FRP je svojevrsna inženjerska plastika visoke čvrstoće. Njegovo puno ime je plastika ojačana staklenim vlaknima. Budući da ima mnogo veću čvrstoću od obične plastike, nakon oblikovanja i stvrdnjavanja ima veću specifičnu čvrstoću (tj. omjer čvrstoće i gustoće) i može se usporediti s čelikom, pa mu ljudi daju nadimak staklenog čelika. Njegov izgled može se pratiti do 1940. godine. Kina je započela istraživanje i primjenu FRP-a 1958. godine. Početkom 1960-ih, nakon pojave spoja za oblikovanje lima (SMC), čelik za proizvodnju automobila zamijenio je mnoge metalne automobilske dijelove, a njegovo održavanje je jednostavno, lijep izgled, zvučna izolacija, toplinska izolacija i performanse otporne na udarce bolje su od metala, jednostavnih procesa, laganih i izdržljivih, a cijena je također relativno jeftina.
Sirovine i kemijska osnova FRP-a
Glavne sirovine FRP-a su materijali za ojačanje smole i drugi pomoćni materijali. Smole uključuju nezasićene poliestere, epoksidne smole, fenolne smole itd. Materijali za ojačanje uključuju staklena vlakna, ugljična vlakna, vlakna bora, grafitna vlakna, keramička vlakna, metalna vlakna, organska vlakna, brk itd.; Pomoćni materijali uključuju sredstvo za stvrdnjavanje, akcelerator, razrjeđivač, usporivač plamena, UV apsorber, punilo, pigment, sredstvo za otpuštanje itd.
FRP je kompozitni materijal na bazi plastike koji se sastoji od sintetičke smole, staklenih vlakana i njegovih proizvoda. Sintetička smola je organski spoj, a staklena vlakna anorganski spoj. Plastika ojačana staklenim vlaknima izrađena je od sintetičke smole s nekim aditivima. Sintetička smola obično se dijeli na termoplastiku i termosetting. a. Termoplastična smola obično je krutina u obliku praha, čestice, ploče ili bloka. Kada se zagrije, omekšat će se ili rastopiti, teći i deformirati se. Ako se ponovno ohladi, može se vratiti u čvrstu. Sve dok se ne razgrađuje prekomjernim zagrijavanjem, svojstva prije i nakon zagrijavanja se ne mijenjaju. Tipične termoplastične smole uključuju polietilen, polivinil klorid, polivinil alkohol, poliamid (najlon 66) itd. Ekstruzija i ubrizgavanje općenito se koriste u termoplastičnom oblikovanju smole
Injekcije, oblikovanje puhanja, lijevanje matrice i druge metode.
b. Termoretting smola za termoselaciju smole općenito je vrlo viskozna tekućina ili prah, masivna krutina, a njezina svojstva prije stvrdnjavanja slična su svojstvima termoplastične smole Međutim, deformirat će se, teći i učvrstiti na određenoj temperaturi. Nakon formiranja više se ne može vratiti svojim izvornim svojstvima, a promijenila se i njegova struktura. Tipične termoselacijske smole uključuju fenolnu smolu (bakelit), nezasićenu poliestersku smolu, epoksidnu smolu, furan smolu, poliuretan, silikonsku smolu itd. Metoda oblikovanja termoselacijske smole općenito prihvaća klinasto prešanje. Ova vrsta smole ima plastičnost prije stvrdnjavanja. Ulijeva se u okvir kalupa pod normalnom temperaturom ili zagrijavanjem. Izliječit će se i formirati na određenoj temperaturi. Nakon raščlanjivanja, to je gotov proizvod. Neke termoselacijske smole, kao što su nezasićena poliesterska smola, epoksidna smola i poliuretan, također se mogu izliječiti na sobnoj temperaturi
Budući da se u smolu dodaju neka sredstva za stvrdnjavanje i akceleratori, reakcija između sredstva za stvrdnjavanje i smole oslobodit će toplinu i nastaviti otvarati temperaturu kako bi se ubrzala reakcija. Čak i ako sredstvo za stvrdnjavanje nije lako sudjelovati u reakciji na niskoj temperaturi, niskotemperaturni akcelerator će ga aktivirati i razgraditi i potaknuti reakciju stvrdnjavanja.
3. Mehanizam oblikovanja FRP-a
3.1 općenito
Kompozit sintetičke smole i staklenih vlakana uglavnom se oslanja na sintetičku smolu kako bi povezao labavo stakleno vlakno zajedno kako bi oblikovao kompozitne materijale s izvrsnim performansama. Iako je vlakno mekano i matrica smole teče prije spajanja, mogu se spojiti u FRP visoke čvrstoće nakon stvrdnjavanja.
3.2 kompozitna oblikovanja
Kada se sintetička smola spoji staklenim vlaknima, smola se koristi kao vezivo. Pod djelovanjem čvrstog crosslinking sredstva, mreža ima bolju snagu. U sredini učvršćuje labava i meka staklena vlakna, Staklena vlakna postaju "kostur" FRP-a, koji igra ojačavajuću ulogu. Kompozitno oblikovanje uglavnom ovisi o izboru smole i staklenih vlakana, a različite sirovine imat će različite kompozitne učinke. FRP oblikovanje također je izravno povezano s temperaturom stvrdnjavanja, tlakom i vremenom. Temperatura stvrdnjavanja općenito se dijeli na normalno stvrdnjavanje temperature (15 ~ 25C), stvrdnjavanje srednje temperature (60 ~ 90C) i stvrdnjavanje na visokoj temperaturi (90 ~ 170C) Tri, ručno lijepljenje paste obično prihvaća normalno stvrdnjavanje temperature, oblikovanje namotava prihvaća stvrdnjavanje srednje temperature, a samo spoj za oblikovanje lima za oblikovanje (SMC) i spoj za oblikovanje u rasutom stanju (BMC) usvajaju stvrdnjavanje visoke temperature. Ručno lijepljenje kalupa općenito je atmosfersko oblikovanje, a oblikovanje je oblikovanje pod pritiskom.