Rodzaj termoplastów wzmocnionych włóknami
Podziekowane w postaci włókien wzmacniających, kompozyty termoplastyczne przeszły następujące główne etapy: kompozyty termoplastyczne wzmocnione krótkim włóknem, kompozyty termoplastyczne wzmocnione długimi włóknami i kompozyty termoplastyczne ciągłe wzmacniane włóknami.
Termoplastyczne wzmocnione włóknem szklanym (SFT)
Generalnie odnosi się do rodzaju wzmocnionego termoplastu o długości włókna wzmacniającego mniejszej niż 1 mm i typowej długości 0,2-0,7 mm.
Kompozyty termoplastyczne wzmocnione krótkim włóknem przewyższają niezbrojone materiały matrycy polimerowej pod względem wytrzymałości, sztywności i stabilności wymiarowej. Szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, przemyśle maszynowym, elektronice / urządzeniach elektrycznych, statkach, lotnictwie i innych dziedzinach.
Tworzywa termoplastyczne wzmocnione długimi włóknami (LFT lub LFRT)
W celu przezwyciężenia defektów długości włókien w tworzywach termoplastycznych wzmocnionych krótkim włóknem oraz w celu uzupełnienia braku właściwości mechanicznych, opracowano nowsze materiały.
Tworzywa termoplastyczne wzmocnione długimi włóknami są zasadniczo oparte na termoplastach, takich jak polipropylen, poliamid (nylon), PET, siarczek polifenylenu, polieterosulfon i polieteroeteroketon; włókno szklane, włókno węglowe i włókno aramidowe są stosowane jako materiały wzmacniające. . Półprodukty są wykonane z ciągłych włókien rowingowych i termoplastycznych metodą wytłaczania, granulowania lub tabletkowania, a następnie wstrzykiwane lub formowane w wyroby.
Rozwój LFT napędzany jest głównie przez przemysł motoryzacyjny. Ponadto na rynkach konsumenckich i przemysłowych pojawi się dobry potencjał rozwojowy. Według raportu opublikowanego przez globalną firmę analityków przemysłowych, globalne wykorzystanie LFT w 2017 roku wyniosło 313 400 ton.
Mata termoplastyczna wzmocniona matą szklaną (GMT)
Arkuszowy materiał konstrukcyjny mający termoplastyczną żywicę jako matrycę i mata z włókna szklanego jako wzmacniający szkielet.
Polipropylen stosuje się głównie do tworzyw sztucznych i można również stosować PET, PBT lub poliwęglan. GMT używa szybkich pras lub pras do tworzenia produktów.
Materiały GMT są szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym ze względu na ich doskonałą wydajność w stosunku do materiałów termoutwardzalnych i dobrą wydajność kosztową. Jednocześnie są one również wykorzystywane do produkcji belek zderzakowych, ramek na deskę rozdzielczą, pokryw silnika i właściwości anty-szumowych. Kamienna pokrywa samochodu, rama siedziska, półka akumulatora, podłoga komory, pokrywa koła, bagażnik i dach oraz inne części samochodowe.
Ciągłe włókno wzmocnione tworzywo termoplastyczne (CFRT)
Formy produktów CFRT obejmują prepreg włóknowy, prepretery do tkanin, przędze kompozytowe, produkty pultrudowane itp.
Włókno szklane i włókno węglowe są głównymi materiałami wzmacniającymi do produkcji termoplastycznych materiałów wzmacnianych włóknami ciągłymi. Główne użyte żywice to poliamid (PA), polipropylen (PP), polieteroimid (PEI), siarczek polifenylenu (PPS) i polieter. Ketony eterowe (PEEK) i tak dalej.
Rozwój przemysłu lotniczego jest ogromną siłą napędową rozwoju tworzyw termoplastycznych z ciągłym włóknem. Ponieważ termoplasty z ciągłego włókna mają wysoką wytrzymałość i tolerancję na uszkodzenia, a także doskonałą wydajność w wysokich temperaturach, materiał ten przyciąga dużą uwagę ze strony przemysłu lotniczego, jak tylko wyjdzie, i zaczął wykazywać wyższość w stosowaniu samolotów. Ponadto, termoplasty wzmocnione włóknem ciągłym w ostatnich latach stopniowo rozszerzały swoje zastosowania w przemyśle motoryzacyjnym, sportowym, transportowym, przemysłowym, medycznym i morskim.
Oprócz wyżej wymienionych kilku głównych tworzyw termoplastycznych z głównego nurtu, w ostatnich latach pojawiły się także termoplastyczne wielowarstwowe struktury warstwowe. Materiał ten jest konstrukcją wielowarstwową utworzoną przez dodanie materiału rdzenia pomiędzy dwiema skórami i może znacznie poprawić wydajność, dodając jedynie niewielką wagę, a zatem jest szeroko stosowana w dziedzinie samochodów, kontenerów i budynków.
