Jaké jsou klíčové suroviny pro výrobu FRP?

Skleněné vlákno: Základní vyztužující prvek ve SKP

Skleněné vlákno působí jako hlavní vyztužující prvek ve SKP a přímo ovlivňuje kvalitu výrobků ze SKP. Mezi jeho mnohé výhodné vlastnosti patří vynikající poměr pevnosti ku hmotnosti: je mnohem lehčí než materiály jako ocel a nabízí srovnatelnou strukturální pevnost. Kromě výhod z hlediska pevnosti a hmotnosti je skleněné vlákno vysoce odolné proti korozi.

Skleněné vlákno se při výrobě SKP používá různými způsoby. Pro vytváření velkých vrstev SKP používaných v infrastrukturách, jako jsou nádrže na vodu nebo díly mostů, se používají tkané rovingy, protože jsou silné a tlusté. Pro složité tvary, jako jsou sportovní nebo rekreační výrobky či stavební materiály, jsou snadněji tvarovatelné krájené žíněnky a krájené matice. Mleté skleněné vlákno má jemné částice a používá se v pryskyřicích ke zlepšení povrchu SKP.

Polymer: Svařovací hmota ve SKP

Při vazbě polymery pryskyřice ve SKP zajišťují tvar a strukturální integraci. I „nejlepší sklolaminát“ je k ničemu, pokud jsou při výrobě výrobku ze SKP použity „pryskyřice špatné kvality“. Každá jednotlivá nit je obklopena, integrována a hustě vytvrzena tak, že se naváže na každou nit, a poté je vytvrzena.

Různé typy polymerních pryskyřic jsou vybírány na základě konkrétního použití výrobku ze SKP. Pro vysokovýkonné aplikace, jako jsou letecké díly nebo vysoce přesné elektrické komponenty, jsou nejlépe vhodné epoxidové pryskyřice díky své silné adhezi a vysoké mechanické pevnosti. Pro stavební materiály, díly dopravních prostředků a sportovní a rekreační zboží postačí levnější a snadněji zpracovatelné polyesterové pryskyřice. Pro chemické aplikace, jako je zařízení, které musí odolávat náročným podmínkám, jsou nejvhodnější vinyl ester pryskyřice díky jejich vynikající odolnosti proti korozi a mechanické pevnosti. Jsou také kombinací epoxidových a polyesterových pryskyřic.

Dlouhodobý výkon FRP bude ovlivněn také kvalitou pryskyřice. Výrobky z FRP používané venku, jako jsou komponenty infrastruktury nebo fasád budov, jsou vystaveny povětrnostním vlivům a vyžadují pryskyřice odolné proti povětrnostním podmínkám, aby slunce, déšť a změny teploty nezpůsobily degradaci. Díly FRP používané v aplikacích s vysokou teplotou, například u některých zařízení na úsporu energie, musí mít tepelně odolné pryskyřice.

Aditiva jsou nezbytné suroviny ve výrobě FRP, kterým se často nevěnuje dostatečná pozornost. Zlepšují výkon FRP tak, aby splňoval požadavky konkrétní aplikace. Bez nich by byly výrobky FRP funkčně tuhé a nebyly by schopny reagovat na různé environmentální a provozní požadavky.

Tvrdidla patří mezi nejběžnější přísady používané při výrobě kompozitů. Důkladně přizpůsobené tvrdidlo řídí proces tuhnutí pryskyřic požadovanou rychlostí a při požadované teplotě, aby bylo dosaženo požadovaného vzhledu kompozitu. Důkladně přizpůsobené tvrdidlo také zajišťuje, že čas potřebný na výrobu výrobků z FRP není příliš dlouhý ani příliš krátký, čímž se předchází přetvrdnutí nebo trhlinám způsobeným nerovnoměrným tuhnutím. UV stabilizátory jsou rovněž důležitými přísadami. Zabraňují tomu, aby výrobky z FRP s časem vybledly, staly se křehkými a ztratily svou strukturální integritu v důsledku expozice ultrafialovému záření. Tato vlastnost je velmi užitečná pro venkovní výrobky z FRP, například díly pro dopravní prostředky a stavební materiály.

Výrobky z FRP používané ve veřejných budovách a výrobky určené pro elektrické aplikace obsahují také protipožární přísady. Tyto přísady snižují hořlavost FRP, čímž poskytují určitou bezpečnost v případě požáru. U FRP používaného v chemickém průmyslu se přidávají inhibitory koroze, které zvyšují odolnost materiálu vůči chemikáliím a prodlužují životnost výrobku v agresivním chemickém prostředí. Snížení nákladů je dosaženo použitím plniv, která jsou rovněž přísadami. Například tuhost kompozitu lze zlepšit pomocí plniv, jako je uhličitan vápenatý nebo talk, které způsobují jen okrajový pokles pevnosti kompozitu, což může být v některých případech žádoucí.