פלסטיק מתייחס לחומרים המורכבים בעיקר משרפים (או מונומרים שעברו פולימריזציה ישירה במהלך העיבוד), בתוספת תוספים כגון פלסטייזרים, חומרי מילוי, חומרי סיכה וצבע, אשר ניתן לעצב אותם לצורה הנדרשת במהלך העיבוד.
מאפיינים עיקריים של פלסטיק:
① רוב הפלסטיק קל משקל ויציב כימית, עמיד בפני קורוזיה.
② עמידות מצוינת בפני פגיעות.
③ שקיפות טובה ועמידות בפני שחיקה.
④ תכונות בידוד עם מוליכות תרמית נמוכה.
⑤ בדרך כלל קל לעיצוב, צביעה ועיבוד בעלות נמוכה.
⑥ לרוב הפלסטיק עמידות בחום נמוכה, התפשטות תרמית גבוהה והם דליקים.
⑦ חוסר יציבות ממדית, נוטה לעיוות.
⑧ פלסטיקים רבים מציגים ביצועים ירודים בטמפרטורה נמוכה, והופכים שבירים בתנאים קרים.
⑨ רגיש להזדקנות.
⑩ חלק מהפלסטיקים מתמוססים בקלות בממסים.
שרפים פנולייםנמצאים בשימוש נרחב ביישומי FRP (פלסטיק מחוזק בסיבים) הדורשים תכונות FST (אש, עשן ורעילות). למרות מגבלות מסוימות (במיוחד שבירות), שרפים פנוליים נותרים קטגוריה מרכזית של שרפים מסחריים, עם ייצור שנתי עולמי של כמעט 6 מיליון טון. שרפים פנוליים מציעים יציבות ממדית ועמידות כימית מצוינים, תוך שמירה על יציבות בטווח טמפרטורות של 150-180 מעלות צלזיוס. תכונות אלו, בשילוב עם יתרון העלות-תמורה שלהם, מניעות את המשך השימוש בהם במוצרי FRP. יישומים אופייניים כוללים רכיבים פנימיים של מטוסים, ריפודי מטען, פנים כלי רכב, סורגים וצינורות של פלטפורמות נפט ימיות, חומרי מנהרות, חומרי חיכוך, בידוד זרבי רקטות ומוצרים אחרים הקשורים ל-FST.
סוגי חומרים מרוכבים פנוליים מחוזקים בסיבים
מרוכבים פנוליים מחוזקים בסיביםכוללים חומרים משופרים בסיבים קצוצים, בדים וסיבים רציפים. סיבים קצוצים מוקדמים (למשל, עץ, תאית) עדיין משמשים בתרכובות פנוליות ליישומים שונים, במיוחד חלקי רכב כמו כיסויי משאבות מים ורכיבי חיכוך. תרכובות פנוליות מודרניות משלבות סיבי זכוכית, סיבי מתכת, או לאחרונה, סיבי פחמן. שרפי הפנולים המשמשים בתרכובות יציקה הם שרפי נובולאק, שעברו ריפוי עם הקסמתילן-טטרמין.
חומרי בד ספוגים מראש משמשים במגוון יישומים, כגון RTM (יציקת שרף), מבני סנדוויץ' בצורת חלת דבש, הגנה בליסטית, פאנלים פנימיים של מטוסים וריפודי מטען. מוצרים מחוזקים בסיבים רציפים נוצרים באמצעות ליפוף חוטים או פולטרוזיה. בד ורציףמרוכבים מחוזקים בסיביםבדרך כלל משתמשים בשרפי רסול פנוליים מסיסים במים או בממס. מעבר לפנולים של רסול, מערכות פנוליות קשורות אחרות - כגון בנזוקסאזינים, אסטרים של ציאנאט ושרף Calidur™ שפותח לאחרונה - משמשות גם ב-FRP.
בנזוקסזין הוא סוג חדש של שרף פנולי. בניגוד לפנולים מסורתיים, שבהם מקטעים מולקולריים מקושרים באמצעות גשרי מתילן [-CH₂-], בנזוקסזינים יוצרים מבנה מחזורי. בנזוקסזינים מסונתזים בקלות מחומרים פנוליים (ביספנול או נובולאק), אמינים ראשוניים ופורמלדהיד. הפולימריזציה שלהם בפתיחת הטבעת אינה מייצרת תוצרי לוואי או חומרים נדיפים, מה שמשפר את היציבות הממדית של המוצר הסופי. בנוסף לעמידות גבוהה בחום ובלהבה, שרפי בנזוקסזין מציגים תכונות שחסרות בפנולים מסורתיים, כגון ספיגת לחות נמוכה וביצועים דיאלקטריים יציבים.
Calidur™ הוא שרף תרמוסטי פוליארילתר אמיד חד-רכיבי, יציב בטמפרטורת החדר, מהדור הבא, שפותח על ידי Evonik Degussa עבור תעשיות התעופה והחלל והאלקטרוניקה. שרף זה מתקשה ב-140 מעלות צלזיוס תוך שעתיים, עם טמפרטורת מעבר זכוכיתי (Tg) של 195 מעלות צלזיוס. נכון לעכשיו, Calidur™ מדגים יתרונות רבים עבור חומרים מרוכבים בעלי ביצועים גבוהים: ללא פליטות נדיפות, תגובה אקסותרמית נמוכה והתכווצות במהלך ההתקשות, חוזק תרמי ורטוב גבוה, חוזק דחיסה וגזירה מעולים של חומרים מרוכבים, וקשיחות מעולה. שרף חדשני זה משמש כחלופה חסכונית לשרפי אפוקסי, ביסמלאימיד ואסטר ציאנט בעלי Tg בינוני עד גבוה בתעשיות התעופה והחלל, התחבורה, הרכב, החשמל/אלקטרוניקה ויישומים תובעניים אחרים.
זמן פרסום: 24 ביוני 2025
