Termoplastinis vs. Termoreaktingos dervos (kompozitai)

Termoplastiko naudojimas polimeras dervos yra labai paplitusios, ir dauguma iš mūsų kasdien su tokia ar kitokia forma liečiasi. Paprastų termoplastinių dervų ir iš jų pagamintų gaminių pavyzdžiai:

• PET (vandens ir sodos buteliai)
• Polipropilenas (pakavimo konteineriai)
• Polikarbonatas (apsauginiai stikliniai lęšiai)
• PBT (vaikiški žaislai)
• Vinilas (langų rėmai)
• Polietilenas (bakalėjos krepšiai)
• PVC (vandentiekio vamzdis)
• PEI (lėktuvo porankiai)
• Nailonas (avalynė, drabužiai)

Termoplastikai kompozicijų pavidalu dažniausiai nėra sutvirtinami, ty derva yra formuojama formos, kurių išlaikymas priklauso tik nuo trumpų, ištisinių pluoštų, iš kurių jie sudaryti, struktūra. Kita vertus, daugelis gaminių, pagamintų naudojant termoreaktingą technologiją, yra patobulinti kitais konstrukciniais elementais - dažniausiai stiklo pluoštu ir stiklo pluoštu anglies pluoštas- sutvirtinimui.

Termoaktyviųjų ir termoplastinių technologijų pažanga tebevyksta ir tikrai yra vietos abiems. Nors kiekvienas iš jų turi savo privalumų ir trūkumų, tai galiausiai lemia, kuri medžiaga geriausiai tinka bet kuriai paraiškai veiksnių, kurie gali apimti bet kurį arba visus šiuos elementus, skaičius: stiprumas, ilgaamžiškumas, lankstumas, gamybos lengvumas / išlaidos; perdirbamumas.

Termoplastiniai kompozitai turi du pagrindinius pranašumus, kai kuriuos gaminant: Pirmasis yra tas, kad daugelis termoplastinių kompozitų turi padidintą atsparumą smūgiams, palyginamiems su termosekstiniais. (Kai kuriais atvejais skirtumas gali būti 10 kartų didesnis nei atsparumas smūgiams.)

Kitas svarbus termoplastinių kompozitų pranašumas yra jų gebėjimas tapti kaliojo. Neapdorotos termoplastinės dervos kambario temperatūroje yra kietos, tačiau kai šiluma ir slėgis impregnuoti armatūrinį pluoštą, fiziniai pokyčiai įvyksta (tačiau tai nėra cheminė reakcija, sukelianti nuolatinį, negrįžtamą pokytį). Būtent tai leidžia formuoti ir formuoti termoplastinius kompozitus.

Pvz., Galite pašildyti pultruotą termoplastinį kompozicinį strypą ir vėl jį suformuoti, kad būtų kreivumas. Atvėsus, kreivė išliks, o tai neįmanoma su termoreaktingomis dervomis. Ši savybė rodo didžiulį pažadą ateityje perdirbti termoplastinius kompozicinius gaminius, kai jų pradinis naudojimas pasibaigs.

Nors šiluma ji gali būti kalta, nes natūrali termoplastinės dervos būsena yra tvirta, ją sunku impregnuoti sutvirtinančiu pluoštu. Derva turi būti pašildoma iki lydymosi temperatūra ir pluoštams integruoti turi būti daromas slėgis, o tada kompozitas turi būti atvėsinamas, kol jis dar nėra slėgis.

Turi būti naudojami specialūs įrankiai, technika ir įranga, iš kurių daugelis yra brangūs. Procesas yra daug sudėtingesnis ir brangesnis nei tradicinė termoreaktyvių kompozitų gamyba.

Termoreaktingoje dervoje neapdorotos nesukietintos dervos molekulės yra sukryžiuotos, sujungtos per katalitinę cheminę reakciją. Vykstant šiai cheminei reakcijai, dažniausiai egzoterminei, dervos molekulės sukuria ypač tvirtus ryšius viena su kita, ir derva keičia skystą būseną į kietą.

Apskritai pluoštu sustiprintas polimeras (FRP) reiškia armavimo pluošto, kurio ilgis yra 1/4 colio ar didesnis, naudojimą. Tačiau šie komponentai padidina mechanines savybes, nors jie yra techniškai apgalvoti pluoštu armuotų kompozitų, jų stiprumas beveik nėra palyginamas su ištisiniu pluoštu armuotų medžiagų stiprumu kompozitai.

Tradiciniai FRP kompozitai naudoja matricą, tvirtai laikančią struktūrinį pluoštą, termiškai kietančią dervą. Įprasta termoreaktinga derva apima:

• Poliesterio derva
• Vinilo esterio derva
• Epoksidinė
• Fenolio
• Uretanas
• Dažniausiai naudojama termoreaktinga derva yra a poliesterio derva, po kurio yra vinilo esteris ir epoksidinė grupė. Termoreaktingos dervos yra populiarios, nes nesukietėjusios ir ne kambario temperatūra, jie yra skysto pavidalo, o tai leidžia patogiai impregnuoti armatūrinius pluoštus, tokius kaip stiklo pluošto, anglies pluošto arba Kevlaro.

Kambario temperatūros skystos dervos yra gana paprastos darbui, nors joms gaminti reikia lauko oro. Laminuojant (gaminant uždaras formas) skystą dervą galima greitai formuoti vakuuminiu arba teigiamo slėgio siurbliais, kad būtų galima masiškai gaminti. Dėl nelengvo pagaminimo, termoreaktingos dervos siūlo daug sprogimo, dažnai gamindamos aukščiausios kokybės produktus už mažą žaliavos kainą.

Naudingos termoreaktingų dervų savybės yra:

• Puikus atsparumas tirpikliams ir korozijai
• Atsparumas karščiui ir aukštai temperatūrai
• Didelis nuovargio stiprumas
• Pritaikytas elastingumas
• Puikus sukibimas
• Puikios apdailos savybės poliruojant ir dažant

Termoreaktingos dervos, kai ji yra katalizuota, negalima pakeisti arba formuoti iš naujo, tai reiškia, kad, susikūrus termoreaktingą kompozitą, jos formos pakeisti negalima. Dėl to labai sunku perdirbti termoreaktingus kompozitus. Pati termoreaktingos dervos nėra perdirbamos, tačiau kelios naujesnės įmonės sėkmingai pašalino dervas kompozitai anaerobiniu būdu, žinomu kaip pirolizė, ir bent jau geba atgauti armatūrą pluošto.