Текстолит — слоистый ламинированный пластик¶
Текстолит — слоистый ламинированный пластик, получаемый прессованием тканевых наполнителей, пропитанных синтетическими связующими (фенолформальдегидными, реже — эпоксидными или полиэфирными смолами). Относится к группе армированных пластмасс и характеризуется высокой механической прочностью, износостойкостью и хорошей обрабатываемостью резанием. В России и странах СНГ выпускается по ГОСТ 5-78 (текстолит марок А, Б, П) и является одним из наиболее распространённых конструкционных электроизоляционных материалов промышленного назначения.
¶Состав и сырьё
Основу текстолита составляет тканевый наполнитель — как правило, хлопчатобумажная ткань (бязь, миткаль, сукно), реже — льняная, стеклянная или синтетическая ткань. Ткань многократно пропитывается связующим: чаще всего фенолформальдегидной смолой (смола СФ), обладающей высокой адгезией к волокнам и достаточной теплостойкостью. Для отдельных марок применяют эпоксидные смолы (ЭФ, марки ЭТ, ЭВ) или полиэфирные составы.
Содержание связующего в готовом материале обычно составляет 30–45 % массы, остальное приходится на тканевый наполнитель. Степень пропитки, плотность ткани и схема укладки слоёв определяют конечные свойства сорта.
¶Производство
Технология изготовления текстолита включает следующие основные операции:
- Пропитка ткани. Ткань непрерывной лентой пропускается через ванны со смолой или наносит её протяжным способом, после чего проходит сушку для удаления растворителей и частичной поликондендации.
- Намотка и раскрой. Пропитанная ткань («полотно») наматывается в рулоны или нарезается на листы.
- Укладка и сборка. Слои укладываются в стопку с перекрёстной ориентацией нитей (обычно 0°/90°) для обеспечения изотропии свойств в плоскости.
- Горячее прессование. Стопка помещается в пресс между нагретые плиты (150–170 °C) и выдерживается под давлением 10–30 МПа. В процессе смола полностью отверждается, формируя монолитное изделие.
- Отверждение и охлаждение. При необходимости проводится дополнительная термообработка («вылёживание») для снятия внутренних напряжений.
Толщина листов выпускается в диапазоне от 0,5 до 100 мм, форматы — до 1000×1200 мм и более.
¶Основные марки и свойства
| Марка | Наполнитель | Связующее | Особенности |
|---|---|---|---|
| ТА | Хлопчатобумажная ткань | Фенолформальдегидная смола | Наиболее распространённая, общего назначения |
| ТБ | Тяжёлое хлопковое полотно | Фенолформальдегидная смола | Повышенная износостойкость |
| ТП | Хлопчатобумажная ткань | Полиэфирная смола | Улучшенная электрическая прочность |
| ЭТ | Стеклоткань | Эпоксидная смола | Повышенная теплостойкость и влагостойкость |
| ЭВ | Стеклоткань | Эпоксидная смола | Высокая механическая прочность |
Типичные свойства текстолита марки ТА:
- плотность — 1,3–1,45 г/см³;
- предел прочности при растяжении — 80–110 МПа;
- предел прочности при изгибе — 100–160 МПа;
- твёрдость по Бринеллю — 25–35 МПа;
- удельное электрическое сопротивление — 10⁸–10¹⁰ Ом·см;
- водопоглощение за 24 ч — до 1,5 %;
- рабочая температура — до 100–120 °C (кратковременно до 150 °C).
¶Области применения
Текстолит применяется в электротехнике как конструкционный и электроизоляционный материал: для изготовления корпусов аппаратуры, щитов, панелей, изоляционных прокладок, шестерён, втулок, вкладышей подшипников, клеммных планок.
В машиностроении и транспорте из текстолита производят тормозные колодки, фрикционные диски, направляющие элементы, шестерни и зубчатые колёса, работающие без смазки. Материал ценится за сочетание износостойкости, демпфирующих свойств и отсутствия коррозии.
В судостроении и гидротехническом строительстве текстолит используется для обшивки гребных винтов, направляющих и подшипниковых вкладышей, работающих в водной среде.
В строительстве и отделке листовой текстолит применяется как перфорированный акустический материал и декоративная панель — так называемый «перфотекстолит».
¶Достоинства и ограничения
К достоинствам относятся: высокая механическая прочность, стойкость к истиранию, хорошая обрабатываемость стандартным инструментом, коррозионная стойкость, низкая теплопроводность, относительно невысокая стоимость.
Ограничения: пониженная по сравнению с современными композитами теплостойкость (обычно не выше 120 °C), склонность к старению под действием влаги и ультрафиолета, анизотропия свойств в толщину, выделение формальдегида при длительном нагреве.
¶Текстолит в России
Производством текстолита в России занимаются предприятия в Перми (ПО «Пластик»), Саратове, Костроме и ряде других городов. Основные потребители — электротехническая, машиностроительная и судостроительная отрасли. Материал остаётся востребованным благодаря сочетанию технических свойств и экономичности по сравнению с импортными аналогами на основе современных термопластов.
Источники:
- ГОСТ 5-78-70. Пластики слоистые прессовые. Технические условия.
- Справочник конструктора-машиностроителя, т. 3.
- Каталог материалов и изделий из пластмасс (ВНИИЭС).
- Материаловедение: учебник для вузов, под ред. В. А. Козака.