Стеклопластик. История стеклокомпозита

Стекло – незаменимый современный отделочный и декоративный материал, который научились изготавливать древние египтяне и финикийцы. Качество первого стекла оставляло желать лучшего – грубые волокна использовались преимущественно в декоративных целях. Длительное время изобретатели и не догадывались о безграничных возможностях стеклянных волокон и их скрытом потенциале.

Массовое производство стеклянных волокон началось в 1870 году. Джон Плэер разработал уникальный метод изготовления стекла с помощью мощной струи пара. Так появилась первая минеральная вата, которая стала эффективным изоляционным материалом. В 1880 году Герман Хаммесфах усовершенствовал этот метод и получил патент на производство прочной и огнестойкой стекловолокнистой ткани с уникальными шелковыми вплетениями.

Удивительно, но стекловолокно, каким мы привыкли видеть его сегодня, получилось изготовить совершенно случайно. Дэйл Клейст – молодой сотрудник исследовательской компании "Corning Glass" в процессе эксперимента пытался соединить два стеклянных блока, чтобы получить воздухонепроницаемый затвор. Струя сжатого воздуха, которая случайно попала на поток расплавленной стеклянной массы, превратила его в фонтан из стеклянных волокон. Таким образом, самый простой способ изготовления стекловолокна был открыт благодаря удачному стечению обстоятельств.

С этого времени многие экспериментирующие со стекловолокном компании начали активно работать над развитием и усовершенствованием технологий производства. Две наиболее успешные корпорации "Corning Glass" и "Owens-Illinois"в 1936 году запатентовали инновационный продукт "Fiberglas" (в правописании присутствовала только одна буква "s"). А в 1938 году два концерна соединились в один под названием "Owens-Corning", который успешно существует и в наши дни. Годы экспериментов увенчались успехом – в 40-41 годах была разработана идея свертывания стеклянных волокон в ткань. Горячая очистка и термическая обработка материала сделали ткань более гибкой, тем самым позволив использовать ее для укрепления слоистых пластиков.

Первый патент на изготовление полиэфирной смолы в 1936 году получил Карлтон Эллис. Ее смешивание со стекловолокном позволяло создавать уникальные по своим свойствам композитные материалы. Активно над усовершенствованием качественных показателей полиэфирных смол работали немцы. Но во время второй мировой войны все их разработки были украдены британскими агентами, а затем переданы в американские компании. Полученные сведенья использовались производителями в самых разных сферах. Так с 1942 года американская компания "Cyanamid" занялась изготовлением полиэфирной смолы по формулам «предшественников», и компания "Owens-Illinois" запустила производство пластиковых листов из ткани Fiberglas" со смоляной пропиткой для американских военных самолетов.

Еще в 1937 году Рэй Грин разработал эскиз первой композитной лодки, в которой использовались преимущественно материалы компании "Owens Corning". Интересно, что в процессе создания макета лодки, Рэй не ставил перед собой цель развить глобальную идею - он просто экспериментировал с имеющимися образцами композитного пластика. Результат экспериментов появился в 1942 году, когда была изготовлена первая лодка из полиэфирного стеклокомпозита.

Сегодня сложно представить американский быт без деталей интерьера и экстерьера из стеклокомпозита, список предметов обихода из этого материала практически безграничен: это и водяные краны, держатели для душа, автомобили и лодки, изоляция стен и крыши дома и множество других, не менее важных и полезных вещей.

Кроме того уникальные свойства стеклокомпозита позволяют активно использовать его в авиа и машиностроении. Так, в 1964 году был сертифицирован первый стеклопластиковый планер Н-301 Libelle ("Dragonfly"). Преимущества этого агрегата – легкость и маневренность, длительное время пребывания в воздухе без использования дополнительной двигательной силы, а исключительно благодаря возможности свободного планирования.

С 1944 года компания "Owens Corning" активно занимается разработкой стеклопластиковых корпусов для различных видов лодок, удочек, подносов и других рыболовецких снастей.

Chevrolet Corvette – первый в мире автомобиль, корпус которого полностью изготовлен из стеклопластика. Машина увидела мир в 1953 году благодаря разработкам компании "General Motors".