Тхермопластиц вс. Термосетне смоле (композити)

Употреба термопластике полимер смоле су изузетно раширене и већина нас свакодневно долази у контакт у једном или другом облику. Примери уобичајених термопластичних смола и производи произведени заједно укључују:

• КУЋНИ ЉУБИМАЦ (флаше воде и соде)
• Полипропилен (амбалажа за паковање)
• Поликарбонатне леће
• ПБТ (играчке за децу)
• Винил (оквири за прозоре)
• Полиетилен (торбе за куповину)
• ПВЦ (водоводна цев)
• ПЕИ (наслони за руку авиона)
• Најлон (обућа, одећа)

Термопластика у облику композита најчешће није ојачана, што значи да се у њу формира смола облици који се ослањају само на кратка, дисконтинуирана влакна из којих су састављена да би одржала своје структура. С друге стране, многи производи настали помоћу термосет технологије побољшани су другим структуралним елементима - најчешће од фибергласа и угљенично влакно—За појачање.

Напредак у термосет и термопластичне технологије је у току и дефинитивно постоји место за обоје. Иако сваки од њих има свој низ предности и недостатака, оно што у коначници одређује који материјал најбоље одговара било којој апликацији своди се на број фактора који могу обухватати било које или све од следећег: чврстоћа, издржљивост, флексибилност, лакоћа / трошак израде и рециклабилност.

Термопластични композити нуде две главне предности за неке производне примене: Прва је да многи термопластични композити имају повећану отпорност на удар у упоредивим термосетима. (У неким случајевима, разлика може бити чак 10 пута већа од отпорности на ударце.)

Друга главна предност термопластичних композита је њихова способност да постану коси. Сирове термопластичне смоле су чврсте на собној температури, али када топлота и притисак импрегнирају влакна која ојачавају, физичке промене догађа се (међутим, то није хемијска реакција која резултира сталном, неповратном променом). То омогућава термопластичним композитима да се поново формирају и обликују.

На пример, можете загрејати нагомилани термопластични композитни штап и поново га обликовати тако да има закривљеност. Једном када се охлади, кривуља ће остати, што није могуће са термосет смолама. Ова некретнина показује огромно обећање за будућност рециклирања термопластичних композитних производа када се заврши њихова оригинална употреба.

Иако се применом топлотне енергије може направити коприва, јер је природно стање термопластичне смоле чврсто, тешко је импрегнирати влакна за ојачавање. Смола се мора загрејати на тачка топљења и мора се извршити притисак да се интегришу влакна, а затим се композит мора охладити, све док је још под притиском.

Морају се користити посебни алати, техника и опрема, од којих су многе скупе. Процес је много сложенији и скупљи од традиционалне производње композита са термосетом.

У термосет смоли, сирови нечврсти молекули смоле се укрштају каталитичком хемијском реакцијом. Кроз ову хемијску реакцију, најчешће егзотермичну, молекуле смоле стварају изузетно јаке везе међусобно, а смола мења стање из течног у чврсто.

Уопштено говорећи, полимер ојачан влакнима (ФРП) односи се на употребу влакана за ојачавање дужине 1/4 инча или веће. Ове компоненте, међутим, повећавају механичка својства, иако су технички узете у обзир композити ојачани влакнима, њихова снага није ни приближно упоредива са јачином непрекидно ојачаних влакнима композити.

Традиционални ФРП композити користе термореактивну смолу као матрицу која чврсто држи структурно влакно на месту. Уобичајена термореактивна смола укључује:

• Полиестерска смола
• Винил Естер Смола
• Епокси
• Фенолна
• Уретхане
• Најчешћа термореактивна смола која се данас користи је полиестерска смола, а затим винилни естер и епокси. Термореактивне смоле популарне су јер нису очврснуте и имају собна температура, налазе се у течном стању, што омогућава погодну импрегнацију ојачавајућих влакана као што су фибергласугљенична влакна или Кевлар.

Течна смола на собној температури прилично је једноставна за рад, иако јој је потребна одговарајућа вентилација за производњу на отвореном. Код ламинирања (производња затворених калупа), течна смола се може брзо обликовати помоћу вакуум или пумпе са позитивним притиском, што омогућава масовну производњу. Поред лакоће израде, термореактивне смоле нуде велику количину новца, често производећи врхунске производе уз ниску цену сировина.

Корисне квалитете термосет смоле укључују:

• Изврсна отпорност на раствараче и корозиве
• Отпорност на топлоту и високе температуре
• Висока снага замора
• Прилагођена еластичност
• Одлично пријањање
• Одличне завршне квалитете за полирање и фарбање

Термореактивна смола, једном кад се катализује, не може се обрнути или обликовати, што значи, једном када се формира термосет композит, његов облик се не може изменити. Због тога је рециклирање термосетних композита изузетно тешко. Сама термосет смола се не може рециклирати, међутим, неколико новијих компанија успешно је уклонило смоле са њих композити помоћу анаеробног поступка познатог као пиролиза и барем су у стању поново добити ојачање влакно.