Termoplast vs. Termohøstharpikser (kompositter)

Bruken av termoplast polymeren harpiks er ekstremt utbredt, og de fleste av oss kommer i kontakt med dem i en eller annen form stort sett hver dag. Eksempler på vanlige termoplastiske harpikser og produkter produsert med dem inkluderer:

• KJÆLEDYR (vann- og brusflasker)
• polypropylen (emballasjebeholdere)
• Polykarbonat (glassglass)
• PBT (barneleker)
• Vinyl (vinduskarmer)
• polyetylen (dagligvaresekker)
• PVC (rørleggerrør)
• PEI (armlener til fly)
• nylon (fottøy, klær)

Termoplast i form av kompositter er vanligvis ikke forsterket, noe som betyr at harpiksen blir dannet til former som utelukkende er avhengige av de korte, diskontinuerlige fibrene de er sammensatt for å opprettholde struktur. På den annen side forbedres mange produkter dannet med termohærdsteknologi med andre strukturelle elementer - oftest glassfiber og karbonfiber—For forsterkning.

Fremskritt innen termostat og termoplastteknologi pågår og det er definitivt et sted for begge. Selv om hver har sitt eget sett med fordeler og ulemper, avgjør det som til slutt bestemmer hvilket materiale som er best egnet for enhver gitt applikasjon antall faktorer som kan omfatte ett eller alt av følgende: styrke, holdbarhet, fleksibilitet, brukervennlighet / utgifter til produksjon og gjenvinning.

Termoplastiske kompositter gir to hovedfordeler for noen produksjonsapplikasjoner: Den første er at mange termoplastiske kompositter har økt slagfasthet mot sammenlignbare termosetter. (I noen tilfeller kan forskjellen være så mye som 10 ganger slagmotstanden.)

Den andre store fordelen med termoplastiske kompositter er deres evne til å bli gjengelig formbar. Rå termoplastiske harpikser er solide ved romtemperatur, men når varme og trykk impregnerer en armeringsfiber, a fysisk forandring forekommer (det er imidlertid ikke en kjemisk reaksjon som resulterer i en permanent, ikke-reversibel forandring). Det er dette som gjør det mulig å formforme og omforme termoplastiske kompositter.

For eksempel kan du varme opp en pultrudert termoplastisk komposittstang og forme den igjen for å få en krumning. Når den er avkjølt, vil kurven forbli, noe som ikke er mulig med termohærdende harpikser. Denne egenskapen viser et enormt løfte om fremtiden for resirkulering av termoplastiske komposittprodukter når den opprinnelige bruken er slutt.

Selv om det kan gjøres formbart gjennom påføring av varme, fordi den naturlige tilstanden til termoplastisk harpiks er solid, er det vanskelig å impregnere den med armeringsfiber. Harpiksen må varmes opp til smeltepunktet og trykk må påføres for å integrere fibre, og deretter må komposittet avkjøles, alt mens det fortsatt er under trykk.

Spesielt verktøy, teknikk og utstyr må brukes, hvorav mange er dyre. Prosessen er mye mer sammensatt og kostbar enn tradisjonell termohærdskomposittproduksjon.

I en termohærdende harpiks krysses de rå uherdede harpiksmolekyler koblet sammen gjennom en katalytisk kjemisk reaksjon. Gjennom denne kjemiske reaksjonen, ofte eksoterm, skaper harpiksmolekylene ekstremt sterke bindinger med hverandre, og harpiksen endrer tilstand fra en væske til et fast stoff.

Generelt refererer fiberforsterket polymer (FRP) til bruk av armeringsfibre med en lengde på 1/4 tommer eller mer. Disse komponentene øker mekaniske egenskaper, selv om de teknisk vurderes fiberforsterkede kompositter, er deres styrke ikke på langt nær sammenlignbar med styrken til kontinuerlig fiberforsterket kompositter.

Tradisjonelle FRP-kompositter bruker en herdeplast som en matrise som holder strukturfiberen fast på plass. Vanlig termohærdende harpiks inkluderer:

• Polyesterharpiks
• Vinyl Ester Harpiks
• epoxy
• Fenol
• Urethane
• Den vanligste termohærdende harpiksen som brukes i dag er en polyesterharpiksfulgt av vinylester og epoksy. Termohærdende harpikser er populære fordi uherdet og kl romtemperatur, er de i flytende tilstand, noe som muliggjør praktisk impregnering av armerende fibre som glassfiber, karbonfiber eller Kevlar.

Flytende harpiks i romtemperatur er ganske grei å jobbe med, selv om det krever tilstrekkelig ventilasjon for friluftsproduksjonsapplikasjoner. Ved laminering (produksjon av lukkede støpeformer) kan væskeharpiksen formes raskt ved hjelp av en vakuum eller positivt trykkpumpe, noe som muliggjør masseproduksjon. Utover letthet av produksjon, tilbyr termohærdende harpikser mye smell for pengene, og produserer ofte førsteklasses produkter til en lav råvarekostnad.

Fordelige egenskaper ved termohærdende harpikser inkluderer:

• Utmerket motstand mot løsemidler og etsende stoffer
• Motstand mot varme og høy temperatur
• Høy utmattelsesstyrke
• Skreddersydd elastisitet
• Utmerket vedheft
• Utmerkede etterbehandlingskvaliteter for polering og maling

Når en termohærdende harpiks, når den er katalysert, ikke kan reverseres eller omformes, betyr det at når en termohærdskompositt er dannet, kan formen ikke endres. På grunn av dette er resirkulering av termohærdskompositter ekstremt vanskelig. Termohærdharpiks i seg selv er ikke resirkulerbar, men noen få nyere selskaper har vellykket fjernet harpiks fra kompositter gjennom en anaerob prosess kjent som pyrolyse og er i det minste i stand til å gjenvinne forsterkningen fiber.