วัตถุดิบหลักที่ใช้ในการผลิต FRP คืออะไรบ้าง

ไฟเบอร์กลาส: แกนหลักที่ใช้เสริมความแข็งแรงใน FRP

ไฟเบอร์กลาสทำหน้าที่เป็นตัวเสริมหลักใน FRP และมีผลโดยตรงต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ FRP โดยมีคุณสมบัติพิเศษหลายประการ เช่น อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่โดดเด่น ซึ่งมีน้ำหนักเบากว่าวัสดุอย่างเหล็กมาก แต่มีความแข็งแรงเชิงโครงสร้างที่เทียบเคียงกันได้ นอกจากข้อดีด้านความแข็งแรงและน้ำหนักแล้ว ไฟเบอร์กลาสยังมีความต้านทานการกัดกร่อนได้สูงอีกด้วย

ในการผลิต FRP ไฟเบอร์กลาสถูกนำมาใช้ในรูปแบบต่าง ๆ กัน สำหรับงานชั้น FRP ขนาดใหญ่ที่ใช้ในโครงสร้างพื้นฐาน เช่น ถังเก็บน้ำ หรือชิ้นส่วนสะพาน จะใช้ Woven Rovings เนื่องจากมีความหนาและแข็งแรง ส่วนรูปร่างที่ซับซ้อน เช่น ผลิตภัณฑ์กีฬาและงานนันทนาการ หรือวัสดุก่อสร้าง จะใช้ Chopped Strands และ Chopped Strand Mat เพราะขึ้นรูปได้ง่ายกว่า ส่วน Milled Glass Fiber มีอนุภาคละเอียด และถูกใช้ผสมในเรซินเพื่อปรับปรุงพื้นผิวของ FRP ที่มองเห็นได้

โพลิเมอร์: ตัวยึดเกาะใน FRP

ด้วยพอลิเมอร์ที่ยึดติดกัน เรซินในไฟเบอร์กลาส (FRP) จะทำหน้าที่ให้รูปร่างและความสมบูรณ์ทางโครงสร้าง แม้แต่ "ไฟเบอร์กลาสดีที่สุด" ก็ไร้ประโยชน์หากใช้ "เรซินคุณภาพต่ำ" ในการผลิตผลิตภัณฑ์ FRP แต่ละเส้นใยจะถูกล้อมรอบ ผสานเข้าด้วยกัน และบ่มอย่างแน่นหนา ทำให้เกิดการยึดติดกับเส้นใยแต่ละเส้น จากนั้นจึงทำการบ่ม

ชนิดของเรซินพอลิเมอร์ที่แตกต่างกันจะถูกเลือกใช้ตามการประยุกต์ใช้งานเฉพาะของผลิตภัณฑ์ FRP สำหรับการใช้งานที่ต้องการสมรรถนะสูง เช่น ชิ้นส่วนอากาศยานหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าความแม่นยำสูง เรซินอีพอกซีจะเหมาะสมที่สุดเนื่องจากมีแรงยึดเกาะที่แข็งแรงและมีความแข็งแรงเชิงกลสูง สำหรับวัสดุก่อสร้าง ชิ้นส่วนยานยนต์ และสินค้ากีฬาและงานนันทนาการ เรซินโพลีเอสเตอร์ที่มีราคาถูกกว่าและง่ายต่อการแปรรูปจะเพียงพอ ส่วนการใช้งานด้านเคมี เช่น อุปกรณ์ที่ต้องทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เรซินไวนิลเอสเตอร์จะเหมาะสมที่สุดเนื่องจากมีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมและมีความแข็งแรงเชิงกลสูง นอกจากนี้ยังเป็นการรวมกันของเรซินอีพอกซีและโพลีเอสเตอร์

ประสิทธิภาพในระยะยาวของไฟเบอร์กลาส (FRP) จะได้รับผลกระทบจากคุณภาพของเรซินด้วย FRP ที่ใช้งานภายนอกอาคาร เช่น ส่วนประกอบโครงสร้างพื้นฐานหรือผนังภายนอกอาคาร จะต้องสัมผัสกับสภาพอากาศ จึงจำเป็นต้องใช้เรซินที่ทนต่อสภาพอากาศ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความเสื่อมจากแสงแดด ฝน และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ นอกจากนี้ ชิ้นส่วน FRP ที่ใช้ในงานที่มีอุณหภูมิสูง เช่น อุปกรณ์ประหยัดพลังงานบางชนิด ก็จำเป็นต้องใช้เรซินที่ทนความร้อน

สารเติมแต่งเป็นวัตถุดิบที่จำเป็นอย่างหนึ่งในการผลิต FRP ซึ่งมักถูกละเลย แต่สารเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพของ FRP ให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะด้าน หากไม่มีสารเติมแต่ง ผลิตภัณฑ์ FRP จะมีข้อจำกัดด้านการใช้งาน และไม่สามารถปรับตัวเข้ากับความต้องการที่หลากหลายทั้งด้านสิ่งแวดล้อมและหน้าที่การใช้งาน

ตัวทำให้แข็งตัวเป็นหนึ่งในสารเติมแต่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการผลิตวัสดุคอมโพสิต ตัวทำให้แข็งตัวที่เหมาะสมจะควบคุมกระบวนการแข็งตัวของเรซินให้มีความเร็วและอุณหภูมิที่ต้องการ เพื่อให้ได้ผิวสัมผัสขั้นสุดท้ายตามที่ต้องการ นอกจากนี้ ตัวทำให้แข็งตัวที่เหมาะสมยังช่วยให้แน่ใจว่าระยะเวลาในการผลิตผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์กลาสเรซิน (FRP) ไม่นานหรือสั้นเกินไป ซึ่งอาจทำให้เกิดการบ่มเกินขนาดหรือรอยแตกร้าวจากการบ่มไม่สม่ำเสมอ สารป้องกันรังสียูวีก็เป็นสารเติมแต่งที่สำคัญเช่นกัน สารเหล่านี้ช่วยป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์ FRP จางสี กรอบ และเสียความแข็งแรงของโครงสร้างไปเมื่อถูกแสงรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นเวลานาน คุณสมบัตินี้มีประโยชน์อย่างมากสำหรับผลิตภัณฑ์ FRP ที่ใช้กลางแจ้ง เช่น ชิ้นส่วนสำหรับยานพาหนะและวัสดุก่อสร้าง

ผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์กลาสที่ใช้ในอาคารสาธารณะ และผลิตเพื่อการใช้งานด้านไฟฟ้า มักมีสารเติมแต่งชนิดกันไฟไหม้ ซึ่งช่วยลดความสามารถในการลุกไหม้ของไฟเบอร์กลาส เพื่อให้มีความปลอดภัยมากขึ้นในกรณีเกิดเพลิงไหม้ สำหรับไฟเบอร์กลาสที่ใช้ในงานด้านเคมี จะมีการเติมสารป้องกันการกัดกร่อน เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อสารเคมีและยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ในสภาพแวดล้อมที่มีสารเคมีรุนแรง การลดต้นทุนสามารถทำได้โดยการใช้สารเติมเต็ม ซึ่งก็เป็นสารเติมแต่งชนิดหนึ่ง ตัวอย่างเช่น ความแข็งแรงของวัสดุคอมโพสิตสามารถปรับปรุงได้ด้วยสารเติมเต็ม เช่น แคลเซียมคาร์บอเนต หรือแมกนีเซียมซิลิเกต (Talc) ซึ่งส่งผลให้ความแข็งแรงของคอมโพสิตลดลงเพียงเล็กน้อย ซึ่งอาจเป็นคุณสมบัติที่ต้องการในบางกรณี