Профиль из стеклопластика

Процесс аналогичен экструзии и осуществляется по непрерывной схеме: стекложгуты или стеклонити сматывают с бобин, пропускают через ванну со связующим расплавленным термопластом, собирают в пучок и особым образом протягивают через специальную формующую пултрузионную фильеру , в которой жгуту пропитанных стеклонитей придается требуемая форма сечения и осуществляется отвердевание связующего термопласта.

Для окончательного отвердевания профиль пропускается через сложную тепловую камеру, после чего разрезается автоматической пилой по заданной длине. Весь этот процесс осуществляется с помощью специальных комплектных пултрузионных линий, весьма сложных в устройстве и эксплуатации, дорогостоящих и не производящихся в СНГ. Стандартный состав стеклопластика для пултрузии профилей для сборки окон и дверей состоит из термопластичного связующего ( обычно - полиамид 6 или полиэфир ПН 609 ) - до 37% , стекловолокна - до 63%, стеклоткани - до 10%.

Физико-механические свойства пултрузионных стеклопластиковых профилей

Плотность: не менее 1,6 г/см³

Водопоглощение: не более 3%

Разрушающее напряжение при статическом изгибе поперек волокон: не менее 250 МПа

Разрушающее напряжение при растяжении вдоль волокон: не менее 280 МПа

В производстве термопластичных стеклопластиков в качестве связующего используют алифатические полиамиды (например, новополоцкий PA 6), поликарбонаты, полимеры и сополимеры стирола, полипропилен, полиэтилен, полибутилен, полисульфоны, полиформальдегид и др. Наполнителями обычно служат короткие (0,1-1,0 мм) и длинные (3-12 мм) волокна диаметром 9-13 мкм из бесщелочного алюмобороcиликатного и другого стекла; степень наполнения 10-70% (по массе).

Наполнение стекловолокном увеличивает прочность термопластов в 2-3 раза, модуль упругости в 3-5 раз, снижает ползучесть в 1,5-2 раза и предельную деформацию в 2-200 раз, увеличивает теплостойкость на 50-180%, уменьшает температурное расширение в 2-7 раз, улучшает стабильность размеров изделий. Ударная вязкость жестких полимеров (например, полистирола) возрастает в 2-4 раза. Для повышения механических характеристик пластиков волокна обрабатывают силанами и другими соединениями.

Термопластичные стеклопластики выпускают в виде гранул, перерабатываемых в изделия обычно литьем под давлением, экструзией, ротационным формованием. Применяют их во многих отраслях строительства: оконные, дверные и конструкционные профили, листовые конструкционные и отделочные материалы и др.

Из приведенной технической характеристики очевидно преимущество стеклопластика перед другими конструкционными термопластами; окна и двери из такого стеклопластика - довольно новый продукт на рынке столярных светопрозрачных изделий. Такие оконные блоки обладают прочностью и долговечностью металлов, не подвержены воздействию вредных погодных и химических факторов, обладают повышенной пожаростойкостью. Все это подтверждается примерами эксплуатации стеклопластиков в других отраслях промышленности: корпуса морских судов, автомобильные кузова, элементы ракетной и авиационной техники, трубопроводы питьевой воды в вечной мерзлоте (что говорит о санитарно-гигиенической безупречности стеклопластиков) и т.п.

Стеклопластик более долговечен, чем дерево, сталь, алюминий, не гниет, не окисляется, устойчив к ультрафиолету, абсолютно не подвержен старению. Высокие физико-химические свойства стеклопластика обеспечивают безотказную работу окон и дверей в течение десятилетий (прочность на изгиб в 10 раз выше, чем у ПВХ). В отличие от других полимеров, стеклопластик является самостоятельным конструкционным материалом. Его незачем армировать тяжелыми, имеющими большую теплоемкость стальными профилями. При этом достигаются наивысшие показатели энергоэффективности. Высокая прочность стеклопластика позволяет изготавливать окна с большой площадью остекления, с легкими рамами, которые можно окрасить в любой цвет.

К сожалению, угловые соединения таких профилей не свариваются, как ПВХ, а соединяются механически, из-за чего прочность соединений ниже, чем у ПВХ.

Стоимость сырья и оборудования делает изделия из таких стеклопластиковых профилей (окна, двери, витражи и др.) малодоступными широкому потребителю. Пока в СНГ существует единственное предприятие по производству таких стеклопластковых профилей методом пултрузии.