Vilka är de viktigaste råmaterialen för FRP-tillverkning?

Glasfiber: Kärnförstärkningen i FRP

Glasfiber fungerar som den primära förstärkningen i FRP och påverkar direkt kvaliteten på FRP-produkterna. Bland dess många fördelar har den en märkbar styrka i förhållande till vikt: den är mycket lättare än material som stål och erbjuder jämförbar strukturell styrka. Förutom fördelarna med styrka och lägre vikt är glasfiber mycket motståndskraftig mot korrosion.

Glasfiber används på olika sätt vid tillverkning av FRP. För att fullända stora FRP-skikt som används i infrastruktur såsom vattentankar eller brokomponenter används vävda rovingar eftersom de är tjocka och starka. För komplexa former, såsom produkter inom sport och fritid eller byggmaterial, är kortslagna strängar och kortslagna mattor lättare att forma. Mald glasfiber har fina partiklar och används i harts för att förbättra FRP:s ytor.

Polymerer: Bindemedlet i FRP

Med bindningspolymerer ger harsar i glasfiberformen form och strukturell integration. Även den "bästa glasfibern" är värdelös om "harsar av dålig kvalitet" används vid tillverkning av en glasfiberprodukt. Varje tråd omges, integreras och tättslutande härdas, binder till varje tråd, varefter den härdas.

Olika typer av polymerharsar väljs beroende på den specifika användningen av glasfiberprodukten. För högpresterande användning, såsom delar inom flyg- och rymdindustrin eller högprecisions elektriska komponenter, är epoxiharsar mest lämpliga tack vare sin starka adhesion och höga mekaniska styrka. För byggmaterial, transportdelar samt sport- och fritidsprodukter räcker det med billigare och lättare att bearbeta polyesterharsar. För kemiska tillämpningar, som utrustning som måste tåla hårda förhållanden, är vinylisterharsar bäst på grund av sin utmärkta korrosionsbeständighet och mekaniska styrka. De är också en kombination av epoxy och polyester.

FRP:s långsiktiga prestanda kommer också att påverkas av hårdplastens kvalitet. FRP-produkter som används utomhus, till exempel komponenter i infrastruktur eller byggnaders fasader, utsätts för väder och vind och behöver därför väderbeständiga hårdsmedel så att solljus, regn och temperaturförändringar inte orsakar försämring. FRP-delar som används i högtemperaturtillämpningar, som vissa energisparende apparater, måste ha värmebeständiga hårdsmedel.

Tillsatsmedel är viktiga råmaterial i FRP-tillverkning som ofta underskattas. De förbättrar FRP:s prestanda för att möta kraven från specifika tillämpningar. Utan dem skulle FRP-produkter vara funktionellt stela och inte kunna anpassas till varierande miljö- och funktionskrav.

Härdmedel är några av de vanligaste tillsatsämnena som används inom tillverkning av kompositmaterial. Ett väl anpassat härdmedel styr hårdningsprocessen av harts vid önskad hastighet och temperatur för att uppnå önskad ytfinish på kompositen. Ett väl anpassat härdmedel säkerställer också att den tid som används för att tillverka FRP-produkter inte blir alltför lång eller för kort, för att undvika överhårdning eller ojämna hårdningssprickor. UV-stabilisatorer är också viktiga tillsatsämnen. De förhindrar att FRP-produkter bleknar, blir spröda och förlorar sin strukturella integritet över tiden på grund av exponering för ultraviolett strålning. Denna egenskap är mycket användbar för FRP-produkter utomhus, till exempel delar till transportfordon och byggmaterial.

FRP-produkter som används i offentliga byggnader och sådana som tillverkas för användning inom elektriska tillämpningar har också flamskyddsadditiv. Dessa additiv minskar FRP:s brännbarhet för att ge en viss säkerhet vid brand. För FRP som används inom kemisk industri tillsätts korrosionsinhibitorer för att förbättra materialets resistens mot kemikalier och förlänga produktens livslängd i aggressiva kemiska miljöer. Kostnadsminskning uppnås genom användning av fyllnadsmedel, vilka också är additiv. Till exempel kan styvheten hos kompositematerialet förbättras med fyllnadsmedel, såsom kalciumkarbonat eller talk, vilka endast ger en marginell minskning av kompositematerialets hållfasthet, vilket kan vara önskvärt i vissa fall.