Текстолиты и стеклопластики

Текстолиты и стеклопластики — семейство слоистых и волокнистых полимерных материалов, в которых тканая или нетканая армирующая основа (стекло, хлопок, арамид, углерод) пропитана термореактивной смолой и спрессована под давлением. Армирование принципиально меняет свойства по сравнению с чистым полимером: прочность возрастает в 5–20 раз, модуль упругости — в 10–50 раз.

Выбор армирующего материала определяет соотношение «прочность/вес»: стеклянное волокно даёт удельную прочность 200–400 МПа·см³/г при низкой стоимости; углеродное — 800–2000 МПа·см³/г при цене в 10–50 раз выше; арамидное (Кевлар) — 1500–3000 МПа·см³/г при превосходной ударной вязкости. Для большинства промышленных применений стеклопластик — оптимальный баланс стоимости и свойств; углепластик и арамид оправданы там, где минимизация веса или максимизация прочности имеет первостепенное значение.

Анизотропия — главная особенность, отличающая эти материалы от металлов. Однонаправленный стеклопластик в 10–20 раз прочнее поперёк волокна, чем вдоль него. Это требует тщательного проектирования с учётом направления нагрузок и ориентации слоёв. Пренебрежение анизотропией при замене металла стеклопластиком — распространённая ошибка, приводящая к преждевременному расслоению и разрушению конструкции при нагрузках, на которые материал рассчитан, но в неправильном направлении.