FRP jest rodzajem tworzywa konstrukcyjnego o wysokiej wytrzymałości. Jego pełna nazwa to tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym. Ponieważ ma znacznie wyższą wytrzymałość niż zwykłe tworzywa sztuczne, po formowaniu i utwardzaniu ma wyższą wytrzymałość właściwą (tj. Stosunek wytrzymałości do gęstości) i może być porównywalna ze stalą, więc ludzie nadają jej przydomek stali szklanej. Jego wygląd sięga 1940 roku. Chiny rozpoczęły badania i stosowanie FRP w 1958 roku. Na początku 1960 roku, po pojawieniu się mieszanki do formowania blach (SMC), stal do produkcji samochodów zastąpiła wiele metalowych części samochodowych, a jej konserwacja jest prosta, piękny wygląd, izolacja akustyczna, izolacja cieplna i odporność na wstrząsy są lepsze niż metal, prosty proces, lekki i trwały, a cena jest również stosunkowo tania.
Surowce i podstawa chemiczna FRP
Głównymi surowcami FRP są żywice Materiały wzmacniające i inne materiały pomocnicze. Żywice obejmują nienasycone poliestry, żywice epoksydowe, żywice fenolowe itp Materiały wzmacniające obejmują włókno szklane, włókno węglowe, włókno borowe, włókno grafitowe, włókno ceramiczne, włókno metalowe, włókno organiczne, wąsy itp .; Materiały pomocnicze obejmują środek utwardzający, przyspieszacz, rozcieńczalnik, środek zmniejszający palność, absorber UV, wypełniacz, pigment, środek antyadhezyjny itp.
FRP to materiał kompozytowy na bazie tworzyw sztucznych, który składa się z żywicy syntetycznej, włókna szklanego i jego produktów. Żywica syntetyczna jest związkiem organicznym, a włókno szklane jest związkiem nieorganicznym. Tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem szklanym wykonane są z żywicy syntetycznej z pewnymi dodatkami. Żywica syntetyczna jest zwykle podzielona na termoplastyczną i termoutwardzalną. a. Żywica termoplastyczna jest zwykle ciałem stałym w kształcie proszku, cząstek, płyty lub bloku. Po podgrzaniu zmięknie lub stopi się, przepływnie i odkształca. Jeśli zostanie ponownie schłodzony, może powrócić do stanu stałego. Dopóki nie ulega rozkładowi przez nadmierne ogrzewanie, właściwości przed i po ogrzewaniu pozostają niezmienione. Typowe żywice termoplastyczne obejmują polietylen, polichlorek winylu, alkohol poliwinylowy, poliamid (nylon 66) itp. Wytłaczanie i wtrysk są zwykle stosowane w formowaniu żywic termoplastycznych
Wtrysk, formowanie z rozdmuchiwaniem, odlewanie ciśnieniowe i inne metody.
b. Żywica termoutwardzalna żywica termoutwardzalna jest na ogół bardzo lepkim płynem lub proszkiem, masywnym ciałem stałym, a jej właściwości przed utwardzeniem są podobne do właściwości żywicy termoplastycznej Jednak odkształca się, przepływa i krzepnie w określonej temperaturze. Po uformowaniu nie może już powrócić do swoich pierwotnych właściwości, a jego struktura również się zmieniła. Typowe żywice termoutwardzalne obejmują żywicę fenolową (bakelit), nienasyconą żywicę poliestrową, żywicę epoksydową, żywicę furanową, poliuretan, żywicę silikonową itp. Ten rodzaj żywicy ma plastyczność przed utwardzeniem. Wpływa do ramy formy w normalnej temperaturze lub ogrzewaniu. Zostanie utwardzony i uformowany w określonej temperaturze. Po rozformowaniu jest to gotowy produkt. Niektóre żywice termoutwardzalne, takie jak nienasycona żywica poliestrowa, żywica epoksydowa i poliuretan, mogą być również utwardzane w temperaturze pokojowej
Ponieważ do żywicy dodaje się niektóre środki utwardzające i przyspieszacze, reakcja między środkiem utwardzającym a żywicą uwolni ciepło i będzie nadal otwierać temperaturę, aby przyspieszyć reakcję. Nawet jeśli środek utwardzający nie jest łatwy do uczestniczenia w reakcji w niskiej temperaturze, akcelerator niskotemperaturowy aktywuje go i rozkłada oraz promuje reakcję utwardzania.
3 mechanizm formujący FRP
3.1 Postanowienia ogólne
Kompozyt żywicy syntetycznej i włókna szklanego opiera się głównie na żywicy syntetycznej, aby połączyć luźne włókno szklane ze sobą, tworząc materiały kompozytowe o doskonałej wydajności. Chociaż włókno jest miękkie, a matryca żywicy płynie przed złożeniem, po utwardzeniu można je zmiksować w FRP o wysokiej wytrzymałości.
3.2 Formowanie kompozytowe
Gdy żywica syntetyczna jest mieszana z włóknem szklanym, żywica jest używana jako spoiwo. Pod działaniem stałego środka sieciującego sieć sieć ma lepszą wytrzymałość. Konsoliduje luźne i miękkie włókna szklane w środku, włókno szklane staje się "szkieletem" FRP, który odgrywa rolę wzmacniającą. Formowanie kompozytowe zależy głównie od wyboru żywicy i włókna szklanego, a różne surowce będą miały różne efekty kompozytowe. Formowanie FRP jest również bezpośrednio związane z temperaturą utwardzania, ciśnieniem i czasem. Temperatura utwardzania jest ogólnie podzielona na utwardzanie w normalnej temperaturze (15 ~ 25 ° C), utwardzanie w średniej temperaturze (60 ~ 90 ° C) i utwardzanie w wysokiej temperaturze (90 ~ 170 ° C) Trzy, ręczne formowanie pasty zwykle przyjmuje normalne utwardzanie w temperaturze, formowanie uzwojenia przyjmuje utwardzanie w średniej temperaturze, a tylko mieszanka do formowania arkuszy formujących (SMC) i masa do formowania (BMC) przyjmują utwardzanie w wysokiej temperaturze. Ręczne formowanie pasty jest na ogół formowaniem atmosferycznym, a formowanie jest formowaniem ciśnieniowym.