¿Cuáles son las materias primas clave para la producción de FRP?

Fibra de vidrio: El refuerzo principal en FRP

La fibra de vidrio actúa como el refuerzo principal en FRP y afecta directamente la calidad de los productos FRP. Entre sus muchas cualidades ventajosas, tiene una relación resistencia-peso notable: es mucho más ligera que materiales como el acero y ofrece una resistencia estructural comparable. Además de los beneficios de resistencia y peso, la fibra de vidrio es altamente resistente a la corrosión.

La fibra de vidrio se utiliza de diferentes maneras en la producción de FRP. Para completar capas grandes de FRP utilizadas en infraestructuras como tanques de agua o componentes de puentes, se emplean rovings tejidos debido a su grosor y resistencia. Para formas complejas como productos de ocio deportivo o materiales de construcción, los hilos cortados y las mantas de hilos cortados son más fáciles de moldear. La fibra de vidrio molido tiene partículas finas y se utiliza en resinas para mejorar las superficies expuestas del FRP.

Polímeros: El aglutinante en FRP

Con polímeros de unión, las resinas en la FRP proporcionan forma e integración estructural. Incluso el "mejor fibra de vidrio" es inútil si se utilizan "resinas de baja calidad" en la fabricación de un producto de FRP. Cada filamento está rodeado, integrado y curado densamente, uniéndose a cada filamento, y luego se cura.

Se seleccionan diferentes tipos de resinas poliméricas según el uso específico del producto de FRP. Para usos de alto rendimiento, como piezas aeroespaciales o componentes eléctricos de alta precisión, las resinas epoxi son las más adecuadas debido a su fuerte adhesión y alta resistencia mecánica. Para materiales de construcción, partes de transporte y artículos deportivos y de ocio, son suficientes resinas de poliéster menos costosas y más fáciles de procesar. Para aplicaciones químicas, como equipos que deben soportar condiciones severas, las resinas de vinilester son las mejores debido a su excelente resistencia a la corrosión y resistencia mecánica. También son una combinación de epoxi y poliéster.

El rendimiento a largo plazo del FRP también se verá afectado por la calidad de la resina. Los productos de FRP que se utilizan en exteriores, como componentes de infraestructuras o fachadas de edificios, están expuestos a las condiciones climáticas y requieren resinas resistentes a la intemperie para que el sol, la lluvia y los cambios de temperatura no causen su degradación. Las piezas de FRP que se utilizan en aplicaciones de alta temperatura, como ciertos equipos ahorradores de energía, necesitarán resinas resistentes al calor.

Los aditivos son materias primas esenciales en la producción de FRP que a menudo se pasan por alto. Mejoran el rendimiento del FRP para cumplir con los requisitos de una aplicación específica. Sin ellos, los productos de FRP serían rígidos en su función e incapaces de adaptarse a diferentes exigencias ambientales y funcionales.

Los agentes de curado son algunos de los aditivos más comunes utilizados en la fabricación de compuestos. Un agente de curado bien diseñado controla el proceso de endurecimiento de las resinas a la velocidad y temperatura deseadas para obtener el acabado deseado del material compuesto. Un agente de curado adecuado también garantiza que el tiempo empleado en la fabricación de productos de FRP no sea excesivamente largo ni demasiado corto, evitando así un curado excesivo o grietas por curado irregular. Los estabilizantes UV también son aditivos importantes. Evitan que los productos de FRP se decoloren, vuelvan frágiles y pierdan su integridad estructural con el tiempo debido a la exposición a los rayos ultravioleta. Esta propiedad es muy útil para productos de FRP destinados al exterior, por ejemplo, piezas para transporte y materiales de construcción.

Los productos de PRF utilizados en edificios públicos y los fabricados para aplicaciones eléctricas también contienen aditivos ignífugos. Estos aditivos reducen la inflamabilidad del PRF para proporcionar cierta seguridad en caso de incendio. Para el PRF utilizado en el campo químico, se añaden inhibidores de corrosión para mejorar la resistencia del material a los productos químicos y prolongar la vida útil del producto en entornos químicos agresivos. La reducción de costos se logra mediante el uso de cargas, que también son aditivos. Por ejemplo, la rigidez del compuesto puede mejorarse mediante cargas, como carbonato de calcio o talco, que provocan apenas una disminución marginal en la resistencia del compuesto, lo cual puede ser deseable en algunos casos.