§ 3. Наполнители

Наполнителями служат неорганические и органические материалы: порошки, волокна, ткани, бумага, древесный шпон и др. Различают ненаполненные пластмассы, пластмассы с порошкообразным или волокнистым наполнителями, слоистые пластмассы (текстолит, бумопласт и т. п.), а также газонаполненные пластмассы (ячеистые и сотопласты). Наибольшее повышение механических свойств достигается при использовании волокнистого и слоистого наполнителей.

Таблица 49 Физико-механические свойства полиэфирной смолы в чистом виде

В табл. 49 сопоставлены свойства чистого полиэфирного полимера со свойствами пластмассы на его основе и стали. Волокнистый наполнитель увеличил модуль упругости материала примерно в 10 раз и повысил сопротивление растяжению в 20 раз по сравнению с чистым полимером. Полимеры в чистом виде плохо сопротивляются ударным воздействиям: лишь 7% составляет их ударная вязи со стеклянным наполнителем в виде волокна (по В. А. Кирееву)

кость по отношению к стали. Введение наполнителя исправляет этот недостаток. Удельные показатели прочности волокнистого стеклопластика, отнесенные к единице плотности, выше, чем у стали и сплава алюминия.

Упрочняющее действие наполнителя объясняется взаимодействием молекул полимера с поверхностью волокон или зерен наполнителя. При адсорбции молекул полимера на поверхности частиц наполнителя происходит ориентация молекул полимера, повышается упорядоченность их расположения. Тонкие слои ориентированных молекул, располагающиеся между частицами наполнителя, обладают повышенной механической прочностью. Важное значение имеют поверхностные явления на границе полимер — наполнитель. Для увеличения их сцепления волокна наполнителя нередко подвергают специальной обработке — аппретированию. Волокна являются препятствием для развития трещин, возникающих в материале, поэтому волокнистые и слоистые наполнители превращают хрупкий полимер в вязкий пластик, прекрасно сопротивляющийся удару.

Волокнистым наполнителем является тонкое стеклянное волокно, используемое для конструкционных стеклопластиков. Широкое применение получили древесные волокна, используемые в массовом производстве древесных плит различного вида.