Связующие смолы
К связующим для изготовления стеклопластика относят термопласты (полиамиды, полиимиды, полипропилен, полисульфон) и реактопласты (олигомеры, работающие в присутствии отвердителя). Реактопластами являются ненасыщенные полиэфирные смолы, винилэфирные смолы, эпоксидные смолы.
Полиэфирные ненасыщенные смолы
В состав полиэфирных ненасыщенных смол входят растворы продуктов поликонденсации гликолей с малеиновым ангидридом и модифицирующими кислотами в мономерах. Это ненасыщенные олигомеры (олигоэфиры): полималеинаты, олигоэфиракрилаты.
Многокомпонентная смесь полиэфирных ненасыщенных смол включает в себя ряд химических веществ с необходимыми для формирования стеклокомпозита функциями (табл. 2). Для полимеризации смолы необходимы дополнительные компоненты. Это акселераторы (ускорители) и катализаторы (отвердители).
| Компоненты | Выполняемая роль | Содержание, % |
| Ненасыщенный полиэфирный олигомер - полиэфир | Основа полимеризации | 63 - 71 |
| Растворитель | Снижение вязкости и сополимеризация с олигомером-полиэфиром | 27 - 33 |
| Инициатор | Создание условий для процесса полимеризации смолы | 1,61 - 8,14 |
| Ускоритель | Повышение скорости полимеризации | 1,7 - 6,2 |
| Ингибитор | Блокировка процесса полимеризации в процессе хранения | 0,049 |
Полиэфир образуется при поликонденсации многоатомных спиртов (гликолей) с многоосновными кислотами (фумаровая или адипиновая кислота) или ангидридами (малеиновый ангидрид, фталевый ангидрид).
После полимеризации полиэфирный олигомер приобретает трехмерную сетчатую структуру. Если исходный продукт имел относительно малую молекулярную массу, соответствующую 2000, то в результате полимеризации его молекулярная масса резко возрастает.
Растворителем для полиэфирных ненасыщенных смол служит стирол, а также нелетучий диметакрилат триэтиленгликоля.
Инициатор отверждения - это перекись или гидроперекись, которая при взаимодействии с ускорителем запускает процесс полимеризации. В качестве ускорителя используют соли кобальта, в частности нафтенат и октоат кобальта.
Эпоксидная смола
Эпоксидные смолы образуются в результате реакции поликонденсации эпихлоргидрина с многоатомными фенолами, спиртами, полиаминами, многоосновными кислотами и представляют собой олигомеры.
При применении эпоксидной смолы в качестве связующего на характеристики стеклокомпозита влияет выбранный вид отвердителя (гексаметилендиамин, полиэтиленполиамины, малеиновый ангидрид).
Наиболее используемая эпоксидно-диановая смола, которая применяется в составе с различными видами отвердителей. Это третичные амины и их аналоги, а также фенолы. Технические характеристики представлены в таблице 3 для высшего сорта эпоксидной смолы.
| Массовые доли некоторых веществ | Содержание, % | |
| Эпоксидных групп | 20,0 - 22,0 | |
| Ион-хлора, не более | 0,003 | |
| Омыляемого хлор, не более | 0,5 | |
| Летучих веществ, не более | 0,5 | |
| Гидроксильных групп, не более | 1,1 | |
Винилэфирные смолы
Представляют собой полиэфирные ненасыщенные смолы с эпоксидной основой. Содержание стирола составляет 35 %.
В зависимости от состава винилэфирные смолы имеют следующие разновидности:
- винилэфирная смола на основе бисфенола А;
- бромсодержащие винилэфирные смолы, обладают высокой химической стойкостью в широком спектре рН;
- винилуретановые смолы, получают путем введения уретановых групп в состав винилэфирных смол, что повышает их анизотропные свойства;
- наволочные формальдегидные смолы с высокой стойкостью к высоким температурам и окислителям.
В качестве инициаторов отверждения для винилэфирных смол применяют перекиси и гидроперекиси, а ускорителями являются нафтенаты, октоаты кобальта и амины. Отвердителем служит пероксид метилэтилкетона с повышенным содержанием димера, а также гидропероксид кумола, который является наиболее предпочтительным из-за отсутствия вспенивания.
После отверждения связующие на основе винилэфирных смол приобретают следующие характеристики и свойства:
- прочность при растяжении 60 - 80 МПа;
- модуль растяжения 2500 - 3700 МПа;
- прочность на изгиб 90 - 140 МПа;
- температура тепловой деформации 60 - 135 °С.
