FRP là một loại nhựa kỹ thuật có độ bền - cao. Tên đầy đủ của nó là một loại nhựa được gia cố bằng sợi thủy tinh. Do có độ bền cao hơn nhiều so với các loại nhựa thông thường nên sau khi đúc và đóng rắn, nó có độ bền riêng cao hơn (tức là tỷ số giữa độ bền và tỷ trọng) và có thể sánh ngang với thép nên người ta đặt cho nó biệt danh là thép thủy tinh. Sự xuất hiện của nó có thể bắt nguồn từ năm 1940. Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu và ứng dụng FRP vào năm 1958. Vào đầu những năm 1960, sau sự ra đời của hợp chất đúc tấm (SMC), thép sản xuất ô tô đã thay thế nhiều bộ phận ô tô bằng kim loại, và việc bảo trì nó là Đơn giản, hình thức đẹp, khả năng cách âm, cách nhiệt và chống va đập tốt hơn kim loại, quy trình đơn giản, nhẹ và bền, giá thành cũng tương đối rẻ.
Nguyên liệu và cơ sở hóa học của FRP
Nguyên liệu chính của FRP là vật liệu gia cường nhựa và các vật liệu phụ khác. Nhựa bao gồm polyeste không bão hòa, nhựa epoxy, nhựa phenolic, v.v ... Vật liệu gia cường bao gồm sợi thủy tinh, sợi carbon, sợi boron, sợi graphite, sợi gốm, sợi kim loại, sợi hữu cơ, sợi râu, v.v.; Các vật liệu phụ trợ bao gồm chất đóng rắn, chất xúc tiến, chất pha loãng, chất chống cháy, chất hấp thụ tia cực tím, chất độn, chất màu, chất giải phóng, v.v.
FRP là một vật liệu composite dựa trên nhựa, bao gồm nhựa tổng hợp, sợi thủy tinh và các sản phẩm của nó. Nhựa tổng hợp là một hợp chất hữu cơ, và sợi thủy tinh là một hợp chất vô cơ. Nhựa gia cường sợi thủy tinh được làm từ nhựa tổng hợp với một số chất phụ gia. Nhựa tổng hợp thường được chia thành nhựa nhiệt dẻo và nhiệt rắn. một. Nhựa nhiệt dẻo thường là chất rắn ở dạng bột, hạt, tấm hoặc khối. Khi đun nóng, nó sẽ mềm hoặc chảy, chảy và biến dạng. Nếu nó được làm lạnh một lần nữa, nó có thể trở lại ở trạng thái rắn. Miễn là nó không bị phân hủy khi đun nóng quá mức, các tính chất trước và sau khi đun nóng là không thay đổi. Các loại nhựa nhiệt dẻo điển hình bao gồm polyethylene, polyvinyl clorua, polyvinyl alcohol, polyamide (nylon 66), v.v. Đùn và phun thường được sử dụng trong đúc nhựa nhiệt dẻo
Phun, đúc thổi, đúc khuôn và các phương pháp khác.
b. Nhựa nhiệt rắn Nhựa nhiệt rắn nói chung là một chất lỏng hoặc bột rất nhớt, khối lượng lớn và các đặc tính của nó trước khi đông cứng tương tự như của nhựa nhiệt dẻo. Tuy nhiên, nó sẽ biến dạng, chảy và đông đặc ở một nhiệt độ nhất định. Sau khi hình thành, nó không còn có thể trở lại đặc tính ban đầu, và cấu trúc của nó cũng đã thay đổi. Các loại nhựa nhiệt rắn điển hình bao gồm nhựa phenolic (bakelite), nhựa polyester không bão hòa, nhựa epoxy, nhựa furan, polyurethane, nhựa silicone, v.v. phương pháp đúc của nhựa nhiệt rắn thường áp dụng phương pháp ép nêm. Loại nhựa này có tính dẻo trước khi đóng rắn. Nó chảy vào khung khuôn dưới nhiệt độ bình thường hoặc gia nhiệt. Nó sẽ được đóng rắn và hình thành ở một nhiệt độ nhất định. Sau khi tháo khuôn, nó là thành phẩm. Một số loại nhựa nhiệt rắn, chẳng hạn như nhựa polyester không bão hòa, nhựa epoxy và polyurethane, cũng có thể được đóng rắn ở nhiệt độ phòng
Bởi vì một số chất đóng rắn và chất xúc tiến được thêm vào nhựa, phản ứng giữa chất đóng rắn và nhựa sẽ giải phóng nhiệt và tiếp tục mở nhiệt độ để đẩy nhanh phản ứng. Ngay cả khi chất đóng rắn không dễ tham gia phản ứng ở nhiệt độ thấp, chất gia tốc ở nhiệt độ - thấp sẽ kích hoạt và phân hủy nó và thúc đẩy phản ứng đóng rắn.
3 cơ chế hình thành của FRP
3.1 chung
Composite của nhựa tổng hợp và sợi thủy tinh chủ yếu dựa vào nhựa tổng hợp để liên kết các sợi thủy tinh rời với nhau để tạo thành vật liệu composite với hiệu suất tuyệt vời. Mặc dù sợi mềm và ma trận nhựa chảy trước khi trộn, chúng có thể được kết hợp thành FRP có độ bền - cao sau khi đóng rắn.
3.2 đúc composite
When synthetic resin is compounded with glass fiber, resin is used as binder. Under the action of solid crosslinking agent, the network has better strength. It consolidates loose and soft glass fibers in the middle, Glass fiber becomes the "skeleton" of FRP, which plays a reinforcing role. Composite molding mainly depends on the choice of resin and glass fiber, and different raw materials will have different composite effects. FRP molding is also directly related to curing temperature, pressure and time. The curing temperature is generally divided into normal temperature curing (15 25C), medium temperature curing (60 90C) and high temperature curing (90 170C) Three, hand paste molding usually adopts normal temperature curing, winding molding adopts medium temperature curing, and only molding sheet molding compound (SMC) and bulk molding compound (BMC) adopt high temperature curing. Hand paste molding is generally atmospheric molding, and molding is pressure molding.