Предимства на армираните с влакна полимерни композити

Какво представляват подсилените с влакна полимери (FRP) иПрофили от усилен полимер (GRP).и за какво са най-подходящи?

FRP включва композитни материали с влакна с висока якост, обикновено съдържащи се в полимерна матрица. Техните свойства с висока якост и лекота са полезни както в търговски, така и в инженерни приложения. Те все повече се използват за заместване на традиционни материали като дърво и метали като стомана, желязо и алуминий.

Най-общо казано, GRP е композитен материал, който попада в категорията на подсилените с фибростъкло пластмаси (FRP). Използвайки полиестер, епоксид или винил като полимер, GRP е направен от фибростъкло и се използва предимно в търговски приложения, включително производството на лодки, вани и планери.

Предимства на армираните с влакна полимерни композити

Понякога производителят може да използва един от следните термини:

• Композит от фибростъкло
•  
• Фибростъкло (GRP)
•  
• Пластмаса, подсилена с влакна (FRP)
•  

Тези имена всъщност се отнасят за едно и също нещо: композит, който използва два материала - влакна и смола. Влакната осигуряват армировката, докато смолата осигурява тялото - от техническа гледна точка, матрицата - необходима за придаване на формата на продукта.

В тази статия ще разгледаме нарастващата популярност на FRP и GRP и приложенията, за които са най-подходящи.

FRP е композитен материал, състоящ се от полимерна матрица, смесена с подсилващи материали като влакна. Обикновено влакната могат да бъдат стъклени влакна, арамидни, базалтови или въглеродни влакна, както и хартия или азбест. Полученият продукт обикновено е полутвърд пластмасов продукт.

Междувременно, докато повечето структурни компоненти от фибростъкло се изработват чрез процеса на пултрузия, фибростъклото може да бъде направено и чрез компресионно формоване, формоване с трансфер на смола, шприцване в отворена форма и леене.

Ето защо производителите, базирани на пултрузия, често подчертават, че продуктите, които произвеждат, се отнасят изключително до пултрузионни стъклени влакна, за да избегнат объркване със стъклени влакна, произведени по други методи.

От какво е направена смолата?

Типът смола варира в зависимост от вида на FRP. В исторически план видовете смоли, използвани при пултрузия от фибростъкло, включват:

• Полиестер
•  
• Полиуретан
•  
• Епоксидна смола
•  
• Винилов естер
•  

Полиестерът остава най-широко използваната смола и има отлични универсални свойства. Предимствата включват относително ниска цена, лекота на обработка, бързо втвърдяване и относителна здравина.

Виниловият естер може да е по-скъп от полиестера, но води до по-издръжлив FRP композит. В повечето случаи молекулярната структура на виниловите естери е много подобна на тази на полиестерите. Разликата е, че виниловите естери съдържат по-малко естерни групи. Поради това композитът е по-устойчив на вода и химикали.

В същото време фибростъклото на епоксидна основа предлага по-голяма издръжливост, здравина и химическа устойчивост. В допълнение, епоксидната смола повишава устойчивостта на стъклените влакна при висока температура. Въпреки това, епоксидите имат по-сложни изисквания за обработка и обикновено са по-скъпи като материали.

Съвсем наскоро много производители на пултрузиран фибростъкло започнаха да използват полиуретанови смоли, които имат ненадминати работни характеристики на полиуретани. Полиуретаните превъзхождат другите видове смоли по отношение на здравина, издръжливост, устойчивост на топлина, UV светлина и фактори на околната среда.

Използването на пултрудирани продукти революционизира няколко индустрии. От устойчивост на топлина до леко тегло, те са идеална алтернатива на традиционните строителни материали. Пултрудираният фибростъкло има предимства, които го правят един от най-здравите, най-издръжливите и най-рентабилните строителни материали, налични днес.

Например, може да се каже, че обичайните материали като бетон, стомана и алуминий са много ефективни за потискане на електромагнитните вълни. Накратко, всеки магнитен или проводим материал ще блокира или изкриви голям брой безжични сигнали, които среща.

За щастие фибростъклото не е нито магнитно, нито проводимо. Това прави фибростъклото подходящо за използване в телекомуникационната индустрия, тъй като е прозрачно за радиовълни, клетъчни честоти и други форми на електромагнитни сигнали.

Всъщност фибростъклото се превърна в избрания материал за изграждане на екрани за кули за мобилни телефони. Те все повече се използват за осигуряване на защитни слоеве за антени и друго телекомуникационно оборудване.

Предимства на фибростъкло

Фибростъклото е привлекателна алтернатива на метала. В зависимост от приложението стъклените влакна предлагат убедителни предимства, включително:

• Висока якост
•  
• Консервант
•  
• Леко тегло
•  
• Непроводим
•  
• Електромагнитна прозрачност
•  
• Не се нуждае от поддръжка
•  
• Лесен за транспортиране и монтаж
•  
• Термична стабилност
•  
• Разнообразни приложения
•  

Pultruded продукти (FRP и GRP) се използват в среди, където здравината играе критична роля. Един пример включва резервоари за съхранение, които трябва да са в контакт с различни видове течности и да съхраняват големи количества, без да се спукат или изтекат.

Както FRP, така и GRP тръбите се използват в морска среда, рафинерии, канализационни приложения. Производителите персонализират профилите - цвят, форма, размер, дължина - за употреба. Тази гъвкавост позволява на ръководителите на проекти да избират продукти според нуждите си. Например, такива тръби доставят вода за напояване или водноелектрическа енергия и изпускат канализацията.

полза

Разходи за контрол:Продуктите от FRP и GRP са по-устойчиви от алтернативи като дърво, алуминий, желязо или стомана. Те издържат по-дълго и изискват малко поддръжка.

Непроводими:Пултрудираните продукти могат да бъдат непроводими, устойчиви на атмосферни влияния, да осигуряват изолация и да са устойчиви на корозия.

Лесен за транспортиране:Те са леки, лесни и евтини за транспортиране.