Prednosti polimernih kompozita ojačanih vlaknima

Što su polimeri ojačani vlaknima (FRP) iStaklom ojačani polimerni (GRP) profilii za što su najprikladniji?

FRP uključuje kompozitne materijale s vlaknima visoke čvrstoće koji se obično nalaze unutar polimerne matrice. Njihova svojstva visoke čvrstoće i male težine korisna su iu komercijalnim i u inženjerskim primjenama. Sve se više koriste za zamjenu tradicionalnih materijala poput drva i metala poput čelika, željeza i aluminija.

Općenito govoreći, GRP je kompozitni materijal koji spada u kategoriju plastike ojačane staklenim vlaknima (FRP). Koristeći poliester, epoksid ili vinil kao polimer, GRP se izrađuje od stakloplastike i koristi se prvenstveno u komercijalne svrhe, uključujući proizvodnju čamaca, kada i jedrilica.

Prednosti polimernih kompozita ojačanih vlaknima

Ponekad proizvođač može koristiti jedan od sljedećih izraza:

• Kompozit od stakloplastike
•  
• Stakloplastika (GRP)
•  
• Plastika ojačana vlaknima (FRP)
•  

Ovi se nazivi zapravo odnose na istu stvar: kompozit koji koristi dva materijala — vlakna i smolu. Vlakna osiguravaju pojačanje, dok smola osigurava tijelo - u tehničkom smislu, matricu - potrebnu da proizvodu da svoj oblik.

U ovom ćemo članku pogledati sve veću popularnost FRP-a i GRP-a i primjene za koje su najprikladniji.

FRP je kompozitni materijal koji se sastoji od polimerne matrice pomiješane s materijalima za ojačanje kao što su vlakna. Tipično, vlakna mogu biti staklena vlakna, aramidna, bazaltna ili karbonska vlakna, kao i papir ili azbest. Dobiveni proizvod je obično polukruti plastični proizvod.

U međuvremenu, dok se većina strukturnih komponenti od stakloplastike izrađuje postupkom pultruzije, stakloplastika se također može izraditi kompresijskim prešanjem, prešanjem smole, ubrizgavanjem u otvoreni kalup i lijevanjem.

Zbog toga proizvođači koji se temelje na pultruziji često naglašavaju da proizvode koje proizvode nazivaju isključivo pultrudiranim staklenim vlaknima kako bi izbjegli zabunu sa staklenim vlaknima proizvedenim drugim metodama.

Od čega je napravljena smola?

Vrsta smole ovisi o vrsti FRP-a. Povijesno gledano, vrste smola koje se koriste u pultruziji stakloplastike uključuju:

• Poliester
•  
• Poliuretan
•  
• Epoksidna smola
•  
• Vinil ester
•  

Poliester ostaje najčešće korištena smola i ima izvrsna sveobuhvatna svojstva. Prednosti uključuju relativno nisku cijenu, jednostavnost obrade, brzo stvrdnjavanje i relativnu robusnost.

Vinil ester može biti skuplji od poliestera, ali rezultira izdržljivijim FRP kompozitom. U većini slučajeva, molekularna struktura vinil estera vrlo je slična onoj poliestera. Razlika je u tome što vinil esteri sadrže manje esterskih skupina. Stoga je kompozit otporniji na vodu i kemikalije.

U isto vrijeme, staklena vlakna na bazi epoksida nude veću izdržljivost, snagu i kemijsku otpornost. Osim toga, epoksidna smola povećava otpornost staklenih vlakana na visoke temperature. Ipak, epoksidi imaju složenije zahtjeve za obradu i obično su skuplji u pogledu materijala.

Nedavno su mnogi proizvođači pultrudiranih staklenih vlakana počeli koristiti poliuretanske smole, koje imaju karakteristike poliuretana kojima nema premca. Poliuretani su superiorniji od ostalih vrsta smola u smislu čvrstoće, žilavosti, otpornosti na toplinu, UV zračenje i čimbenike okoliša.

Korištenje pultrudiranih proizvoda revolucioniralo je nekoliko industrija. Od otpornosti na toplinu do male težine, idealna su alternativa tradicionalnim građevinskim materijalima. Pultrudirana staklena vlakna imaju prednosti koje ga čine jednim od najjačih, najizdržljivijih i najisplativijih građevinskih materijala dostupnih danas.

Na primjer, može se reći da su uobičajeni materijali kao što su beton, čelik i aluminij vrlo učinkoviti u suzbijanju elektromagnetskih valova. Ukratko, svaki magnetski ili vodljivi materijal blokirat će ili iskriviti velik broj bežičnih signala na koje naiđe.

Srećom, stakloplastika nije ni magnetska ni vodljiva. Zbog toga je stakloplastika prikladna za upotrebu u telekomunikacijskoj industriji jer je prozirna za radio valove, mobilne frekvencije i druge oblike elektromagnetskih signala.

Zapravo, stakloplastika je postala izborni materijal za izradu toranjskih zaslona za mobilne telefone. Sve se više koriste za izradu zaštitnih slojeva za antene i drugu telekomunikacijsku opremu.

Prednosti staklenih vlakana

Fiberglass je atraktivna alternativa metalu. Ovisno o primjeni, staklena vlakna nude uvjerljive prednosti, uključujući:

• Velika snaga
•  
• Konzervans
•  
• Mala težina
•  
• Neprovodljiv
•  
• Elektromagnetska prozirnost
•  
• Bez održavanja
•  
• Jednostavan za transport i montažu
•  
• Toplinska stabilnost
•  
• Raznovrsne primjene
•  

Pultrudirani proizvodi (FRP i GRP) koriste se u okruženjima gdje čvrstoća igra ključnu ulogu. Primjer uključuje spremnike za skladištenje, koji moraju biti u kontaktu s različitim vrstama tekućina i skladištiti velike količine bez pucanja ili curenja.

I FRP i GRP cijevi koriste se u morskim okruženjima, rafinerijama, kanalizacijskim aplikacijama. Proizvođači prilagođavaju profile - boju, oblik, veličinu, duljinu - za upotrebu. Ova fleksibilnost omogućuje voditeljima projekata odabir proizvoda prema njihovim potrebama. Na primjer, takve cijevi dovode vodu za navodnjavanje ili hidroelektranu i ispuštaju kanalizaciju.

Korist

Kontrolni troškovi:FRP i GRP proizvodi su održiviji od alternativa kao što su drvo, aluminij, željezo ili čelik. Dulje traju i zahtijevaju malo održavanja.

Neprovodljivo:Pultrudirani proizvodi mogu biti neprovodljivi, otporni na vremenske uvjete, osiguravaju izolaciju i otporni su na koroziju.

Jednostavan za transport:Lagane su, lake i jeftine za transport.