Изоляционные изделия из штапельного стекловолокна

Изделия из штапельного волокна стекла вследствие высокой пористости обладают повышенными теплоизоляционными свойствами. Теплоизоляционные характеристики этих изделий выше, чем минеральной ваты, асбеста и пробки. Слой волокна стекла толщиной 5 см оказывает термическое сопротивление, как кирпичная стена толщиной 1 м.

Изделия из штапельного волокна вследствие сильно развитой поверхности обладают хорошими акустическими свойствами. Перегородки, покрытые стекловолокнистыми матами, поглощают звук в 9 раз лучше, чем деревянные. Эти изделия устойчивы к вибрации, не слеживаются и не дают усадки при транспортировке и в процессе эксплуатации. Они удобны в монтаже, так как легко режутся и хорошо заполняют полости различной формы.

Теплозвукоизоляционные материалы из стеклянного волокна широко применяются: в строительстве — для изоляции: стен, внутренних перегородок, межэтажных перекрытий, кровли; в энергетике, химической, металлургической, нефтеперерабатывающей промышленности — для теплоизоляции различных установок, теплообменников, трубопроводов, для звукоизоляции компрессоров, дизельных установок и т. п.; в судостроении, автомобилестроении, железнодорожном транспорте.

В результате применения теплозвукоизоляции из штапельного волокна снижаются вес и габаритные размеры конструкций, повышается грузоподъемность и скорость движения.

Для теплозвукоизоляции при высоких температурах (до 800 °С) применяется штапельное керамическое волокно каолинового состава. Оно имеет вид ваты и состоит из тонких, беспорядочно расположенных коротких волокон. Волокно стойко к действию воды, пара, щелочей, а также сред, нагретых до высокой температуры, обладает ничтожно малой гигроскопичностью, высокими электроизоляционными свойствами.

Штапельное керамическое волокно применяется для поглощения шума в форсунках и двигателях внутреннего сгорания, для тепловой изоляции газовых турбин, печей, паровых котлов, топок и т. д.

Стеклопластики это материалы, в состав которых в различных сочетаниях входят стекловолокнистые наполнители (волокна, нити, жгуты, ткани, маты и т. д.) и полимерные связующие (полиэфирные, фенольные, эпоксидные, кремнийорганические и др.). В зависимости от типа наполнителя и технологии формования стеклопластики разделяются на следующие основные группы материалов.

1. Стеклотекстолиты — слоистые листовые материалы, получаемые горячим прессованием предварительно пропитанных полотнищ стеклянной ткани. Они обладают высокими механическими и электротехническими свойствами, высокой термостойкостью. Несмотря на более высокую стоимость тканей стекла по сравнению со стоимостью других стекловолокнистых наполнителей, они находят широкое применение для изготовления не только слоистых материалов, но и крупногабаритных изделий цилиндрической и сложной формы.

2. Ориентированные стеклопластики получаются при параллельной намотке, протяжке или укладке и одновременной пропитке смолами волокон стекла, нитей и жгутов. Наматывая нити на барабаны, получают цилиндрические заготовки, разрезав заготовку по образующей, получают листовой материал. Свойства таких листов в разных направлениях резко различаются. При склеивании листов с регулярной укладкой волокон во взаимно перпендикулярных направлениях получают равнопрочный материал (стеклофанеру, стеклошпон). Методом намотки получают также стеклопластиковые трубы (далее) и цилиндры различного диаметра и длины. Разнообразные по форме изделия — трубки, швеллера, полосы, ленты и другие изготавливают методом протяжки; они устойчиво работают под нагрузками, действующими вдоль оси волокон.

3. Стекловолокниты — композиции из смол и волокон стекла, нитей, жгутов в виде отрезков различной длины получают главным образом непрерывной пропиткой и последующим измельчением нитей или жгутов. Стекловолокниты на основе фенольных смол перерабатываются в изделия небольших размеров литьем или прессованием при высоких давлениях и температурах. Стекловолокниты на основе полиэфирных смол (премиксы и препреги) применяются для получения крупногабаритных изделий прессованием при низких давлениях; они твердеют при комнатной или более высокой температуре.

4. Стеклопластики на основе холстов и матов (в том числе предварительно пропитанных) получают методом прессования при низком давлении. Механическая прочность таких стеклопластиков уступает стеклотекстолитам и ориентированным стеклопластикам. Преимущество их заключается в простоте изготовления и более низкой стоимости. Применяются они при изготовлении крупногабаритных изделий.

5. Мягкие рулонные стеклопластики получают непрерывной пропиткой и термообработкой различных рулонных стекловолокнистых материалов при нормальном давлении. К мягким рулонным материалам относятся стеклолакоткани, стеклорезиноткани, стеклорубероид, стеклоленолеум, а также тепло- и звукоизоляционные стеклопластики.

В готовых изделиях нередко сочетаются различные типы стеклопластиков. Некоторые виды труб делают намоткой чередующихся слоев жгута и тканей; корпус катера, изготовленный из стеклянных матов, имеет облицовку из стеклянной ткани и т. д.

Стеклопластики используются в качестве электроизоляционных и конструкционных материалов в промышленности, на транспорте и в строительстве, быстро расширяется их использование в сельском хозяйстве. На их основе создаются новые виды материалов, оборудования, аппаратов.

Стеклопластики применяют для межфазовой изоляции обмоток электрических двигателей, генераторов и трансформаторов. Из них изготавливают корпуса и различные детали машин и аппаратов, электроарматуру (изоляторы, щитки, коллекторы и т. п.), трубы для скрытой электропроводки.

В топливной и химической промышленности их используют в виде труб, контейнеров, баков, сосудов; эти изделия отличаются высокой коррозионной стойкостью, малой массой и высокой прочностью.

В результате применения стеклопластиков обеспечивается чистота жидкостей и газов, исключается биологическое изменение воды. Баллоны из стеклопластиков выдерживают высокие давления.

Стеклопластики широко применяют как кровельные, облицовочные, гидро- и звукоизоляционные материалы, а также материалы для изготовления различных навесов, панелей. Особый интерес представляют трехслойные панели сотовой конструкции, светопрозрачные кровли и стеклопластиковая арматура для стеклобетонных конструкций (betontrans.ru), работающих в агрессивной среде. При использовании стеклопластиков значительно снижается вес стеновых и потолочных панелей, что позволяет облегчать фундамент и несущий каркас зданий. Стеклопластики резко увеличивают звуконепроницаемость перегородок, делают возможным крупноблочное строительство зданий.

Из стеклопластиков изготовляют кабины, кузова, двери и ступеньки автомобилей, автобусов и троллейбусов, крыши, оконные и дверные рамы, сиденья, двери и многие элементы вагонов и электровозов.

Детали из стеклопластиков благодаря клеевым соединениям производят меньше шума, обладают большей ударной вязкостью. Вследствие низкой теплопроводности этих материалов салоны и кузова из стеклопластиков хорошо сохраняют тепло зимой и меньше нагреваются летом, они пригодны для эксплуатации в арктических и тропических условиях.

Стеклопластики применяют для изготовления корпусов небольших гребных, парусных и моторных морских и речных судов. Для крупных судов корпус конструируется с каркасом из металла или древесины. Корпуса судов из стеклопластиков лишены недостатков, присущих корпусам из древесины и металлов: они не гниют, не подвергаются коррозии, мало поглощают влагу и хорошо противостоят действию морской воды.

На судах широко используются стеклопластиковые воздуховоды и трубопроводы для морской воды, крышки люков, двери, перегородки и т. д.

Для научно-исследовательских судов большое значение приобретают немагнитные свойства стеклопластиков.

Из стеклопластиков изготавливают технологическую оснастку, шаблоны и кондукторы сложной формы. Из них делают макеты и формы для литья.

Из стеклопластиков изготавливают лыжи, лыжные палки, шлемы, удочки и другой спортивный инвентарь, географические глобусы, упаковочные контейнеры, госпитальное оборудование.

В сельском хозяйстве стеклопластики используются при строительстве легких навесов, животноводческих и подсобных помещений различного типа.