Kokie yra pagrindiniai FRP gamybos žaliavų komponentai?

Stiklo pluoštas: pagrindinis armavimas FRP

Stiklo pluoštas yra pagrindinis stiprinimo elementas FRP ir tiesiogiai lemia FRP produktų kokybę. Tarp daugelio jo privalumų – išskirtinis stiprumo ir svorio santykis: jis žymiai lengvesnis už tokius medžiagų kaip plienas ir suteikia palyginamą konstrukcinį stiprumą. Be stiprumo ir svorio pranašumų, stiklo pluoštas labai atsparus korozijai.

Stiklo pluoštas naudojamas įvairiais būdais gaminant FRP. Dideliems FRP sluoksniams, naudojamiems infrastruktūroje, pvz., vandens rezervuaruose ar tiltų dalyse, naudojami audiniai su siūlais (Woven Rovings), nes jie yra storesni ir stipresni. Sudėtingoms formoms, pvz., sporto laisvalaikio produktams ar statybos medžiagoms, lengviau formuoti trumpus siūlus ir supjaustytą siūlų kilimėlį (Chopped Strands and Chopped Strand Mat). Malto stiklo pluoštas turi smulkius dalelių gabaliukus ir naudojamas dėl to, kad pagerintų FRP paviršius, kuriuos dengia danga.

Polimerai: rišamoji medžiaga FRP

Naudojant sukibimo polimerus, FRP dervos suteikia formą ir struktūrinę vientisumą. Net „geriausias stiklo pluoštas“ yra neveiksmingas, jei FRP gaminio gamybai naudojamos „prastos kokybės dervos“. Kiekvienas siūlas yra apgaubtas, integruotas ir tankiai sukietintas, sukibdamas su kiekvienu siūlu, o tada sukietinamas.

Skirtingos polimerinių dervų rūšys parenkamos pagal konkretų FRP produkto panaudojimą. Aukštos kokybės taikymui, pvz., aviacijos detalėms ar aukštos tikslumo elektriniams komponentams, geriausiai tinka epoksidinės dervos dėl jų stipraus sukibimo ir didelės mechaninės stiprybės. Statybos medžiagoms, transporto priemonių dalims bei sporto ir laisvalaikio reikmenims pakanka pigesnių ir lengviau perdirbami poliesterinės dervos. Cheminiams taikymams, pvz., įrangai, kuris turi išlaikyti sunkias sąlygas, geriausios yra vinilo esterinės dervos dėl puikios korozijos atsparumo ir mechaninės stiprybės. Jos taip pat yra epoksidinių ir poliesterinių derinys.

Ilgalaikis FRP našumas taip pat priklauso nuo dervos kokybės. Išorėje naudojami FRP gaminiai, tokie kaip infrastruktūros ar pastatų išorės dalys, yra veikiami aplinkos sąlygų ir todėl turi būti naudojamos orams atsparios dervos, kad saulė, lietus ir temperatūros pokyčiai neišgriautų medžiagos. FRP detalėms, naudojamoms aukštoje temperatūroje, pavyzdžiui, kai kuriose energiją taupančiose įrangose, reikalingos šilumai atsparios dervos.

Priedai yra esminės žaliavos, gaminant FRP, kurios dažnai nepakankamai vertinamos. Jie pagerina FRP našumą, kad atitiktų specifinių taikymų reikalavimus. Be jų, FRP gaminiai būtų funkcionaliai standūs ir negalėtų prisitaikyti prie kintamų aplinkos bei funkcinių poreikių.

Kietinimo agentai yra vieni dažniausiai naudojamų priedų kompozitų gamyboje. Gerai parinktas kietinimo agentas kontroliuoja dervų sukietėjimo procesą pageidaujamu greičiu ir temperatūra, siekiant pasiekti norimą kompozito galutinį apdorojimą. Taip pat tinkamai parinktas kietinimo agentas užtikrina, kad stiklo pluošto armuoto plastiko (FRP) gaminų gamybai reikalingas laikas nebūtų per ilgas ar per trumpas, kad būtų išvengta pernelyg stipraus sukietėjimo arba nevienodo sukietėjimo įtrūkimų. Taip pat svarbūs yra UV stabilizatoriai. Jie neleidžia FRP produktams blukti, tapti trapiais ir prarasti konstrukcinio vientisumo dėl ultravioletinių spindulių poveikio laikui bėgant. Ši savybė ypač naudinga lauko aplinkoje naudojamiems FRP produktams, pavyzdžiui, transporto priemonių detalėms ir statybos medžiagoms.

FRP produktai, naudojami viešuosiuose pastatuose, ir tie, kurie pagaminti skirti naudoti elektros srityje, taip pat turi ugniai atsparius priedus. Šie priedai sumažina FRP degumą, kad ugniavietės atveju būtų užtikrinama tam tikra sauga. FRP, naudojamam chemijos srityje, pridedami korozijos inhibitoriai, kad būtų padidintas medžiagos atsparumas cheminėms medžiagoms ir pailgintas produkto tarnavimo laikas agresyviose cheminėse aplinkose. Sanaudų mažinimas pasiekiamas naudojant pripildymo medžiagas, kurios taip pat yra priedai. Pavyzdžiui, kompozito standumą galima pagerinti dėl pripildymo medžiagų, tokių kaip kalcio karbonatas ar talkas, kurios sukelia tik nežymų kompozito stiprumo sumažėjimą, kas kai kuriais atvejais gali būti pageidautina.