ट्रॉन आकर्षित करण्यासाठी किंवा दान करण्याच्या पर्यायी गटाच्या क्षमतेनुसार ध्रुवता निश्चित केली जाते. इलेक्ट्रॉन देणगी देणारे गट (जसे की मिथाइल, फिनाईल आणि हॅलोजन) दुहेरी बंध इलेक्ट्रोनेगेटिव्ह बनवतात. ही त्यांची क्रिया आहे जी स्टायरीन, विनाइलटोल्यूएन आणि क्लोरीनयुक्त स्टायरीनमध्ये प्रकट होते.

इलेक्ट्रॉन मागे घेणारे गट (जसे की विनाइल किंवा कार्बोनिल) दुहेरी बंध इलेक्ट्रोपॉझिटिव्ह बनवतात. हे पॉलिस्टर रेझिन चेनमधील फ्युमॅरिक ऍसिडच्या तुकड्यांमध्ये आढळते. अल्कीड रेझिनच्या स्टायरीन आणि फ्युमेरिक तुकड्यांमधील दुहेरी बाँडची विरुद्ध ध्रुवता त्यांच्या परस्परसंवादाला आणि पॉलिस्टर रेजिनच्या उपचारांना प्रोत्साहन देते. मोनोमेरिक स्टायरीन, जे असंतृप्त पॉलिस्टरच्या लांब पॉलिमेरिक साखळ्यांपेक्षा अधिक मोबाइल आहे, होमोपॉलिमराइज केले जाऊ शकते. हे प्रायोगिकरित्या स्थापित केले गेले आहे की स्टायरीन आणि पॉलिस्टर 2: 1 च्या दुहेरी बाँडचे मोलर गुणोत्तर इष्टतम आहे.

आरंभकर्ते आणि सक्रियकर्ते

पॉलिस्टर रेजिन्सच्या उत्पादनात वापरण्यासाठी इनिशिएटर-इनहिबिटर-अॅक्टिव्हेटर सिस्टमची विस्तृत विविधता उपलब्ध आहे. उदाहरणार्थ, मिथाइल इथाइल केटोन पेरोक्साईड सारख्या सक्रिय पेरोक्साईड इनिशिएटरचा वापर नॅफ्थेनेट किंवा कोबाल्ट ऑक्टोएट सारख्या अॅक्टिव्हेटरसह केला जातो तेव्हा सामान्य उद्देश हायड्रोक्विनोन-इनहिबिटेड राळ खूप लवकर बरा होऊ शकतो. दुसर्‍या प्रकरणात, पॉलिस्टर राळ बरा करण्यासाठी अधिक स्थिर इनिशिएटर सादर केला जातो: tert-butylperbenzoate. हे पॉलिस्टर रचना कॅल्शियम कार्बोनेट आणि ग्राउंड फायबरग्लासने भरण्याची परवानगी देते. हे इनिशिएटर असलेले आणि मोल्ड केलेले कंपाऊंड खोलीच्या तपमानावर महिने स्थिर असते, परंतु 140-160 डिग्री सेल्सिअस तपमानावर गरम दाबून एका मिनिटात बरे केले जाऊ शकते.

योग्य इनिशिएटरची निवड आणि त्याची रक्कम रेझिनचा प्रकार आणि त्याचे क्यूरिंग तापमान, संपूर्ण प्रक्रियेसाठी आवश्यक वेळ आणि जेलेशन वेळ यावर अवलंबून असते. उपलब्ध इनिशिएटर्सपैकी कोणीही सामान्यत: सर्व आवश्यक आवश्यकता स्वतःहून पूर्ण करत नसल्यामुळे, इनिशिएटर्स आणि इनिशिएटर्सच्या विविध संयोजनांचा वापर सर्वोत्तम परिणाम मिळविण्यासाठी केला जातो.

पॉलिस्टर रेजिन्सच्या थर्मल क्यूरिंगमध्ये, सर्वात सामान्यपणे वापरला जाणारा आरंभकर्ता आहे बेंझॉयल पेरोक्साइड (बीपी), जो अत्यंत प्रभावी आणि वापरण्यास सोपा आहे. हे स्टायरीनमध्ये सहज विरघळते, क्रियाकलाप न गमावता दीर्घकाळ साठवले जाऊ शकते, खोलीच्या तापमानावर स्थिर असते आणि भारदस्त तापमानात सहजपणे विघटित होते. याव्यतिरिक्त, बीपी उच्च एक्झोथर्मिक पीक तापमानास कारणीभूत ठरते, जे राळ पूर्णपणे बरे करण्यास योगदान देते. रेझिनमध्ये बीपीचे प्रमाण 0.5 ते 2% पर्यंत बदलते जे राळच्या प्रकारावर आणि वापरलेल्या मोनोमरवर अवलंबून असते. पेस्टच्या स्वरूपात बीपी वापरताना (सामान्यत: 50% ट्रायरेसिल फॉस्फेटच्या मिश्रणात), सादर केलेल्या इनिशिएटरचे प्रमाण किंचित वाढते (~1 - 3%).

कमी तापमानात सुरुवातीपासून ते शेवटपर्यंत रेझिन क्यूरिंग प्रक्रिया पार पाडणे कधीकधी इष्ट (किंवा अगदी आवश्यक) असते जेणेकरून पॉलिमरायझेशन दरम्यान निर्माण होणारी उष्णता नष्ट होईल. हे विशेषतः ओले लॅमिनेटिंगमध्ये महत्वाचे आहे जेथे उष्णता वापरणे कठीण आहे. अशा प्रकरणांमध्ये, मिथाइल इथाइल केटोन पेरोक्साइड (MEKP) सहसा आरंभकर्ता म्हणून वापरला जातो. PMEK च्या वापराने खोलीच्या तपमानावर राळ पूर्णपणे बरा होत नसला तरी, ऍक्टिव्हेटर (उदा. कोबाल्ट नेफ्थेनेट) जोडल्याने राळ जेलमध्ये बदलते आणि थोड्याच कालावधीत जवळजवळ बरे होते.

विषय 3. डायस्टर-आधारित रेजिन

विनाइल कार्बोक्सी ऍसिड

जरी 1950 च्या दशकाच्या उत्तरार्धापासून विविध DVA प्रयोगशाळेच्या प्रमाणात तयार केले गेले असले तरी, या रेजिन्सचे व्यावसायिक उत्पादन 1965 पर्यंत शेल केमिकलने "एपोक्रिलिक रेजिन्स" या व्यापार नावाखाली स्थापित केले नव्हते. या रेजिन्सना इपॉक्सी मेथॅक्रिलेट्स म्हणून ओळखले गेले आणि उत्कृष्ट (त्यावेळच्या) पॉलिस्टर रेजिन्सपेक्षा उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोधकता होती.

1966 मध्ये, डाऊ केमिकलने डेराकन, विनाइल कार्बोक्झिलिक ऍसिडचे डिस्टर आणि अनेक तत्सम कोटिंग रेजिन लाँच केले. 1977 मध्ये इंटरप्लास्टिक आणि रीचहोल्ड केमिकल या कंपन्यांनी कोरेटसिन आणि कोरोलिट नावाने डीव्हीकेचे उत्पादन सुरू केले.

अनुक्रमे

राळ वैशिष्ट्ये

रेझिन्सचा वापर शुद्ध स्वरूपात (म्हणजे सौम्य न करता) किंवा इतर घटकांसोबत मिसळून केला जाऊ शकतो. नंतरच्या प्रकरणात, राळमध्ये प्रतिक्रियाशील विनाइल-युक्त कोमोनोमर (स्टायरीन, विनाइलटोल्युएन, ट्रायमेथिलॉलप्रोपेन ट्रायक्रिलेट) किंवा नॉन-रिअॅक्टिव्ह "डिल्युएंट" (मिथाइल इथाइल केटोन, टोल्यूएन) असू शकते. नियमानुसार, मेथाक्रिलिक ऍसिडच्या एस्टरवर आधारित रेजिनमध्ये स्टायरीन असते आणि ते रासायनिक प्रतिरोधक ग्लास फायबर प्रबलित प्लास्टिक (जीआरपी) तयार करण्यासाठी वापरले जातात. अ‍ॅक्रेलिक ऍसिडचे रेझिन्स - डेरिव्हेटिव्ह्ज - विरळ न करता पुरवले जातात आणि अतिनील किरणोत्सर्गाच्या प्रभावाखाली बरे झालेल्या कोटिंग्ज आणि प्रिंटिंग शाई तयार करताना संबंधित सह-अभिकर्मक थेट सादर केले जातात.

DVK चे भौतिक गुणधर्म आणि उपयोग अंतिम गटांच्या प्रकारावर (मेथाक्रिलिक किंवा ऍक्रेलिक), सह-अभिकर्मकांचे प्रमाण आणि प्रकार, तसेच राळची मुख्य साखळी बनवणाऱ्या ब्लॉक्सचे स्वरूप आणि आण्विक वजन यावर अवलंबून असतात. macromolecules क्युरिंगच्या परिणामी, स्टायरीन - DVKM-II असलेले ऍसिड, बेस आणि सॉल्व्हेंट्सला उच्च प्रतिकार प्राप्त करतात. ऍक्रेलिक ऍसिड डेरिव्हेटिव्ह्ज हे मेथॅक्रिलिक ऍसिड डेरिव्हेटिव्हपेक्षा हायड्रोलिसिससाठी अधिक संवेदनशील असतात आणि म्हणूनच ते सहसा रासायनिक प्रतिरोधक सामग्रीच्या निर्मितीमध्ये वापरले जात नाहीत. या रेजिन्सच्या उच्च प्रतिक्रियात्मकतेमुळे, रेडिएशन क्यूरिंगला प्राधान्य दिले जाते.

Undiluted DVK हा घन किंवा मेणासारखा पदार्थ आहे. म्हणून, प्रक्रियेसाठी आवश्यक स्निग्धता प्रदान करण्यासाठी आणि त्यांची प्रतिक्रिया वाढवण्यासाठी प्रतिक्रियाशील आणि निष्क्रिय दोन्ही पातळ पदार्थ रचनामध्ये सादर केले जातात.

डीव्हीए मॅक्रोमोलेक्यूल्सच्या मुख्य भागामध्ये विविध आण्विक वजनाचे इपॉक्सी ऑलिगोमेरिक ब्लॉक्स असतात. अशा ब्लॉक्सचे आण्विक वजन जितके जास्त असेल तितकी राळची ताकद आणि लवचिकता जास्त असेल, परंतु सॉल्व्हेंट्ससाठी उष्णता प्रतिरोध आणि प्रतिकार कमी असेल.

पॉलिस्टरच्या तुलनेत, डीव्हीसी एस्टर गट आणि विनाइल तुकड्यांच्या कमी सामग्रीद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत. यामुळे या रेजिन्सच्या हायड्रोलिसिसच्या प्रतिकारात वाढ होते, तसेच एक्झोथर्म शिखराच्या तापमानात घट होते. क्युरींग दरम्यान राळ संकोचन कमी होते. पॉलिस्टर्सप्रमाणे, डीव्हीसीचे शेल्फ लाइफ मर्यादित असते, जे रेझिन उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान पॉलिमरायझेशन इनहिबिटर (फ्री रॅडिकल्सचे "सापळे") च्या परिचयाने सुनिश्चित केले जाते.

राळ उत्पादन

DVK हे ऑलिगोमेरिक इपॉक्सी रेझिनसह मेथाक्रिलिक किंवा ऍक्रेलिक ऍसिडवर प्रतिक्रिया देऊन प्राप्त केले जाते. इपॉक्साइड (एस्टरिफिकेशन) मध्ये ऍसिडची अतिरिक्त प्रतिक्रिया एक्झोथर्मिक असते. या प्रतिक्रियेच्या परिणामी, ऑलिगोमेरिक ब्लॉकवर मुक्त हायड्रॉक्सिल गट तयार होतात, परंतु उप-उत्पादनांची निर्मिती होत नाही (उदाहरणार्थ, पॉलिस्टरिफिकेशन दरम्यान, जेव्हा पाणी तयार होते). प्रतिक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर किंवा त्याच्या कोर्स दरम्यान, प्रतिक्रिया मिश्रणात योग्य diluents किंवा polymerization inhibitors जोडले जातात.

डीव्हीएच्या निर्मितीसाठी वापरल्या जाणार्‍या इपॉक्सी रेजिन बिस्फेनॉल ए (या प्रकरणात, सामान्य-उद्देश आणि उष्णता-प्रतिरोधक डीव्हीए प्राप्त होतात), फेनोलिक-नोव्होलॅक तुकड्यांवर (उष्णता-प्रतिरोधक डीव्हीए) आणि टेट्राब्रोमोवर देखील आधारित असू शकतात. बिस्फेनॉल ए (अग्नी-प्रतिरोधक DVA) चे व्युत्पन्न. टोकांना अॅक्रेलिक गटांसह डीव्हीके मिळवताना, बिस्फेनॉल ए वर आधारित ऑलिगोमेरिक इपॉक्सी ब्लॉक्स सामान्यतः मुख्य साखळीचे पॉलिमर म्हणून वापरले जातात.

बरा करणे

DVC, असंतृप्त पॉलिस्टर रेजिन प्रमाणे, दुहेरी बंध असतात जे बरे झाल्यावर क्रॉसलिंक्स तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया देतात. ही प्रक्रिया मुक्त रॅडिकल्सच्या उपस्थितीत होते, जी रासायनिक, थर्मल किंवा रेडिएशन परिवर्तनाच्या परिणामी तयार होते. मुक्त-रॅडिकल यंत्रणेनुसार उपचार प्रक्रियेत प्रारंभ (प्रेरण कालावधी), वाढ आणि साखळी समाप्ती या टप्प्यांचा समावेश होतो. इनिशिएशन ही दर-मर्यादित पायरी आहे ज्या दरम्यान इनिशिएटर पॉलिमरायझेशन इनहिबिटरची क्रिया दडपतो. यामुळे मॅक्रोमोलिक्यूल्सचा भाग असलेल्या विनाइल इथरच्या दुहेरी बंधांसह प्रतिक्रिया पुढे जाते आणि त्याचे सह-अभिकर्मक.

व्हॉल्यूमेट्रिक मोल्डिंगसाठी किंवा शीट प्लास्टिकसाठी DVK वर आधारित मोल्डिंग अर्ध-तयार उत्पादने (प्रीप्रेग्स) पाईप्स, घरगुती उपकरणे, इम्पेलर्स, पंप आणि कार पार्ट्ससाठी फिटिंग्ज थेट दाबण्यासाठी वापरली जातात. सामान्यतः, या प्रीप्रेगमध्ये राळ, ग्राउंड ग्लास फायबर आणि फिलरच्या वजनानुसार अंदाजे समान भाग असतात. त्यामध्ये हे देखील समाविष्ट आहे: "लपलेले" इनिशिएटर, रंगद्रव्ये, अँटी-आसंजन स्नेहक आणि घट्ट करणारे.

विषय 4. पॉलीबुटाडियन रेझिन्स

1955 च्या सुमारास पॉलीब्युटाडीन रेजिनचे उत्पादन केले गेले आणि इनजे प्रयोगशाळांमध्ये बड-प्रकारच्या संयुगेमध्ये वापरले गेले. या संयुगांमध्ये वापरल्या जाणार्‍या रेझिनमध्ये मोठ्या प्रमाणात द्रव 1,2-पॉलीबुटाडीन, काही स्टायरीन-ब्युटाडियन कॉपॉलिमर आणि दोन रेजिनचे जोड होते. तेव्हापासून, रिचर्डसन आणि लिथियम यांनी समान उत्पादने तयार केली आहेत. 1968 मध्ये, "गिस्टिल" या ब्रँड नावाखाली, त्यांनी दुहेरी बंधांची उच्च सामग्री आणि मॅक्रोमोलेक्यूल्सच्या टोकाला थोड्या प्रमाणात आयसोसायनेट गटांसह पॉलीबुटाडीन तयार करण्यास सुरुवात केली. त्यात पेरोक्साइड इनिशिएटरची विशिष्ट मात्रा सादर केली गेली.

आता हे राळ "Dianachem" आणि "Nippon Souda" या कंपन्यांनी "Nisso-RV" या व्यापारिक नावाने तयार केले आहे. हे राळ 1000 - 4000 च्या आण्विक वजनासह एक द्रव अ‍ॅटॅक्टिक पॉलीबुटाडीन आहे, ज्यापैकी सुमारे 90% दुहेरी बंध बाजूच्या साखळ्यांमध्ये (विनाइल गट) स्थित आहेत.

या राळाचे तीन प्रकार आहेत:

प्रकार बी मध्ये टर्मिनल फंक्शनल गट नसतात; प्रकार G मध्ये हायड्रॉक्सिल गट आणि प्रकार C - कार्बोक्सिल गट मॅक्रोमोलेक्यूल्सच्या दोन्ही टोकांना असतात. कोलोरॅडो केमिकल स्पेशालिटीजमधील इतर पॉलीबुटाडीन रेझिन्स आता "रिकोन" नावाने उपलब्ध आहेत. डायनाइट रेजिन्स हे 1,2- आणि 1,4-पॉलीबुटा-डनेनेस (डायनाइट PD-702, PD-503) यांचे मिश्रण आहे किंवा मोनोमर्स-को-अभिकर्मकांचे मिश्रण आहे, जसे की विनाइलटोल्युएन (PM-520, PM-503) किंवा स्टायरीन-बुटाडियन ऑलिगोमर (PDPD-753).

औद्योगिक प्रकारचे पॉलीब्युटाडीन रेझिन्स हे सहसा कमी आण्विक वजन 1,2 - आणि 1,4-पॉलीब्युटाडाइनचे मिश्रण असते. हे आयसोमर पॉलिमरायझेशनमध्ये सहभागी असलेल्या प्रतिक्रिया केंद्राच्या स्थितीत भिन्न आहेत. 1,2-पॉलीबुटाडियन, ज्यामध्ये दुहेरी बंध बाजूच्या साखळीमध्ये स्थित असतात, ते 1,4-पॉलिमरपेक्षा अधिक प्रतिक्रियाशील असतात, जेथे दुहेरी बंध मुख्य शृंखलामध्ये असतात. म्हणून, 1,2-पॉलीबुटाडीनच्या उच्च सामग्रीसह रेजिन जलद आणि सुलभ बरे होतात आणि 1,4-पॉलिमरच्या महत्त्वपूर्ण प्रमाणासह रेजिन सामान्यतः अत्यंत लवचिक सामग्री मिळविण्यासाठी वापरली जातात.

1,2-पॉलीबुटाडियन (PBB) राळ संमिश्र पदार्थांमध्ये प्रक्रिया करणे अधिक सोयीस्कर होण्यासाठी, ते उच्च आण्विक वजन आणि अरुंद आण्विक वजन (MW) वितरणासह प्राप्त केले पाहिजे. विविध रासायनिक परिवर्तनांदरम्यान राळाची प्रतिक्रिया वाढवण्यासाठी, टर्मिनल फंक्शनल गट (उदाहरणार्थ, हायड्रॉक्सिल, कार्बोक्सिल किंवा आयसोसायनेट) त्याच्या मॅक्रोमोलेक्यूल्समध्ये समाविष्ट केले जातात आणि पॉलीबुटाडियन आणि रिऍक्टिव्ह मोनोमर्स असलेले मिश्रण, जसे की स्टायरीन आणि विनाइल टोल्यूइन देखील तयार केले जातात. . टर्मिनल हायड्रॉक्सिल गट पॉलीयुरेथेनसह प्रतिक्रिया देतात आणि कार्बोक्सिल गट इपॉक्सी गटांसह. आयसोसायनेट-टर्मिनेटेड PBBs प्रामुख्याने विद्युत इन्सुलेट पॉटिंग कंपाऊंड्स बनवण्यासाठी वापरली जातात.

विनाइल गटांच्या उच्च सामग्रीसह (85% पेक्षा जास्त), पॉलीबुटाडियन रेजिन्स पेरोक्साइड इनिशिएटर्सच्या उपस्थितीत सहजपणे बरे होतात. रिऍक्टिव्ह टर्मिनल फंक्शनल ग्रुप्स बरा होण्यापूर्वीच रेझिनला आण्विक वजन वाढवण्यास परवानगी देतात. क्रॉसलिंकिंग करण्यापूर्वी मेगावॅटच्या वाढीमुळे राळच्या प्रवाहात घट होते, ज्यामुळे जिलेटिनायझेशन आणि कठोर पॉलिमर संरचना दिसतात.

परिणामी, अणुभट्टीमध्ये राळ प्रक्रिया करण्यासाठी अधिक सोयीस्कर तांत्रिक वेळ देखील प्राप्त केला जातो. साखळी वाढीची पायरी नियंत्रित केली जाऊ शकते (वेळेत) जेणेकरून उच्च स्निग्धता द्रवांपासून ते उच्च MW घन पदार्थांपर्यंत विविध गुणधर्मांसह पॉलिमर मिळवता येतील. साखळी वाढण्याची क्षमता प्रेस कंपोझिशन, कोटिंग्ज, अॅडेसिव्ह, इलेक्ट्रिकली इन्सुलेट पॉटिंग कंपाऊंड्स आणि थर्मोसेट लॅमिनेटच्या निर्मितीमध्ये पॉलीबुटाडियन रेझिन्सच्या व्यापक वापरासाठी आधार आहे. खाली सूचीबद्ध केलेले पॉलीबुटाडीन डेरिव्हेटिव्ह्ज इतर रेजिनसाठी आणि विशेष लॅमिनेटच्या उत्पादनासाठी सुधारक म्हणून वापरले जाऊ शकतात.

–  –  -

रेझिन क्युरिंग पॉलीब्युटाडीन रेझिनच्या क्यूरिंग प्रक्रियेची समानता पेरोक्साइड इनिशिएटर्सचा वापर करून सुप्रसिद्ध पॉलिस्टर पॉलिमरच्या क्यूरिंगच्या प्रक्रियेमुळे ते संमिश्र सामग्री तंत्रज्ञानासाठी अत्यंत उपयुक्त ठरते.

पॉलिमरचे क्युअरिंग तीन टप्प्यांतून जाते: कमी तापमानाचे ज्वलन, उच्च तापमान क्युरिंग आणि थर्मल सायक्लायझेशन. कमी तापमानात, रेझिनचे आण्विक वजन आणि चिकटपणा वाढतो.

यामुळे जिलेशन होऊ शकते आणि बरे होण्यास सुरुवात होऊ शकते. विनाइल गटांच्या दुहेरी बंधांवर प्रभावशाली प्रतिक्रियांसह उच्च तापमान 121°C पासून सुरू होते. प्रक्रियेच्या या टप्प्यात घन उत्पादने तयार होतात. थर्मल सायक्लायझेशन ~232°C तापमानापासून सुरू होते आणि पॉलिमर सब्सट्रेटचे उरलेले असंतृप्त तुकडे घनतेने क्रॉसलिंक केलेले नेटवर्क तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया देतात.

खाली ठराविक प्रीप्रेग प्रोसेसिंग मोड डेटा आहे:

मोल्डिंग तापमान, °C

दबाव, एमपीए

3.2 मिमी लॅमिनेटसाठी 77°C वर क्युरिंग सायकल, मि |

उपचारानंतरचा कालावधी .................. रासायनिक संरचना आणि गुणधर्म नाहीत पॉलीब्युटाडीन रेजिन्समध्ये उत्कृष्ट विद्युत गुणधर्म आणि रासायनिक प्रतिकार असतो. हायड्रोकार्बन सामग्रीची उच्च सामग्री आणि सुगंधी युनिट्सची किमान सामग्री हे डायलेक्ट्रिक स्थिर आणि ओलसर घटकांची कमी मूल्ये तसेच उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोधनाचे कारण आहेत. सुगंधी तुकड्यांची कमी सामग्री उच्च चाप प्रतिरोध, तसेच प्रवाहकीय ट्रेसच्या निर्मितीसाठी प्रतिकार स्पष्ट करते.

पॉलीबुटाडीन रेजिन्सचे हे गुणधर्म, पॉलीथिलीनच्या वर्तनाप्रमाणेच, उच्च व्होल्टेज अंतर्गत पायरोलिसिस दरम्यान या पॉलिमरच्या कार्बनच्या निर्मितीच्या प्रतिकाराशी संबंधित आहेत. एस्टर बॉण्ड्सची अनुपस्थिती, जे पॉलिस्टर्सना आम्ल आणि क्षारांसाठी असुरक्षित बनवते, हायड्रोफोबिसिटी, तसेच पॉलीब्युटाडियन रेझिन्सचा ऍसिड आणि अल्कलींना प्रतिकार करते.

PBB-आधारित CM चा वापर रासायनिक प्रतिरोधकतेसह उत्कृष्ट विद्युत गुणधर्मांच्या अद्वितीय संयोजनामुळे, PBB-आधारित CMs हवाई रडार अँटेना रेडोम्सच्या डिझाइनमध्ये यशस्वीरित्या लागू केले गेले आहेत. के-बँड (10.9 - 36.0 GHz) पेक्षा जास्त वारंवारता बँडमध्ये ऑपरेशनसाठी, प्रबलित इपॉक्सी ग्लास-प्रबलित प्लास्टिक वापरले गेले, जे उच्च डायलेक्ट्रिक स्थिरांक (4.5 - 5.0) मुळे हा उद्देश अपर्याप्तपणे पूर्ण करतात.

खालील समीकरणावरून खालीलप्रमाणे फेअरिंगची भिंत जाडी हे डायलेक्ट्रिक स्थिरांक आणि ऑपरेटिंग तरंगलांबीचे कार्य आहे हे लक्षात घेतल्यास हे स्पष्ट होते:

n 0 D=, 2(sin 2) 0.5 जेथे d ही अँटेना रेडोमची भिंत जाडी आहे; n - पूर्णांक 0 (पातळ भिंतीसाठी n = 0; अर्ध-लहरी लांबीच्या समान जाडी असलेल्या भिंतीसाठी n - 1); 0 - मोकळ्या जागेत तरंगलांबी; - डायलेक्ट्रिक स्थिरांक; - घटना कोन.

रेडोमच्या भिंतीची जाडी ही प्रभावी तरंगलांबीच्या थेट प्रमाणात असली पाहिजे परंतु डायलेक्ट्रिक स्थिरांकाच्या व्यस्त प्रमाणात असणे आवश्यक आहे, एकाच वेळी वारंवारता वाढवणे आणि उच्च डायलेक्ट्रिक कंपोझिट वापरणे याच्या संयोजनामुळे जास्त तरंगलांबी वापरली जाते तेव्हा भिंतीच्या जाडीच्या विसंगतीची समस्या निर्माण होते.

साहजिकच, जर तरंगलांबी एकाच वेळी कमी झाली आणि सामग्रीचा डायलेक्ट्रिक स्थिरांक वाढला, तर फेअरिंग भिंतींची जाडी कमी करणे शक्य होते. तथापि, पातळ भिंतींच्या वापरामुळे परिणाम अपयशाची समस्या उद्भवते, जी पातळ स्तरित संरचनांच्या पृष्ठभागाच्या तीव्र क्षरणाने वेगवान होऊ शकते.

उच्च डाईलेक्ट्रिक सामग्रीची दुसरी समस्या म्हणजे रेडोम भिंतीच्या जाडीमध्ये फरक होण्याची शक्यता, परिणामी उत्पादन खर्च जास्त होतो किंवा अचूक "विद्युत" जाडी सुनिश्चित करण्यासाठी अतिरिक्त सामग्रीचा वापर होतो. विमान आणि जहाजांवर अँटेना वापरताना, सीएमवर अतिरिक्त आवश्यकता लादल्या जातात, ज्यापासून फेअरिंग्ज तयार केल्या जातात: त्यांच्याकडे विस्तृत तापमान आणि उच्च आर्द्रतेच्या परिस्थितीत स्थिर गुणधर्म असणे आवश्यक आहे. उच्च ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी आणि कठीण पर्यावरणीय परिस्थितीशी संबंधित कठोर सामग्री आवश्यकता पारंपारिक संमिश्र सामग्री वापरून सहजपणे पूर्ण केल्या जात नाहीत. तथापि, पॉलीबुटाडियन्सवर आधारित सामग्री वापरताना या आवश्यकता अधिक पूर्ण केल्या जाऊ शकतात.

प्रीप्रेग्स तयार करताना, पेरोक्साइड इनिशिएटरच्या उपस्थितीत रेजिन बरे केले जातात. या सीएमची उत्कृष्ट प्रक्रियाक्षमता आणि 177 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 2 तासांत एका टप्प्यात पूर्ण होणारे उपचार सुलभता असूनही, आडवा दिशेतील त्याचे कमी यांत्रिक गुणधर्म स्ट्रक्चरल सामग्री म्हणून त्याचा वापर मर्यादित करतात. हा गैरसोय बहुधा इंटरमॉलिक्युलर क्रॉसलिंक्सच्या उच्च घनतेशी संबंधित आहे, ज्यामुळे केवळ ठिसूळपणाच नाही तर कार्बन फायबरला बाईंडर कमी चिकटते.

स्ट्रक्चरल हेतूंसाठी पॉलीबुटाडीन स्तरित प्लास्टिक मिळवताना, विविध रीफोर्सिंग फायबर वापरले जातात: काच, क्वार्ट्ज आणि अरामिड ("केवलर-49"). रडार अँटेना रेडोम्सच्या निर्मितीसाठी केव्हलर-49 फायबरसह 60% व्हॉल्यूम फ्रॅक्शनसह प्रबलित कंपोझिट योग्य आहेत. सामग्रीचे काही यांत्रिक गुणधर्म सुधारण्यासाठी, विशेषत: ट्रान्सव्हर्स दिशा आणि इंटरलामिनर शिअरमधील तन्य शक्ती, केव्हलर-49 फायबरचे चिकट गुणधर्म आणि ओलेपणा सुधारणे आवश्यक आहे.

रडार अँटेना रेडोम्सच्या निर्मितीसाठी ही सामग्री वापरताना एक अतिरिक्त आवश्यकता म्हणजे कमी आर्द्रता शोषण.

हेप्टेन किंवा टोल्युइन सारख्या अस्थिर, ज्वलनशील सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्सच्या वापराशी संबंधित असलेल्या नेहमीच्या तुलनेत स्टोरेज पॉलीबुटाडियन रेजिन्सना कोणत्याही विशेष स्टोरेज परिस्थितीची आवश्यकता नसते. 10 आठवडे 0, 20 किंवा 35 डिग्री सेल्सिअस तापमानात साठवल्यावर, द्रावणाच्या स्निग्धता किंवा वेगळेपणामध्ये कोणतेही लक्षणीय बदल होत नाहीत. तथापि, जेलच्या द्रावणाच्या प्रवृत्तीमुळे 35°C पेक्षा जास्त तापमानात जास्त काळ साठवणे टाळले पाहिजे.

EPOXIES Epoxy रेजिन खालील कारणांसाठी विविध प्रकारच्या फायबर कंपोझिटसाठी सर्वोत्तम बाइंडरपैकी एक आहेत:

मोठ्या संख्येने फिलर्स, मजबुतीकरण घटक आणि सब्सट्रेट्ससाठी चांगले आसंजन;

विविध प्रकारचे उपलब्ध इपॉक्सी रेजिन आणि क्युरिंग एजंट्स, तंत्रज्ञानाच्या विविध आवश्यकता पूर्ण करून गुणधर्मांच्या विस्तृत संयोजनासह क्युरींग मटेरियल मिळवण्याची परवानगी देतात;

रासायनिक प्रक्रियेदरम्यान पाणी किंवा कोणतेही वाष्पशील पदार्थ सोडू नयेत आणि बरे करताना किंचित संकोचन होऊ नये;

रासायनिक प्रतिकार आणि चांगले विद्युत इन्सुलेट गुणधर्म.

इपॉक्सी बाइंडरचा मुख्य घटक म्हणजे ऑलिगोमेरिक उत्पादनांचे मिश्रण आहे ज्यामध्ये शेवटच्या युनिट्समध्ये (इपॉक्सी रेजिन्स) इपॉक्सी गट असतात.

ते प्राप्त झाले आहेत:

डायहाइडरिक (कमी वेळा, पॉलीहायड्रीक) अल्कोहोल किंवा फिनॉल यांच्याशी एपिक्लोरोहायड्रीनचा परस्परसंवाद डायग्लिसाइड ऑक्सीथर्स CH2-CH-CH2Cl + HO-R-OH CH2-CH-CH2-O-R-(-O-CH2-CH(OH)-CH2 तयार करण्यासाठी -O- RO O)-O-CH2-CH-CH2 \ / O किंवा CH2-CH-CH2Cl + H2N-C6H4-NH2 \/ O किंवा CH2-CH-CH2Cl + HO-C6H4-C (CH3) 2-C6H4 -OH बिस्फेनॉल A \/ O सर्वात सामान्य रेजिन हे एपिक्लोरोहायड्रिन आणि डिफेनिलॉलप्रोपेन (बिस्फेनॉल ए) (ईडी प्रकारची रेजिन्स) किंवा एपिक्लोरोहायड्रिन आणि मेथिलोलफेनॉल पॉलीकॉन्डेन्सेशन उत्पादने (इपॉक्सीफेनॉलिक रेजिन्स EF, EN) पासून मिळवलेले आहेत. अलीकडे, एपिक्लोरोहायड्रिन आणि अॅनिलिन (ईए रेझिन), डायमिनोडिफेनिलमिथेन (ईएमडीए) मधील रेजिन वापरण्यात आले आहेत.

ऍप्लिकेशन इपॉक्सी रेजिन विविध संमिश्र साहित्य आणि संरचनात्मक भागांच्या निर्मितीमध्ये वापरले जातात. ते एन्कॅप्स्युलेटिंग आणि सीलिंग कंपाऊंड्स, प्रेस पावडर आणि चिकट पदार्थांच्या निर्मितीसाठी देखील वापरले जातात.

इपॉक्सी रेजिन्स आम्ल, क्षार आणि आर्द्रतेला खूप प्रतिरोधक असतात, उच्च तापमानाला गरम केल्यावर ते विकृत होत नाहीत, कमी संकोचन आणि उच्च प्रमाणात प्रतिरोधकता असते. इपॉक्सी रेजिन्सचा वापर केवळ पर्यावरणाच्या प्रभावापासून सामग्रीचे संरक्षण करण्यासाठीच नाही तर भाग एकत्र चिकटवण्यासाठी देखील केला जाऊ शकतो. इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगात, उदाहरणार्थ, इपॉक्सी रेजिनचा वापर वेल्डेड मोड्यूल्स, कास्टिंग ट्रान्सफॉर्मर आणि मोटर विंडिंग्स आणि इलेक्ट्रिकल केबल जोडांना सील करण्यासाठी केला जातो.

दुस-या महायुद्धापासून, इपॉक्सी रेजिनचा वापर टूलींग तयार करण्यासाठी केला जात आहे (उदाहरणार्थ, शीट स्टॅम्पिंगमध्ये वापरले जाणारे साचे किंवा भागांच्या निर्मितीमध्ये मॉडेल्स). कण किंवा तंतूंच्या स्वरूपात रीइन्फोर्सिंग फिलर्स सहजपणे राळमध्ये प्रवेश करतात, त्याची किंमत कमी करतात आणि मितीय स्थिरता वाढवतात. इपॉक्सी रेजिनसह धातू बदलण्याची शक्यता दोन कारणांमुळे आहे: उत्पादनातील खर्च-प्रभावीता आणि बदलाची गती (मोठ्या भौतिक खर्चाशिवाय). याव्यतिरिक्त, हे रेजिन त्यांचे आकार आणि परिमाण चांगले राखून ठेवतात, उच्च यांत्रिक गुणधर्म आणि कमी संकोचन असतात, ज्यामुळे त्यांच्यापासून लहान सहिष्णुतेसह भाग तयार करणे शक्य होते.

मोल्डिंग इपॉक्सी मोल्डिंग कंपाऊंड्स (पावडर, राळ आणि हार्डनरचे अंशतः बरे केलेले मिश्रण जे गरम केल्यावर वाहते) सर्व प्रकारचे संरचनात्मक भाग तयार करण्यासाठी वापरले जातात. फिलर आणि रीइन्फोर्सिंग एजंट्स सहजपणे इपॉक्सी रेजिन्समध्ये समाविष्ट केले जातात, मोल्डिंग मास तयार करतात. इपॉक्सी रेजिन्स कमी संकोचन, फिलर आणि रीइन्फोर्सिंग एजंट्सना चांगले चिकटणे, रासायनिक स्थिरता, चांगले rheological गुणधर्म प्रदान करतात.

बाँडिंग सर्व ज्ञात पॉलिमरिक पदार्थांपैकी, इपॉक्सी रेजिनमध्ये सर्वाधिक चिकट ताकद असते. ते कमीत कमी आकुंचन असलेल्या विविध सब्सट्रेट्सला गर्भाधान करण्यासाठी वापरले जातात. म्हणून, या रेजिनचा वापर अनेक भिन्न सामग्री बांधण्यासाठी केला जाऊ शकतो. याव्यतिरिक्त, ते वेगवेगळ्या तापमानात आणि वेगवेगळ्या वेगाने बरे केले जाऊ शकतात, जे चिकट पदार्थांच्या औद्योगिक उत्पादनात खूप महत्वाचे आहे.

फायबर जखमेच्या सीएम आणि लॅमिनेट म्हणून तयार करणे इपॉक्सी रेझिन किंवा बाईंडरचा सर्वात महत्वाचा उपयोग म्हणजे संरचनात्मक भागांच्या निर्मितीसाठी लॅमिनेट आणि फायबर जखमेच्या कंपोझिटचे उत्पादन. असे भाग विमान बांधणी, अवकाश आणि लष्करी उपकरणे यासह विविध उद्योगांमध्ये वापरले जातात. मुद्रित सर्किट बोर्डच्या निर्मितीसाठी इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगात लॅमिनेटचा वापर केला जातो. इपॉक्सी कंपोझिटपासून बनवलेल्या टाक्या आणि पाईप्स रासायनिक आणि पेट्रोकेमिकल उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

इपॉक्सी रेजिन्स विविध प्रक्रियांमध्ये वापरल्या जाऊ शकतात: ओले वाइंडिंग फायबर किंवा "ओले" बनवणारे लॅमिनेट, कोरडे वळण किंवा फायबर स्ट्रँड, फॅब्रिक्स किंवा टेप (प्रीप्रेग्सच्या स्वरूपात) पूर्व-इंप्रेग्नेशनसह थर घालणे. सर्वसाधारणपणे, इतर रेजिन्सपेक्षा इपॉक्सी अधिक महाग असतात, परंतु त्यांचे उत्कृष्ट कार्यप्रदर्शन गुणधर्म त्यांना दीर्घकाळात अधिक फायदेशीर बनवतात.

रेजिनचे अमाइन क्युरिंग इपॉक्सी ऑलिगोमर्सचे बहुसंख्य एकतर चिकट द्रव किंवा कमी वितळणारे घन पदार्थ केटोन्स, इथर आणि टोल्युइनमध्ये सहज विरघळणारे असतात.

इपॉक्सी ऑलिगोमर हार्डनर्स कृतीच्या यंत्रणेनुसार दोन मोठ्या गटांमध्ये विभागले गेले आहेत:

क्रॉस-लिंकिंग हार्डनर्समध्ये फंक्शनल ग्रुप्स असतात जे इपॉक्सी ऑलिगोमरच्या फंक्शनल ग्रुप्सशी रासायनिक संवाद साधतात;

उत्प्रेरक हार्डनर्स इपॉक्सी गटांच्या पॉलिमरायझेशनद्वारे स्थानिक नेटवर्क संरचना तयार करतात.

क्रॉस-लिंकिंग हार्डनर्समध्ये त्यांच्या रेणूंमध्ये अमिनो, कार्बोक्सिल, एनहायड्राइड, आयसोसायनेट, हायड्रॉक्सिल आणि इतर गट असतात.

०-१५० डिग्री सेल्सिअसच्या ऑपरेटिंग तापमान श्रेणीमध्ये उपचार करण्यासाठी अमाइन प्रकारचे हार्डनर्स वापरले जातात. अ‍ॅलिफॅटिक अमाइन म्हणून, 1,6-हेक्सामेथिलेनेडिअमिन आणि पॉलीथिलीनेपोलिमाइन्स सामान्य सूत्र H2N(CH2CH2NH), CH2CH2NH2, जेथे n = 1-4, मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात, 20 °C तापमानातही उच्च क्रियाकलाप असतात.

सुगंधी अमाइन म्हणून, m-phenylenediamine, 4,4"-diaminodiphenylmethane, 4,4"-diaminodiphenylsulfone वापरले जातात. सुगंधी अमाईन अ‍ॅलिफेटिकपेक्षा कमी सक्रिय असतात आणि ते 150 °C आणि त्याहून अधिक तापमानात बरे होतात.

अमाईन-प्रकार हार्डनर म्हणून डायसँडियामाइनचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.

डायसँडियामाइन खोलीच्या तपमानावर इपॉक्सी ऑलिगोमर्सवर व्यावहारिकपणे प्रतिक्रिया देत नाही, परंतु भारदस्त तापमानात (150 °C आणि त्याहून अधिक) त्यांना त्वरीत बरे करते.

इपॉक्सी रेझिनच्या संपूर्ण क्रॉसलिंकिंगसाठी, हार्डनरच्या अमीनो गटांमधील हायड्रोजन अणूंची संख्या आणि राळमधील इपॉक्सी गटांची संख्या 1:1 असणे आवश्यक आहे. अ‍ॅलिफॅटिक अमाईन आणि इपॉक्सी गटांमधील प्रतिक्रिया खोलीच्या तपमानावर पुढे जाते. कठोर सुगंधी अमायन्सच्या बाबतीत, गरम करणे आवश्यक आहे. कार्बन आणि नायट्रोजन अणूंमधील रासायनिक बंध जे जेव्हा राळ अमाईनसह "क्रॉसलिंक" केले जातात तेव्हा बहुतेक अजैविक ऍसिड आणि अल्कलींना प्रतिरोधक असतात. तथापि, सेंद्रिय ऍसिडच्या प्रभावासाठी, हा बंध इतर वर्गांच्या हार्डनर्सद्वारे तयार केलेल्या आंतरआण्विक बंधांपेक्षा कमी स्थिर असतो. याव्यतिरिक्त, "अमीनो-क्युर" इपॉक्सीचे विद्युत इन्सुलेट गुणधर्म इतर क्यूरिंग एजंट्सइतके चांगले नाहीत. कदाचित हे उपचार दरम्यान तयार झालेल्या हायड्रॉक्सिल गटांच्या ध्रुवीयतेमुळे आहे.

आइसोसायनेट हार्डनर्स इपॉक्सी ऑलिगोमर्सच्या हायड्रॉक्सिल गटांशी अगदी थंडीत (=20 °C) सहज प्रतिक्रिया देतात. उच्च उपचार तापमानात (180-200 °C), इपॉक्सी गटासह आयसोसायनेट गटाची प्रतिक्रिया ऑक्सझोलिडोन चक्राच्या निर्मितीसह शक्य आहे. आयसोसायनेट्स म्हणून, 2,4- आणि 2,6-टोल्यूएन डायसोसायनेट, हेक्सामेथिलीन डायसोसायनेट आणि टर्मिनल आयसोसायनेट गटांसह त्यांच्यावर आधारित प्रीपॉलिमर वापरले जातात.

इपॉक्सी ऑलिगोमर्स बरा करण्यासाठी, नोव्होलॅक आणि रिझोल या दोन्ही प्रकारच्या फिनॉल-फॉर्मल्डिहाइड ऑलिगोमर्सचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. नोव्होलॅक्स 150-180 डिग्री सेल्सिअस तापमानात इपॉक्सी गटांसह फिनोलिक हायड्रॉक्सिल्सवर प्रतिक्रिया देऊन आणि 80 डिग्री सेल्सिअस तापमानात उत्प्रेरकांच्या उपस्थितीत (तृतीय अमाइन) इपॉक्सी ऑलिगोमर बरे करतात. रेझोलच्या बाबतीत, हायड्रॉक्सीमिथाइल गट इपॉक्सी ऑलिगोमर्सच्या दुय्यम OH गटांशी प्रतिक्रिया देतात आणि त्याव्यतिरिक्त, इपॉक्सी ऑलिगोमर्सच्या सुगंधी रिंगांना अल्किलेट करू शकतात.

उत्प्रेरक हार्डनर्स इपॉक्सी गटांचे पॉलिमरायझेशन कॅशनिक आणि एनिओनिक यंत्रणेद्वारे उत्प्रेरित करतात.

कॅशनिक पॉलिमरायझेशनची सुरुवात लुईस ऍसिड - BF3, BF30(C2H5)2, SnCl4, इ.

अॅनिओनिक पॉलिमरायझेशन अल्कली मेटल हायड्रॉक्साईड्स आणि अल्कोहोलेट्स, तसेच ट्रायथेनोलामाइन आणि 2,4,6-ट्रिस (डायमेथिलामिनोमिथाइल) फिनॉल सारख्या तृतीयक अमाइनद्वारे सुरू केले जाते.

तृतीयक अमाइनच्या उपस्थितीत अॅनिओनिक पॉलिमरायझेशनमध्ये, सक्रिय साइट अमाइन, इपॉक्सी साइट आणि अल्कोहोलच्या O OH योजनेनुसार सह-प्रतिक्रियाद्वारे तयार होते. अॅलिफॅटिक तृतीयक अमाइन सामान्यतः थंड-क्युअरिंग हार्डनर्स असतात. अलीकडे, इमिडाझोल (विशेषतः, 2-ethyl-4-methylimidazole) यशस्वीरित्या लुईस बेस टाईप हार्डनर्स म्हणून वापरले गेले आहेत, जे पॉलिमरला वाढलेली उष्णता प्रतिरोधक क्षमता प्रदान करतात. अमाईन हार्डनर्सच्या स्टोरेजमुळे सहसा कोणतीही विशेष समस्या उद्भवत नाही. तथापि, ते काही लोकांमध्ये त्वचेला त्रास देऊ शकतात आणि काळजीपूर्वक हाताळले पाहिजेत.

ऍसिड एनहायड्राइडसह रेजिन्स बरा करणे ऍसिड हार्डनर्स म्हणून, कार्बोक्झिलिक ऍसिडचे चक्रीय अल्डीहाइड्स, जसे की phthalic, maleic, तसेच trimellitic (TMA), pyromellitic (PMA), benzophenonetetracarboxylic acid anhydride (ABTC) यांचा सर्वात जास्त उपयोग आढळला आहे. कार्बोक्झिलिक ऍसिडसह बरे करणे. एनहायड्राइड्स 120-180 डिग्री सेल्सिअस तापमानात चालते.

वातावरणातील आर्द्रतेमुळे त्यांचे विघटन रोखण्यासाठी या हार्डनर्सच्या साठवणीसाठी विशेष काळजी घेणे आवश्यक आहे. पूर्ण उपचार सुनिश्चित करण्यासाठी, प्रतिक्रिया गरम अंतर्गत चालते. बरा होण्याच्या प्रक्रियेला गती देण्यासाठी बर्‍याचदा थोड्या प्रमाणात प्रवेगक जोडला जातो, जो अत्यंत संथ असतो. निर्जल हार्डनर्स देखील आहेत जे 200 डिग्री सेल्सिअस वर गरम केल्यावर राळावर प्रतिक्रिया देतात. ऍसिड एनहाइड्राइड्स इपॉक्सी रेजिन्सवर प्रतिक्रिया देऊन एस्टर तयार करतात. ही प्रतिक्रिया येण्यासाठी, एनहाइड्राइड रिंग उघडणे आवश्यक आहे. थोड्या प्रमाणात प्रोटॉन-युक्त पदार्थ (उदाहरणार्थ, ऍसिड, अल्कोहोल, फिनॉल आणि पाणी) किंवा लुईस बेस रिंग उघडण्यास प्रोत्साहन देतात.

क्युअरिंगच्या परिणामी तयार होणारा एस्टर गट सेंद्रिय आणि काही अजैविक ऍसिडच्या कृतीला प्रतिरोधक असतो, परंतु अल्कालिसमुळे नष्ट होतो. अमाइन हार्डनर्स वापरण्यापेक्षा परिणामी सामग्रीमध्ये थर्मल स्थिरता आणि चांगले विद्युत इन्सुलेट गुणधर्म असतात.

लुईस आम्ल उत्प्रेरक क्युरिंग लुईस आम्लांपैकी फक्त एक, बोरॉन ट्रायफ्लोराइड, इपॉक्सी रेजिनसाठी बरा करणारे एजंट म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. शुद्ध इपॉक्सीमध्ये थोड्या प्रमाणात जोडल्यास, हे हार्डनर पॉलिथरमध्ये रेझिनच्या कॅटेशनिक होमोपोलिमरायझेशनसाठी उत्प्रेरक म्हणून कार्य करते. बोरॉन ट्रायफ्लोराइडमुळे काही मिनिटांत अतिशय जलद एक्झोथर्मिक पॉलिमरायझेशन होते. म्हणून, मोठ्या प्रमाणात राळ बरा करताना, खोलीचे तापमान वस्तुमानात राखण्यासाठी, विशेष तंत्रज्ञानाचा वापर करून ते अवरोधित करणे आवश्यक आहे. BF3-MEA कॉम्प्लेक्स तयार करण्यासाठी मोनोएथिलामाइन (MEA) सह एकत्रित केल्यावर, बोरॉन ट्रायफ्लोराइड खोलीच्या तपमानावर सुप्त उपचार एजंटमध्ये रूपांतरित होते. 90°C पेक्षा जास्त तापमानात, ते सक्रिय होते आणि इपॉक्सी राळ जलद बरे करते, तसेच उष्णता नियंत्रित करते. प्रीप्रेग्स प्राप्त करताना, जे प्रक्रिया करण्यापूर्वी बरेच आठवडे साठवले जातात, अव्यक्त हार्डनरचा वापर करणे अत्यंत आवश्यक आहे.

बीएफ3-एमईए कॉम्प्लेक्स असलेले इपॉक्सी रेजिन्स सील करण्यासाठी, टूलिंग, लॅमिनेट आणि वाइंडिंग उत्पादनांच्या निर्मितीमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

VG3MEA असलेल्या प्रीप्रेग्स आणि क्यूरिंग कंपोझिशनमध्ये आर्द्रतेच्या कृतीमध्ये आढळणारी अस्थिरता ही काही मर्यादा आहे.

प्रवेगक रेझिन आणि हार्डनर मिश्रणांमध्ये ऍक्सिलरेटर्स जोडले जातात ज्यामुळे त्यांच्यामधील प्रतिक्रिया वेगवान होते. ते लहान नॉन-स्टोइचिओमेट्रिक प्रमाणात सादर केले जातात, जे प्रायोगिकरित्या निवडले जातात, परिणामी सामग्रीच्या गुणधर्मांद्वारे मार्गदर्शन केले जातात. काही तृतीयक अमाइन - उपचार उत्प्रेरक - अनेक प्रणालींसाठी प्रवेगक देखील असू शकतात. बहुतेकदा ते ऍसिड एनहायड्राइड्ससह इपॉक्सी रेजिन्सचे उपचार दर वाढविण्यासाठी वापरले जातात. या उद्देशासाठी, टिन ऑक्टनेट, जे लुईस ऍसिड आहे, वापरले जाते. काही प्रकरणांमध्ये, ते खोलीच्या तपमानावर उपचार करण्यास अनुमती देते.

बरे केलेले इपॉक्सी रेजिन्स रासायनिक रचना आणि बरे झालेल्या इपॉक्सी रेजिन्सच्या गुणधर्मांमधील संबंधांबद्दल काही सामान्यीकरण केले जाऊ शकते:

इपॉक्सी रेजिनच्या रचनेत जितके अधिक सुगंधी रिंग समाविष्ट केले जातात, तितकी त्याची थर्मल स्थिरता आणि रासायनिक प्रतिरोधकता जास्त असते;

सुगंधी हार्डनर्स वापरताना, अॅलिफॅटिक एजंट्सच्या तुलनेत अधिक कठोर आणि टिकाऊ सामग्री तयार केली जाते, तथापि, अशा प्रणालींच्या वाढीव कडकपणामुळे आण्विक गतिशीलता कमी होते आणि त्यामुळे प्रतिक्रियाशील गटांमधील परस्परसंवाद गुंतागुंत होतो आणि या प्रकरणात उपचार केले जातात. भारदस्त तापमान;

इंटरमॉलिक्युलर "क्रॉसलिंक्स" ची घनता कमी केल्याने सामग्रीची ताकद वाढू शकते, ब्रेकच्या वेळी वाढीव वाढीमुळे;

"क्रॉसलिंक्स" ची घनता कमी केल्याने क्युरिंग दरम्यान राळ संकोचन कमी होऊ शकते;

"क्रॉसलिंक्स" ची घनता वाढल्याने बरे झालेल्या सामग्रीच्या रासायनिक प्रतिकारात वाढ होते;

"क्रॉसलिंक्स" ची घनता वाढल्याने थर्मल डिग्रेडेशन तापमानात (आणि काचेचे संक्रमण तापमान Tc) वाढ होते, तथापि, "क्रॉसलिंक्स" ची घनता खूप जास्त असते.

फ्रॅक्चर विकृती (वाढलेली ठिसूळपणा) कमी करते;

रेणूंच्या सुगंधी तुकड्यांच्या जागी अ‍ॅलिफॅटिक किंवा सायक्लोअॅलिफॅटिकसह, जे सिस्टममधील "क्रॉसलिंक्स" च्या संख्येत बदलांसह नसतात, बरे झालेल्या रेझिनची लवचिकता आणि वाढ वाढते;

ऍसिड एनहाइड्राइड बरे केलेले इपॉक्सी क्षारीय सेवेपेक्षा ऍसिड सेवेमध्ये चांगले कार्य करतात.

इपॉक्सी रेजिन हे व्हिस्कोइलास्टिक पदार्थ आहेत या वस्तुस्थितीमुळे, त्यांचे गुणधर्म तापमान आणि चाचणी कालावधी (वेग, वारंवारता) या दोन्हींवर अवलंबून असतात.

इपॉक्सी रेजिन्सचे गुणधर्म विशेष पद्धतींनी बरे होतात.

विशेषतः बरे झालेल्या इपॉक्सी सिस्टम वापरताना, काही मर्यादा विचारात घेतल्या पाहिजेत. उदाहरणार्थ, गरम करण्यासाठी गैरसोयीचे मोठे भाग आणि जाड-भिंतींचे भाग तयार करण्याच्या बाबतीत, जेथे थर्मल ताण कमी असावा, उच्च-तापमान उपचार आवश्यक असलेल्या प्रणाली वापरणे अयोग्य आहे. या प्रकरणांमध्ये, कमी तापमान हार्डनर्ससह प्रणाली वापरली जातात. या रचनांमध्ये अ‍ॅलिफेटिक अमाइनच्या कृतीने बरे होणारे इपॉक्सी रेजिन्स समाविष्ट आहेत. खोलीच्या तपमानावर अशा रचना बरा केल्याने उत्कृष्ट गुणधर्म असलेली सामग्री मिळते, कमी उष्णतेसह आणखी सुधारली जाते. अर्थात, हे रेजिन्स उच्च तापमानात वापरले जाऊ शकत नाहीत.

उच्च भौतिक आणि यांत्रिक गुणधर्म, उष्णता प्रतिरोधकता, विविध पदार्थांना चिकटून राहण्याची क्षमता, विविध माध्यमांना प्रतिरोधक क्षमता आणि वातावरणाच्या दाबावर उपचार करण्याची क्षमता यासह साध्या प्रक्रिया तंत्रज्ञानाच्या यशस्वी संयोजनामुळे तंत्रज्ञानाच्या विविध क्षेत्रात इपॉक्सी ऑलिगोमर आणि पॉलिमरचा वापर केला जातो. कमी संकोचन. तर, ते उच्च-शक्तीच्या स्ट्रक्चरल साहित्याच्या निर्मितीमध्ये, रॉकेट आणि अंतराळ तंत्रज्ञान, विमानचालन, जहाजबांधणी, यांत्रिक अभियांत्रिकी, इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकी, रेडिओ इलेक्ट्रॉनिक्स आणि उपकरणे तयार करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

कार्बन प्लॅस्टिकच्या उत्पादनासाठी इपॉक्सी ऑलिगोमर आणि पॉलिमर मोठ्या प्रमाणावर मॅट्रिक्स म्हणून वापरले जातात, जे उच्च शक्ती आणि कमी घनतेसह कडकपणा, कमी तापमानाचे घर्षण गुणांक, उच्च थर्मल आणि इलेक्ट्रिकल चालकता, पोशाख प्रतिरोध, थर्मल प्रतिरोधकता आणि कडकपणा यांच्या संयोजनाद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहेत. रेडिएशन प्रभाव. कोकिंग आणि पायरोकार्बन इपॉक्सी कार्बन प्लॅस्टिक थर्मल आणि थर्मल ऑक्सिडेटिव्ह डिग्रेडेशनला प्रतिरोधक असतात, त्यांच्यात उच्च ताकदीची वैशिष्ट्ये असतात आणि चांगले उष्णता-संरक्षण गुणधर्म असतात.

इपॉक्सी रेजिन्स फायबरग्लास बनवण्यासाठी चांगले मॅट्रिक्स आहेत. काचेच्या तंतू आणि काचेच्या कापडांच्या व्यतिरिक्त, क्वार्ट्ज तंतू आणि फॅब्रिक्स, बोरॉन कार्बन फायबर, सिलिकॉन कार्बाइड आणि इतर अजैविक तंतू वापरतात.

अजैविक तंतूंच्या व्यतिरिक्त, सेंद्रिय पॉलिमरचे तंतू प्रबलित इपॉक्सी प्लास्टिक मिळविण्यासाठी वापरले जातात, विशेषतः, पॉली-पी-फेनिलिन टेरेफ्थालामाइड आणि इतर अॅरामिड्सपासून उच्च-शक्तीचे सिंथेटिक तंतू.

काचेच्या चांगल्या चिकटपणामुळे, सिरॅमिक्स, लाकूड, प्लास्टिक, धातू, इपॉक्सी ऑलिगोमर्स आणि पॉलिमर हे चिकट, गरम आणि कोल्ड क्युअरिंग कंपाऊंड्सच्या उत्पादनात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

इपॉक्सी ऑलिगोमर्सचा वापर पर्यावरणापासून संरक्षण करण्यासाठी विविध भागांना सील करण्यासाठी आणि कॅप्स्युलेट करण्यासाठी केला जातो.

इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीमध्ये, इपॉक्सी ऑलिगोमर्सचा वापर ट्रान्सफॉर्मर आणि मोटर्सच्या विंडिंग्स भरण्यासाठी, इलेक्ट्रिकल केबल्सचे सांधे सील करण्यासाठी इ.

विषय 6. उष्णता-प्रतिरोधक रेजिन

थर्मल-ऑक्सिडेटिव्ह डिग्रेडेशनची प्रक्रिया असूनही, जी या परिस्थितीत अपरिहार्यपणे पुढे जाते, अशा पॉलिमरचे विघटन तुलनेने हळूहळू होते. याव्यतिरिक्त, असे गृहीत धरले जाते की ज्या तुकड्यांमध्ये हे पॉलिमर विघटित होतात ते तुलनेने स्थिर असतात, ज्यामुळे भारदस्त तापमानात सामग्रीचे "जीवन" वाढते.

उष्मा-प्रतिरोधक रेजिन मिळविण्याचा मुख्य मुद्दा म्हणजे मोठ्या संख्येने हेटरोएरोमॅटिक तुकड्यांसह पॉलिमरचे संश्लेषण. ऑक्सिडायझेशन करण्यास सक्षम असलेल्या हायड्रोजन अणूंची किमान संख्या असलेले हे तुकडे थर्मल ऊर्जा शोषू शकतात. दुर्दैवाने, रासायनिक संरचनेचे समान घटक जे अशा रेजिनची थर्मल आणि ऑक्सिडेटिव्ह स्थिरता निर्धारित करतात गंभीर अडचणींना कारणीभूत ठरतात आणि बर्‍याचदा इच्छित उत्पादनांमध्ये त्यांची प्रक्रिया करणे अशक्य होते.

1960 च्या दशकात, अनेक हेटेरोएरोमॅटिक पॉलिमरचे संश्लेषण करण्यात आले, जे थर्मोग्राव्हिमेट्रिक विश्लेषण (TGA) नुसार, भारदस्त तापमानात चांगली थर्मल आणि ऑक्सिडेटिव्ह स्थिरता होती. तथापि, सुधारित संमिश्र सामग्रीसाठी या पॉलिमरचा बाइंडर म्हणून वापर करण्याचा प्रयत्न एकतर अयशस्वी झाला आहे किंवा आर्थिकदृष्ट्या व्यवहार्य नाही.

म्हणून, 1970 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, उष्णता-प्रतिरोधक पॉलिमर बाइंडरचे भविष्य खूप अस्पष्ट आणि अनिश्चित दिसत होते. साहित्याचा हा उपयुक्त वर्ग "प्रयोगशाळा कुतूहल" राहील असे वाटत होते. तथापि, 1972-74 मध्ये पॉलिमाइड पॉलिमरच्या रसायनशास्त्राचा विकास झाला. केवळ त्यांच्यामध्ये स्वारस्य पुनरुज्जीवित केले नाही आणि उष्णता-प्रतिरोधक बाईंडर्सच्या क्षेत्रात नवीन घडामोडी घडवून आणल्या, परंतु या बाईंडर्सच्या अनेक संभाव्य शक्यतांना व्यावहारिकदृष्ट्या ओळखणे देखील शक्य झाले. सध्या, पॉलीमाइड तंतुमय संमिश्र सामग्री सुमारे 300 ° से तापमानात कार्यरत संरचनात्मक सामग्री म्हणून वापरली जाते. इमिड गट तयार करणार्‍या सेंद्रिय रॅडिकल्सच्या रासायनिक संरचनेवर अवलंबून, ऑलिगोइमाइड्स सुगंधी, अॅलिफॅटिक आणि अॅलिसायक्लिकमध्ये विभागले जातात आणि त्यानुसार साखळ्यांचा आकार - रेखीय किंवा त्रिमितीय (स्थानिक जाळी) मध्ये.

उच्च आण्विक वजन पॉलीमाईड्सवर आधारित संमिश्र सामग्रीचा मुख्य तोटा म्हणजे त्यांची उच्च सच्छिद्रता, जी उच्च यांत्रिक भार, उच्च तापमान आणि ऑक्सिडायझिंग वातावरणाच्या एकाच वेळी प्रदर्शनाच्या परिस्थितीत या सामग्रीच्या प्रभावी व्यावहारिक वापराच्या शक्यतांना झटपट मर्यादित करते.

त्यामुळे, पॉलिमरायझेशन रिअॅक्शनद्वारे बरे होण्यास सक्षम असलेल्या प्रारंभिक फ्युसिबल ऑलिगोमेरिक इमिड्सचा वापर करणे अधिक योग्य वाटते, कारण पॉलिमरायझेशन अस्थिर उप-उत्पादने सोडत नाही, ज्यामुळे परिणामी सामग्रीची उच्च सच्छिद्रता होते. साखळीच्या टोकाला मॅलेसीमाईड आणि एंडोमेथिलेनेटेट्राहायड्रोफ्थालिमाइड गट असलेले पॉलिमराइझ करण्यायोग्य ऑलिगोमेरिक इमिड्स हे सर्वात महत्त्वाचे आहे.

या आवश्यकता मोठ्या प्रमाणात विविध संरचनांच्या डायमाइन्स आणि मॅलिक एनहाइड्राइडच्या परस्परसंवादाद्वारे प्राप्त झालेल्या बिस्लेइमाइल्सद्वारे पूर्ण केल्या जातात. बिस-मलेमाईड्समधील दुहेरी बंध इमिड सायकलच्या कार्बोनिल गटांच्या समीपतेमुळे इलेक्ट्रॉनची कमतरता आहे; म्हणून, वितळण्याच्या बिंदूच्या वर गरम केल्यावर बिस-मलेमाईड्स सहजपणे पॉलिमराइज होतात, त्रि-आयामी पॉलिमर तयार करतात.

एखाद्या औद्योगिक उपक्रमाचा परत करण्यायोग्य कचरा जवळजवळ सर्व उद्योगांच्या आर्थिक क्रियाकलापांमध्ये कचरा निर्माण होतो. कचऱ्याचे प्रमाण थेट प्रभावित करते या वस्तुस्थितीमुळे ... " फेडरल एजन्सी फॉर एज्युकेशन मॉस्को स्टेट कन्स्ट्रक्शन युनिव्हर्सिटी प्रोग्राम ऑफ शिस्त _गुंतवणुकीचे आर्थिक मूल्यमापन_ "सार्वजनिक क्षेत्राची अर्थव्यवस्था" हे दिसून आले आहे की बाजारातील यंत्रणा आणि यंत्रणा यांच्यातील संवादाची समस्या रेग्युलेशनवर चर्चा केली पाहिजे ... "तत्वज्ञानशास्त्राचे उमेदवार, समाजशास्त्र आणि मानसशास्त्र विभागातील कनिष्ठ संशोधक एन ... "योगदानकर्त्यांद्वारे, डीन विटर, वित्त विभाग, ज्यांना अल्पकालीन स्टॅनफोर्ड पदवी प्राप्त होते ... "एन. व्ही. मिखाइलोवा मिन्स्क राज्य उच्च ... "

2017 www.site - "विनामूल्य इलेक्ट्रॉनिक लायब्ररी - विविध साहित्य"

या साइटची सामग्री पुनरावलोकनासाठी पोस्ट केली गेली आहे, सर्व अधिकार त्यांच्या लेखकांचे आहेत.
तुमची सामग्री या साइटवर पोस्ट केली आहे हे तुम्ही मान्य करत नसल्यास, कृपया आम्हाला लिहाआम्ही ते 1-2 व्यावसायिक दिवसात काढून टाकू.