Materialele plastice se referă la materiale compuse în principal din rășini (sau monomeri polimerizați direct în timpul procesării), suplimentate cu aditivi precum plastifianți, materiale de umplutură, lubrifianți și coloranți, care pot fi modelate în timpul procesării.
Caracteristicile cheie ale materialelor plastice:
① Majoritatea materialelor plastice sunt ușoare și stabile din punct de vedere chimic, rezistente la coroziune.
② Rezistență excelentă la impact.
③ Transparență bună și rezistență la uzură.
④ Proprietăți izolatoare cu conductivitate termică scăzută.
5. În general, ușor de modelat, colorat și prelucrat la costuri reduse.
6. Majoritatea materialelor plastice au o rezistență slabă la căldură, o dilatare termică mare și sunt inflamabile.
⑦ Instabilitate dimensională, predispusă la deformare.
⑧ Multe materiale plastice prezintă performanțe slabe la temperaturi scăzute, devenind fragile în condiții de frig.
⑨ Susceptibil la îmbătrânire.
⑩ Unele materiale plastice se dizolvă ușor în solvenți.
Rășini fenolicesunt utilizate pe scară largă în aplicații FRP (plastic armat cu fibre) care necesită proprietăți FST (foc, fum și toxicitate). În ciuda anumitor limitări (în special fragilitatea), rășinile fenolice rămân o categorie majoră de rășini comerciale, cu o producție anuală globală de aproape 6 milioane de tone. Rășinile fenolice oferă o stabilitate dimensională și o rezistență chimică excelente, menținând stabilitatea într-un interval de temperatură de 150–180°C. Aceste proprietăți, combinate cu avantajul lor cost-performanță, determină utilizarea lor continuă în produsele FRP. Aplicațiile tipice includ componente pentru interiorul aeronavelor, căptușeli de marfă, interioare de vehicule feroviare, grătare și conducte pentru platforme petroliere offshore, materiale pentru tuneluri, materiale de fricțiune, izolație pentru duze de rachete și alte produse legate de FST.
Tipuri de compozite fenolice armate cu fibre
Compozite fenolice armate cu fibreinclud materiale îmbogățite cu fibre tocate, țesături și fibre continue. Fibrele tocate timpurii (de exemplu, lemn, celuloză) sunt încă utilizate în compușii fenolici de turnare pentru diverse aplicații, în special piese auto, cum ar fi capacele pompelor de apă și componentele de frecare. Compușii fenolici moderni de turnare încorporează fibre de sticlă, fibre metalice sau, mai recent, fibre de carbon. Rășinile fenolice utilizate în compușii de turnare sunt rășini novolac, întărite cu hexametilentetramină.
Materialele textile preimpregnate sunt utilizate în diverse aplicații, cum ar fi RTM (Resin Transfer Molding - Turnare prin Transfer de Rășină), structuri sandwich cu tip fagure de miere, protecție balistică, panouri interioare pentru aeronave și căptușeli pentru marfă. Produsele continue armate cu fibre sunt formate prin înfășurare a filamentelor sau pultruziune. Materialele textile și materialele continuecompozite armate cu fibrede obicei se utilizează rășini fenolice rezolice solubile în apă sau solvent. Pe lângă fenolii rezolici, în FRP se utilizează și alte sisteme fenolice înrudite - cum ar fi benzoxazinele, esterii cianați și rășina Calidur™ recent dezvoltată.
Benzoxazina este un tip nou de rășină fenolică. Spre deosebire de compușii fenolici tradiționali, unde segmentele moleculare sunt legate prin punți de metilenă [-CH₂-], benzoxazinele formează o structură ciclică. Benzoxazinele se sintetizează ușor din materiale fenolice (bisfenol sau novolac), amine primare și formaldehidă. Polimerizarea lor prin deschiderea ciclului nu produce produse secundare sau substanțe volatile, sporind stabilitatea dimensională a produsului final. Pe lângă rezistența ridicată la căldură și flacără, rășinile benzoxazinice prezintă proprietăți absente în compușii fenolici tradiționali, cum ar fi absorbția scăzută a umidității și performanța dielectrică stabilă.
Calidur™ este o rășină termorezistentă poliarileteramidică, monocomponentă, stabilă la temperatura camerei, de generație următoare, dezvoltată de Evonik Degussa pentru industria aerospațială și electronică. Această rășină se întărește la 140°C în 2 ore, cu o temperatură de tranziție vitroasă (Tg) de 195°C. În prezent, Calidur™ demonstrează numeroase avantaje pentru compozitele de înaltă performanță: fără emisii volatile, reacție exotermă și contracție reduse în timpul întăririi, rezistență termică și umedă ridicată, rezistență superioară la compresiune și forfecare compozită și tenacitate excelentă. Această rășină inovatoare servește ca o alternativă rentabilă la rășinile epoxidice, bismaleimidice și esterice cianat cu Tg medie spre ridicată în industria aerospațială, transporturi, auto, electrică/electronică și alte aplicații solicitante.
Data publicării: 24 iunie 2025
