Hőre lágyuló műanyagok használata polimer A gyanták rendkívül elterjedtek, és többségünk mindennapi formában vagy formában érintkezik velük. A közönséges hőre lágyuló gyantákra és az ezekkel gyártott termékekre példa:
- HÁZI KEDVENC (víz és szóda palackok)
- polipropilén (csomagolóedények)
- Polikarbonát (biztonsági üveglencsék)
- PBT (gyermekjátékok)
- Vinil (ablakkeretek)
- polietilén (élelmiszerbolt táskák)
- PVC (vízvezeték cső)
- PEI (repülőgép kartámaszok)
- Nejlon (cipő, ruházat)
Termosztát vs. Hőre lágyuló szerkezet
A kompozitok formájában előállított hőre lágyuló műanyagokat általában nem erősítik meg, azaz a gyantát alakra képezik olyan alakzatok, amelyek fenntartása érdekében kizárólag a rövid, szakaszos rostokra támaszkodnak, amelyekből állnak szerkezet. Másrészről, sok hőre keményedő technológiával kialakított termék továbbfejlesztett más szerkezeti elemekkel - leggyakrabban üvegszállal és fémszállal szénrost- megerősítéshez.
A hőre keményedő és a hőre lágyuló technológia fejlődése folyamatban van, és mindkettő számára határozottan van hely. Bár mindegyiknek megvan a saját előnyei és hátrányai, a végső soron az határozza meg, hogy melyik anyag megfelel az adott alkalmazásnak - számos tényező, amelyek tartalmazhatják a következők bármelyikét vagy mindegyikét: szilárdság, tartósság, rugalmasság, a gyártás megkönnyítése / költsége, és - újrahasznosítás révén.
A hőre lágyuló kompozitok előnyei
A hőre lágyuló kompozitok két fő előnyt kínálnak egyes gyártási alkalmazásokhoz: Az első az, hogy sok hőre lágyuló kompozit megnövekedett ütésállósággal rendelkezik az összehasonlítható termosztátokkal szemben. (Egyes esetekben a különbség az ütésállóság tízszeresét is meghaladhatja.)
A hőre lágyuló kompozitok másik fő előnye az, hogy képesek alakíthatóvá válni. A nyers termoplasztikus gyanták szobahőmérsékleten szilárd anyagok, de amikor hő és nyomás egy impregnálószálat impregnálnak, a fizikai változás bekövetkezik (ez azonban nem egy kémiai reakció, amely tartós, visszafordíthatatlan változást eredményez). Ez lehetővé teszi a hőre lágyuló kompozitok alakítását és alakítását.
Például felmelegítheti egy pulztált hőre lágyuló kompozit rúdot és újraformázhatja azt görbület kialakulása érdekében. Hűtés után a görbe megmarad, ami hőre keményedő gyantákkal nem lehetséges. Ez a tulajdonság óriási ígéretet mutat a hőre lágyuló kompozit termékek újrahasznosítása jövőjére, amikor eredeti felhasználásuk befejeződik.
A hőre lágyuló kompozitok hátrányai
Noha hőkezeléssel temperálhatósá tehető, mivel a hőre lágyuló műgyanta természetes állapota szilárd, nehéz megerősítőszállal impregnálni. A gyantát melegíteni kell olvadáspont és a szálak integrálására nyomást kell gyakorolni, majd a kompozitot lehűteni kell, mindegyik nyomás alatt.
Különleges szerszámokat, technikákat és felszereléseket kell használni, amelyek közül sok drága. A folyamat sokkal összetettebb és drágább, mint a hagyományos hőre keményedő kompozit gyártás.
A hőre keményedő gyanták tulajdonságai és általános felhasználása
Egy hőre keményedő gyantában a nyers, nem keményedő gyanta molekulákat egy katalitikus kémiai reakción keresztül térhálósítják. Ezen kémiai reakció révén, amely általában exoterm, a gyantamolekulák rendkívül erős kötéseket hoznak létre egymással, és a gyanta állapotát változtatja folyadékról szilárd anyagra.
Általánosságban a szálerősítésű polimer (FRP) az 1/4 hüvelyk vagy annál hosszabb megerősítő szálak használatára utal. Ezek az alkatrészek növelik a mechanikai tulajdonságokat, bár műszaki szempontból figyelembe veszik őket szálerősítésű kompozitok, szilárdságuk közel nem hasonlítható össze a folyamatos szálerősítéssel kompozitok.
A hagyományos FRP kompozitok hőre keményedő gyantát használnak mátrixként, amely szilárdan a helyén tartja a szerkezeti szálat. A közönséges hőre keményedő gyanta a következőket tartalmazza:
- Poliészter gyanta
- Vinil-észter gyanta
- Epoxy
- fenolos
- uretán
- A leggyakrabban alkalmazott hőre keményedő gyanta a poliészter gyanta, majd vinil-észter és epoxi. A hőre keményedő gyanták népszerűek, mert nem keményedtek és at szobahőmérséklet, folyékony állapotban vannak, amely lehetővé teszi az erősítő szálak, például a üveggyapot, szénszál vagy Kevlar.
A hőre keményedő gyanták előnyei
A szobahőmérsékleten folyékony gyanta meglehetősen egyszerűen használható, bár a szabadtéri termeléshez megfelelő szellőztetést igényel. A laminálás során (zárt formák gyártása) a folyékony gyanta vákuum vagy pozitív nyomású szivattyúval gyorsan formázható, lehetővé téve a tömegtermelést. A gyártás egyszerűségén túl a hőre keményedő gyanták sok ütést kínálnak a dollárért, gyakran kiváló termékeket állítva elő alacsony alapanyagköltségek mellett.
A hőre keményedő gyanták előnyös tulajdonságai a következők:
- Kiváló ellenállás az oldószerekkel és a korrozív anyagokkal szemben
- Hő- és magas hőmérsékleti ellenállás
- Magas fáradtság
- Testreszabott rugalmasság
- Kiváló tapadás
- Kiváló bevonási tulajdonságok a polírozáshoz és a festéshez
A hőre keményedő gyanták hátrányai
A hőre keményedő gyantát, miután katalizálták, nem lehet megfordítani vagy alakítani, azaz a hőre keményedő kompozit kialakítása után alakja nem változtatható meg. Emiatt a hőre keményedő kompozitok újrahasznosítása rendkívül nehéz. Maga a hőre keményedő gyanta nem újrahasznosítható, azonban néhány újabb cég sikeresen eltávolította a gyantákat a kompozitok egy pirolízis néven ismert anaerob eljárás révén, és legalábbis képesek visszanyerni a megerősítést rost.