Компаунд как материал и технология¶
Компаунд (от англ. compound — «составной, смешанный») — многозначный термин, обозначающий, в зависимости от контекста, либо многокомпонентный материал, получаемый смешением нескольких веществ, либо технологический процесс такого смешения, либо изделие и оборудование, построенные по принципу объединения разнородных элементов. Наиболее устоявшиеся значения сложились в химической промышленности, полимерной индустрии, электротехнике и строительстве.
¶Общее понятие
В основе термина лежит идея соединения: компаунд всегда представляет собой систему из двух и более компонентов, свойства которой отличаются от свойств каждого из них по отдельности. Компоненты могут взаимодействовать физически (смешение, растворение, диспергирование) или химически (отверждение, вулканизация, полимеризация). Именно за счёт подбора состава достигаются заданные характеристики: прочность, эластичность, термостойкость, электропроводность, химическая стойкость.
¶Компаунды в полимерной и химической промышленности
В полимерной отрасли компаундом называют готовую композицию на основе полимера с добавками — наполнителями, пластификаторами, стабилизаторами, красителями, антипиренами. Такой материал перерабатывается в изделия литьём, экструзией или прессованием.
Основные типы:
- Термопластичные компаунды — на основе полиэтилена, полипропилена, полиамида, АБС-пластика; сохраняют способность к повторному расплаву.
- Реактопласты — эпоксидные, полиэфирные, фенольные составы, необратимо отверждающиеся.
- Эластомерные компаунды — резиновые смеси на основе каучуков, вулканизуемые при нагреве.
- Наполненные и армированные — с добавлением стекловолокна, углеволокна, мела, талька, технического углерода.
Наполнители снижают стоимость, повышают жёсткость и теплостойкость, а армирующие волокна придают композиту конструкционную прочность. Так получают стеклопластики, углепластики и другие композиционные материалы.
¶Электроизоляционные компаунды
В электротехнике компаунд — это электроизоляционный состав, которым заливают или пропитывают обмотки трансформаторов, электродвигателей, катушек, конденсаторов, кабельных муфт. Он защищает изделие от влаги, пыли, вибрации и электрического пробоя.
Различают:
| Тип | Основа | Применение |
|---|---|---|
| Эпоксидные | эпоксидные смолы | заливка трансформаторов, датчиков |
| Полиуретановые | полиуретан | гибкие обмотки, кабельные муфты |
| Кремнийорганические | силиконы | высокотемпературные узлы |
| Битумные | битум, масла | пропитка старых обмоток |
По способу нанесения различают заливочные, пропиточные и обволакивающие компаунды. Отверждение может быть горячим или холодным.
¶Компаунд в строительстве и отделке
В строительстве компаундом часто называют многокомпонентные шпатлёвки, наливные полы, герметики и клеевые составы, смешиваемые непосредственно перед применением из двух и более частей. Двухкомпонентные эпоксидные и полиуретановые составы обеспечивают высокую адгезию, износостойкость и влагостойкость.
¶Компаунд-машины и оборудование
В машиностроении и переработке пластмасс компаундом называют также агрегат — компаунд-машину, или компаундер, — предназначенный для смешения полимеров с добавками. Наиболее распространены двухшнековые экструдеры, которые обеспечивают непрерывное диспергирование и гомогенизацию расплава. Такое оборудование применяется при производстве гранулированных компаундов, поставляемых затем переработчикам.
¶Паровые машины и техника
Исторически термин применялся в теплотехнике: паровой компаунд-машиной называли машину двойного расширения, в которой пар последовательно расширяется в двух цилиндрах разного диаметра — высокого и низкого давления. Такая схема, предложенная в XIX веке, повышала КПД и применялась на судах и промышленных установках. В двигателестроении встречается понятие «компаунд-двигатель» — комбинированная схема с использованием энергии отработавших газов.
¶Компаунд в финансах
В финансовой сфере англоязычный термин compound используется в понятии сложного процента (compound interest) — начисления процентов на проценты. В русскоязычной практике слово «компаунд» в этом значении употребляется реже, обычно говорят «сложный процент» или «капитализация».
¶Свойства и критерии выбора
При подборе компаунда учитывают:
- вязкость и жизнеспособность — время работы до отверждения;
- адгезию к материалу изделия;
- диэлектрические характеристики — пробивное напряжение, удельное сопротивление;
- теплостойкость и теплопроводность;
- химическую стойкость к маслам, кислотам, растворителям;
- усадку при отверждении;
- экологичность и пожаробезопасность.
¶Применение в России
В России компаунды выпускают предприятия химической и электротехнической отрасли. Эпоксидные и полиуретановые составы применяются в энергетике, приборостроении, кабельной промышленности, автомобилестроении, строительстве. Полимерные компаунды используются для производства труб, изоляции проводов, корпусных деталей, бытовой техники. Развитие композиционных материалов сделало компаунды основой для изделий, сочетающих лёгкость и прочность.
¶Смежные значения
Слово «компаунд» встречается и в других областях: в лингвистике — сложное слово, образованное соединением основ; в парфюмерии — готовая ароматическая композиция; в медицине — комбинированный препарат. Объединяющим остаётся принцип соединения нескольких составляющих в единое целое с новыми свойствами.
Источники: технические справочники по полимерным материалам и электроизоляции; отраслевые стандарты химической и электротехнической промышленности; энциклопедические словари по технике и материаловедению.