Стеклопластик — свойства, особенности и применение

Группа компаний «Элит Фасад» создает и восстанавливает архитектурные шедевры, используя преимущества и свойства экологически чистого стеклокомпозита. За 17 лет применения стеклопластиков мы сумели изменить рынок фасадных работ и благоустройства прилегающей территории, предложив клиентам уникальный продукт и услугу. Наша команда делает проекты новых или реконструируемых фасадов, производит элементы, соблюдая требования оценки качества полимерных композитов по ГОСТ Р 56975-2016, монтирует облицовку, а также парковый и ландшафтный декор. Мы улучшим ваш объект и прилегающую территорию.

Что такое стеклопластик

Композит на основе микроарматуры из стекловолокна и связывающего компонента на основе термореактивных или термопластичных полимеров называют стеклопластиком. Слоистый материал из стеклоткани/стекломата и полимерной смолы демонстрирует уникальные свойства и характеристики, которые расширяют сферу применения стеклокомпозитов.

Стекловолокно ― основа этого конструкционного материала, гарантирующая жесткость и прочность полученной конструкции. Стеклянные нити выступают в роли микроарматуры, которая обеспечивает прочностные характеристики, не повышая вес конструкции. Полимерная смола ― скрепляющее вещество ― клей для стекловолокна, а также компонент, обеспечивающий упругость конструкции. Стеклопластик прочный, но не хрупкий материал.

Преимущества стеклопластиков

• Прочность как у металла при весе как у пластика ― особое строение кристаллической решетки стекловолокна и полимерных цепочек обеспечивают низкую плотность и завидную прочность продукции. Конструкции из стеклокомпозита весят в несколько раз меньше металлоконструкций при сравнимой жесткости и устойчивости.
• Эксплуатация при любом климате ― у этого конструкционного материала сверхвысокая морозостойкость и нулевая водопроницаемость. Он переживет сколько угодно циклов заморозки и оттаивания. Диапазон температур эксплуатации ― от -50 до 70 °C. Облицовку из стеклокомпозита можно применять в любом регионе России.
• Инертность к влаге и нулевая коррозия ― композит не размокает, не коробится при контакте с влагой, этот материал не впитывает воду и не подвержен окислительным процессам. Его можно погрузить в воду навсегда, без риска для свойств и характеристик. Биологической коррозии препятствует состав связующего вещества, которое подавляет развитие плесени, грибка, лишайников на фасаде.
• Любые цвета и фактуры ― лицевая сторона изделия копирует любой строительный или отделочный материал. Наша компания готова воплотить любое желание клиента. Мы предлагаем выбрать любой оттенок по шкале RAL и фактуру любого натурального или искусственного материала.
• Срок службы ― от 20 лет и более, без ремонтов и сложного ухода. Вы заплатите за новый фасад один раз, а затем будете лишь время от времени заказывать мытье и чистку у клининговых компаний. Других расходов по обслуживанию не предусмотрено.

Применение в благоустройстве и архитектуре

Легкий, прочный, копирующий фактуры и цвет композит ― один из лучших облицовочных и конструкционных материалов, применяемых в строительном деле. Из полимерных композитов можно сделать несущий элемент или легкую, полую конструкцию, монтаж которой не приведет к перегрузке фасада и фундамента. Наша компания изготавливает из стеклопластика:

• Пилястры и отдельно стоящие колонны любой формы и размера;
• Рустовые камни и барельефы (в том числе резные);
• Балюстрады и перила сложных форм;
• Фасадные бордюры, карнизы, наличники и прочий линейный декор;
• Тимпаны и фасадную скульптуру.

Кроме архитектурного декора мы выпускаем отделку для беседок, террас, веранд, а также все виды садовых скульптур и прочих декоративных элементов, используемых в ландшафтном дизайне. По запросу клиенту предлагают резные скамейки, цветочные вазоны, чаши для фонтанов любого размера и многое другое.

При изготовлении архитектурного и садового декора мы используем различные полимерные композиты, а также технологии производства. Благодаря этому наши изделия сохраняют четкость линий и цвета на десятилетия.

Особенности состава ― виды стеклопластиков

Прочностные характеристики, срок службы и сфера применения стеклокомпозита зависят от типа стекловолокна и полимерного наполнителя. Используя различные сорта стекловолокна, а также полимеров, производители получают материалы с разной прочностью на изгиб, сжатие и кручение, а также широким разбросом значением по теплостойкости, морозостойкости и диэлектрическим качествам. К популярным сортам стеклокомпозитов, полученных путем перебора сортов стекловолокна и полимерного наполнителя, относят:

Конструкционные сорта

В эту группу входят обычные конструкционные материалы, лишенные дополнительных качеств ― устойчивости к высоким температурам, проницаемости для электромагнитных волн, диэлектрических качеств. Основное отличие этого материала ― значительная прочность на сжатие, растяжение, изгиб, превышающая показатели остальных композитов в несколько раз. Этот эффект возникает благодаря многослойной структуре (чем больше слоев стеклоткани/стекломата, тем выше прочность).

Термостойкие разновидности

Композитные материалы на основе стеклоткани/стекломата и полиамидных или фенолоформальдегидных связующих веществах сохраняют прочность при температуре до 300 °C, тогда как обычные стеклопластики можно эксплуатировать только до температур не выше 70 °C. Термостойкие композиты удерживают при высоких температурах не только прочность и жесткость конструкции. Они сохраняют диэлектрические свойства детали, которые эксплуатируются в особых условиях.

Радиопрозрачные сорта

Кремнийорганические смолы и стекловолокно на основе кварца пропускают электромагнитные волны, сообщая стеклопластику редкие для конструкционных материалов радиопрозрачные свойства, на фоне высоких диэлектрических характеристик. Прочность при растяжении радиопрозрачного композита меньше показателей конструкционного композита почти на 50%, а сопротивление крутящему моменту отстает более чем на порядок.

Микросферотекстолиты

Эпоксидные и фенольные связующие, а также микроарматура на основе тугоплавкого кварцевого стекла повышают температурный диапазон эксплуатации до 350 °C, с сохранением диэлектрических свойств на уровне средних значений радиопрозрачного стеклопластика. Из этого материала выйдет хорошая облицовка в точке выхода горячего дымохода.

Производство фасадных стеклопластиков

Изделия из стеклокомпозитов создаются путем распределения микроарматуры на заранее подготовленной основе и пропитывании стеклоткани или стекломата жидкими связующими веществами. Стеклоткань ― это текстильный материал, где вместо нитей используют стекловолокно, а стекломат ― это нетканый материал с хаотичным распределением обрезков стекловолокна по поверхности.

Частью производства конструкций из стеклопластиков является прокатка, прессование или иное воздействие давлением на полуфабрикат. Благодаря внешним силам из связующего вещества удаляются пузырьки воздуха, а также обеспечивается равномерная пропитка стеклоткани/стекломата смолами. Ошибки приводят к дефектам конструкции, которые описаны в ГОСТ Р 56975-2016.

Технология производства, а также тип микроарматуры и пропитки, выбираются, по характеристикам продуктов из стеклопластика. Поэтому производители практикуют сразу несколько способов производства стеклопластика.

Производство продуктов из стеклопластика

Композиты на основе стекловолокна и полимерных смол относятся к доступным конструкционным материалам. Большинство вложений приходится оборудование и оплату труда. Поэтому производители используют разные технологии производства, добиваясь снижения себестоимости, чтобы сделать свой товар более привлекательным на рынке. Технологию выбирают, исходя из формы и характеристик детали. К самым распространенным технологиям производства стеклопластиков относят:

Ручное формование

Технология формования вручную предполагает послойное нанесение стеклоткани/стекломата на матрицу и распределение связующего вещества кистью или валиком. Мастер просто красит стекловолокно полимерной смолой, а затем отправляет полуфабрикат под пресс или закладывает в формующую оснастку для прокатки. Изделие оставляют на несколько часов, чтобы смола успела застыть.

Плюс технологии ― отсутствие трат на технику, что снижает себестоимость изделия. Минус ― спорное качество, поскольку оно зависит от квалификации мастера, а также низкая скорость работ. К ручному формованию прибегают только при изготовлении штучных изделий из стеклокомпозита. Форма изделия, а также тип стекловолокна и полимерной смолы в этом случае значения не имеют. Этот факт превышает возможные минусы ручного формования.

Технология напыления

Для этой технологии нужны недорогие инструменты ― измельчитель стекловолокна и пневматический компрессор с миксером. Измельчитель превращает волокно в рубленый ровинг, компрессор создает напор воздуха, а миксер объединяет измельченную арматуру и связывающее вещество. Рабочая смесь выдувается сквозь присоединенное к миксеру сопло. Полуфабрикат напыляется на матрицу, причем кинетическая энергия воздушной струи вбивает пропитанные смолой волокна в мельчайшие трещины рельефа основы. Воздушные пузырьки удаляются прокаткой.

Преимущества напыления ― относительно высокая скорость, низкие требования к квалификации персонала, комфортная цена линии. К минусам относят ручной характер работ, что исключает массовое производство, а также недостаточную прочность. Последний минус объясняется увеличенной массовой долей вяжущего вещества.

Технология RTM

Resin Transfer Moulding ― техпроцесс, аналогичный литью под давлением. Стекловолокно распределяют по матрице, которую накрывают пуансоном. В зазор между матрицей и пуансоном подают под давлением вяжущее вещество. После заполнения зазора изделие прессуют, склеивая слои стеклоткани или стекломаты. Основа из стекловолокна должна пропускать вяжущее вещество, консистенция которого допускает полную пропитку формообразующей полости. Отвердение происходит в матрице.

Плюсы этой технологии ― высокая скорость производства. Оператор может обслуживать сразу несколько технологических линий RTM типа. Дополнительный плюс ― высокая прочность, которая объясняется увеличением массовой доли стекловолокна. К минусам относят высокую цену оборудования и обслуживания производственных линий.

Пултрузия

Если стекловолокно любого типа пропустить через эпоксидные, полиэфирные или винилэфирные смолы, а затем поместить на фильеру (формирующий инструмент), то у вас получиться линейное изделие из стеклокомпозита. Инструмент задает сечение профиля и отжимает избытки смолы, поэтому для полученного изделия характерна точная геометрия и высокая прочность. Последнее свойство объясняется еще и равномерностью намотки, и ориентацией волокна относительно оси изделия. Дополнительная выгода ― высокая скорость производства. Из недостатков есть только ограничения по сортаменту.

Метод намотки

Технология намотки предполагает производство полых линейных изделий, например, труб или колон. Стеклянную нить пропускают сквозь пластичные и медленно твердеющие полимерные смолы, чтобы намотать на оправку или сердечник с нужным сечением. Кроме линейных объектов с помощью этой технологии можно изготовить различные тела вращения ― от горшков для цветов до постаментов под статуи. Плюс технологии ― скорость производства и низкая цена. Минус ― ограничение по ассортименту.

Технология RFI

Resin Film Infusion ― техпроцесс, предполагающий полимеризацию связующего вещества после пропитки стеклоткани. В формы для полимеризации закладывается сэндвич из стеклоткани и полимерной пленки. Форма помещается в автоклав, который поднимает температуру до уровня, достаточного для разрыва полимерных цепочек. Молекулы связующего вещества проникают в стеклоткань. Когда температура уменьшается, молекулы встраивают новые полимерные цепочки, пронизывающие всю структуру сэндвича. Преимущество этой технологии ― высокая прочность. Недостаток ― значительная цена оборудования.

Препреги

Технология основана на применении полуфабрикатов ― пропитанных полимером полотен из стеклоткани. Полотна хранят при отрицательных температурах. При необходимости их забирают со склада и укладывают в форму, которую помещают в автоклав. При температуре до 180 °C происходит разделение полимерных цепочек, а при остывании ― образование новых связей, сшивающих полотна из стеклоткани. Плюс технологии ― низкая загазованность изделия (воздух откачивает вакуумная установка), а также высокая прочность (стеклоткань занимает большую часть объема). Недостаток ― высокие расходы на оборудование.

Заказывайте изделия из стеклопластика в компании Элит Фасад!

«Элит Фасад» ― предприятие законченного цикла. Наши проектировщики создадут макет штучного изделия из стеклопластика нужного размера и формы. Технологи компании подберут техпроцесс и конструкционные материалы, а мастера создадут скульптуру или элемент архитектурного/ландшафтного декора. Колеровкой в нужный оттенок занимается наша лаборатория. По запросу мы занимаемся монтажными работами. На все изделия и услуги компании распространяется официальная гарантия производителя. По вопросам заказа изделий из стеклопластика звоните по телефону +7 495 744 31 58.