FRP เป็นพลาสติกวิศวกรรมที่มีความแข็งแรงสูงชนิดหนึ่ง ชื่อเต็มของมันคือพลาสติกเสริมใยแก้ว เนื่องจากมีความแข็งแรงสูงกว่าพลาสติกธรรมดามากหลังจากการขึ้นรูปและการบ่มจึงมีความแข็งแรงเฉพาะสูงกว่า (เช่นอัตราส่วนของความแข็งแรงต่อความหนาแน่น) และสามารถเทียบได้กับเหล็กดังนั้นผู้คนจึงตั้งชื่อเล่นของเหล็กแก้ว การปรากฏตัวของมันสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปในปี 1940 จีนเริ่มการวิจัยและการประยุกต์ใช้ FRP ในปี 1958 ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1960 หลังจากการถือกําเนิดของสารประกอบการขึ้นรูปแผ่น (SMC) เหล็กสําหรับการผลิตรถยนต์ได้เปลี่ยนชิ้นส่วนรถยนต์โลหะจํานวนมากและการบํารุงรักษานั้นเรียบง่ายรูปลักษณ์ที่สวยงามฉนวนกันเสียงฉนวนกันความร้อนและประสิทธิภาพการกันกระแทกดีกว่าโลหะกระบวนการที่เรียบง่ายน้ําหนักเบาและทนทานและราคาก็ค่อนข้างถูก
วัตถุดิบและพื้นฐานทางเคมีของ FRP
วัตถุดิบหลักของ FRP คือวัสดุเสริมแรงเรซินและวัสดุเสริมอื่น ๆ เรซินรวมถึงโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว, อีพ็อกซี่เรซิน, เรซินฟีนอล, ฯลฯ วัสดุเสริมแรงรวมถึงใยแก้ว, คาร์บอนไฟเบอร์, เส้นใยโบรอน, เส้นใยกราไฟท์, เส้นใยเซรามิก, เส้นใยเซรามิก, เส้นใยโลหะ, เส้นใยอินทรีย์, หนวด, ฯลฯ; วัสดุเสริมรวมถึงตัวแทนการบ่ม, คันเร่ง, เจือจาง, สารหน่วงไฟ, ดูดซับรังสียูวี, ฟิลเลอร์, เม็ดสี, ตัวแทนปล่อย, ฯลฯของ
FRP เป็นวัสดุคอมโพสิตที่ใช้พลาสติกซึ่งประกอบด้วยเรซินสังเคราะห์ใยแก้วและผลิตภัณฑ์ เรซินสังเคราะห์เป็นสารประกอบอินทรีย์และใยแก้วเป็นสารประกอบอนินทรีย์ พลาสติกเสริมใยแก้วทําจากเรซินสังเคราะห์ที่มีสารเติมแต่งบางชนิด เรซินสังเคราะห์มักจะแบ่งออกเป็นเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตติง a. เรซินเทอร์โมพลาสติกมักจะเป็นของแข็งในรูปของผงอนุภาคแผ่นหรือบล็อก เมื่อถูกความร้อนมันจะอ่อนตัวลงหรือละลายไหลและเสียรูป หากเย็นลงอีกครั้งก็สามารถกลับสู่สภาพแข็งได้ ตราบใดที่มันไม่ได้ถูกย่อยสลายโดยความร้อนมากเกินไปคุณสมบัติก่อนและหลังความร้อนจะไม่เปลี่ยนแปลง เรซินเทอร์โมพลาสติกทั่วไป ได้แก่ โพลีเอทิลีนโพลีไวนิลคลอไรด์โพลีไวนิลแอลกอฮอล์โพลีเอไมด์ (ไนลอน 66) ฯลฯ การอัดขึ้นรูปและการฉีดโดยทั่วไปจะใช้ในการขึ้นรูปเรซินเทอร์โมพลาสติก
ฉีด, เป่าปั้น, หล่อตายและวิธีการอื่นๆของ
b. เทอร์โมเซตติงเรซินเทอร์โมเซตติ้งเรซินเรซินโดยทั่วไปจะเป็นของเหลวหรือผงที่มีความหนืดมากของแข็งขนาดใหญ่และคุณสมบัติของมันก่อนที่จะชุบแข็งคล้ายกับเรซินเทอร์โมพลาสติก อย่างไรก็ตามมันจะเสียรูปไหลและแข็งตัวที่อุณหภูมิที่กําหนด หลังจากขึ้นรูปแล้วจะไม่สามารถกลับไปยังคุณสมบัติดั้งเดิมได้อีกต่อไปและโครงสร้างของมันก็เปลี่ยนไปเช่นกัน เรซินเทอร์โมเซตติ้งทั่วไปได้แก่เรซินฟีนอลิก (bakelite), เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว, เรซินอีพ็อกซี่, เรซินฟูราน, ยูรีเทน, เรซินซิลิโคน ฯลฯ วิธีการขึ้นรูปของเรซินเทอร์โมเซตติงโดยทั่วไปใช้การกดลิ่ม เรซิ่นชนิดนี้มีความเป็นพลาสติกก่อนการบ่ม มันไหลเข้าไปในกรอบแม่พิมพ์ภายใต้อุณหภูมิปกติหรือความร้อน มันจะถูกรักษาให้หายขาดและเกิดขึ้นที่อุณหภูมิที่กําหนด หลังจากรื้อถอนแล้วจะเป็นผลิตภัณฑ์สําเร็จรูป เรซินเทอร์โมเซตติงบางชนิดเช่นเรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวอีพ็อกซี่เรซินและยูรีเทนสามารถรักษาให้หายขาดได้ที่อุณหภูมิห้อง
เนื่องจากสารบ่มและสารเร่งความเร็วบางอย่างจะถูกเพิ่มเข้าไปในเรซินปฏิกิริยาระหว่างสารบ่มและเรซินจะปล่อยความร้อนและเปิดอุณหภูมิต่อไปเพื่อเร่งปฏิกิริยา แม้ว่าสารบ่มจะไม่ง่ายที่จะมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาที่อุณหภูมิต่ําคันเร่งอุณหภูมิต่ําจะเปิดใช้งานและย่อยสลายและส่งเสริมปฏิกิริยาการบ่ม
3 กลไกการขึ้นรูปของ FRP
3.1 ทั่วไป
คอมโพสิตของเรซินสังเคราะห์และใยแก้วส่วนใหญ่อาศัยเรซินสังเคราะห์เพื่อยึดเส้นใยแก้วหลวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างวัสดุคอมโพสิตที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม แม้ว่าเส้นใยจะอ่อนนุ่มและเมทริกซ์เรซินไหลก่อนการผสม แต่ก็สามารถประกอบเป็น FRP ที่มีความแข็งแรงสูงหลังจากการบ่ม
3.2 การขึ้นรูปคอมโพสิต
เมื่อเรซินสังเคราะห์ผสมกับใยแก้วเรซินจะใช้เป็นเครื่องผูก ภายใต้การกระทําของตัวแทนการเชื่อมโยงที่มั่นคงเครือข่ายมีความแข็งแรงที่ดีขึ้น มันรวมเส้นใยแก้วที่หลวมและอ่อนนุ่มอยู่ตรงกลางใยแก้วกลายเป็น "โครงกระดูก" ของ FRP ซึ่งมีบทบาทเสริมแรง การขึ้นรูปคอมโพสิตส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการเลือกเรซินและใยแก้วและวัตถุดิบที่แตกต่างกันจะมีผลกระทบคอมโพสิตที่แตกต่างกัน การขึ้นรูป FRP ยังเกี่ยวข้องโดยตรงกับอุณหภูมิการบ่มความดันและเวลา โดยทั่วไปอุณหภูมิการบ่มจะแบ่งออกเป็นการบ่มอุณหภูมิปกติ (15 ~ 25C), การบ่มที่อุณหภูมิปานกลาง (60 ~ 90C) และการบ่มที่อุณหภูมิสูง (90 ~ 170C) สามการปั้นวางมือมักจะใช้การบ่มอุณหภูมิปกติการขึ้นรูปขดลวดใช้การบ่มที่อุณหภูมิปานกลางและเฉพาะสารประกอบการขึ้นรูปแผ่นขึ้นรูป (SMC) และสารประกอบการขึ้นรูปจํานวนมาก (BMC) ใช้การบ่มอุณหภูมิสูง การปั้นมือโดยทั่วไปคือการปั้นบรรยากาศและการขึ้นรูปคือการขึ้นรูปด้วยแรงดัน