Пултрузия

Метод получения профилей из стеклопластика путем протягивания стеклянного волокна, пропитанного смолой, через формообразующую установку называется пултрузией. Температура формообразующей фильеры достигает 150 градусов, для пропитки стекловолокнистого материала используется полиэфирная или другая термореактивная смола.

Пултрузия позволяет получить армированные профили, форма которых определяется параметрами фильеры. Технология нашла применение при производстве стеклопластиковых изделий любого профиля: швеллеры, короба, пластины, уголки, стержни, трубы. Для производства применяются специализированные машины.

Машина пултрузии состоит из нескольких функциональных элементов:

• Секция, предназначающаяся для установки фильеры.
• Секция для подачи сырья (стеклянный ровинг или стекломат).
• Секция, в которой осуществляется пропитка стекломата или ровинга смолой.
• Агрегат, отвечающий за растягивание материала.
• Гидромаслостанция.
• Секция нарезки.
• Контрольный узел, включающий в себя блоки питания и управления нагревательными приборами, управления тянущего агрегата.

Непрерывное производство профиля из стеклопластика предполагает применение специального оборудования, которое позволяет получить связующее. В качестве связующего выступает смесь из отвердителя и смолы (полиэфирная или другой вид смол). Оборудование, применяемое при технологии инжекции смолы в закрытую форму для изготовления стеклопластика, может быть использовано для метода пултрузии. Оборудование компании Plastech дает возможность работать с разными видами смол: эпоксидные, фенольные, полиэфирные, винилэфирные.

Получаемый методом пултрузии армированный профиль относят к композитным материалам 21 века, благодаря тому, что он вобрал в себя основные достоинства полимеров, древесины, металла. Профиль характеризуется повышенной прочностью и устойчивостью к температурным колебаниям, низкой теплопроводностью, стойкостью к воздействию атмосферных явлений, микроорганизмов и влаги. В ходе исследований было доказано, что конструкции из стеклопластикового профиля отличаются более длительным сроком службы, чем конструкции из других материалов.

Рассмотрим сравнительные характеристики материалов:

Преимущества профиля из стеклопластика

• Профиль применяется в условиях широкого диапазона рабочих температур.
• Материал отличается высокими электроизоляционными свойствами.
• Тепловой коэффициент линейного расширения довольно низкий.
• Материал характеризуется высокой устойчивостью к воздействию химических сред.
• Изделия из стеклопластика не подвергаются гниению, коррозии, не теряют своих форм.
• Профили в 4 раза легче изделий из стали, благодаря низкому удельному весу.
• Профили отличаются трудногорючестью, при горении материал не выделяет диоксин подобно поливинилхлориду.

Профили из стеклопластика, производимые по технологии пултрузии, находят применение в различных сферах при изготовлении следующих конструкций:

• стеклопластиковая арматура для бетонных конструкций.
• производство оконных конструкций, витражей.
• изготовление ограждающих конструкций.
• выпуск облицовочного материала.
• производство арматуры электротехнического профиля.
• силовые конструкции.
• элементы крепежных дюбелей.

Методом пултрузии можно производить стеклопластиковые трубы. Технология совершенствуется, привлекается новое оборудование. Стеклопластиковые трубы выступают в качестве конкурентоспособного товара на рынке труб (чугунные, стальные, полиэтиленовые, ПВХ). Стеклопластиковые трубы характеризуются следующими плюсами:

• Долговечность труб, их надежность и высокая устойчивость к коррозии. Трубы способны служить от 50 до 80 лет.
• Удельная прочность труб довольно высока.
• Внутренняя поверхность стеклопластиковых труб не покрывается отложениями, сохраняется внутренний диаметр трубы во время срока эксплуатации.
• При низких температурах вода в трубах может замерзать, но сами трубы не подвергаются разрушению.
• Трубы отличаются ремонтопригодностью, простотой и удобством монтажа и обслуживания.

Трубы из стеклопластика применяются в различных инженерных системах: водоснабжение, канализационные системы, водостоки, мусоропровод, вентиляционные системы, трубопроводы.

В строительной сфере применение стеклопластиковых труб позволит решить одну из актуальных проблем долговечности армирования бетона: стальная арматура подвергается разрушительному воздействию коррозии, что влияет на целостность бетонных конструкций. Выдержка конструкций из бетона в условиях солей, загрязнений и воды требует продолжительных реконструкционных работ и вложений средств. Стеклопластиковая арматура становится достойной альтернативой стальной арматуре при проведении разных видов работ в дорожном и жилищном строительстве: усиление мостов, организация поверхностных слоев бетонных конструкций, усиление оградительных конструкций, высотных сооружений, а также конструкций, которые во время эксплуатации подвергаются действию динамической нагрузки, коррозии, блуждающих токов.

Специалисты зонального научно-исследовательского и проектного института жилищно-гражданских зданий (Санкт-Петербург) предложили следующие варианты использования стеклопластиковой арматуры:

• Гибкие связи при возведении многослойной сборной конструкции наружных стен зданий. Арматура подходит для сооружения трехслойных стеновых панелей.
• Плиты и основания в дорожном строительстве при устройстве трамвайных путей.
• Сетки косвенного армирования при возведении стен из кирпича.
• В качестве конструктивных элементов сооружений, эксплуатируемых в условиях, провоцирующих быстрое развитие коррозии стали и разрушение бетона.
• Пилоны для реставрационных работ.

До недавнего времени основными материалами, применяемыми для изготовления окон и дверных конструкций, были алюминий, древесина и сталь. Появление новых типов материалов позволило совершенствовать технологию производства и сами изделия, повысив их теплотехнические свойства, долговечность, а также снизив расход материала. Одним из перспективных материалов, используемых для изготовления дверных и оконных блоков, становится стеклопластик, характеризующийся следующими свойствами:

• В отличие от древесины стеклопластиковый профиль не подвергается гниению и деформации, что актуально при изготовлении окон, контактирующих с влагой.
• По сравнению с металлом вес стеклопластикового профиля в несколько раз ниже, а прочность остается на уровне металлического профиля.
• При желании стеклопластиковый профиль можно окрашивать, он устойчив к химическим составам и агрессивным средам.
• Двери и окна из стеклопластика отличаются устойчивостью к повреждениям и долговечностью. Конструкции не нуждаются в армировании металлом, при возгорании они не выделяют в воздух вредных веществ.
• Экологичные дверные и оконные конструкции из стеклопластика характеризуются низкой теплопроводностью.

Результаты исследований показывают, что конструкции из стеклопластикового профиля способны служить на протяжении пяти десятков лет.