Muovit tarkoittavat materiaaleja, jotka koostuvat pääasiassa hartseista (tai suoraan prosessoinnin aikana polymeroituneista monomeereistä), joihin on lisätty lisäaineita, kuten pehmittimiä, täyteaineita, voiteluaineita ja väriaineita, ja jotka voidaan muovata muotoonsa prosessoinnin aikana.
Muovien tärkeimmät ominaisuudet:
① Useimmat muovit ovat kevyitä ja kemiallisesti stabiileja, korroosionkestäviä.
② Erinomainen iskunkestävyys.
③ Hyvä läpinäkyvyys ja kulutuskestävyys.
④ Eristävät ominaisuudet ja alhainen lämmönjohtavuus.
5. Yleensä helppo muovata, värjätä ja käsitellä edullisesti.
⑥ Useimmilla muoveilla on huono lämmönkestävyys, suuri lämpölaajeneminen ja ne ovat syttyviä.
⑦ Mittaepästabiilius, altis muodonmuutokselle.
⑧ Monet muovit toimivat huonosti alhaisissa lämpötiloissa ja muuttuvat hauraiksi kylmissä olosuhteissa.
⑨ Altis ikääntymiselle.
⑩ Jotkut muovit liukenevat helposti liuottimiin.
Fenolihartsitkäytetään laajalti FRP-sovelluksissa (kuitulujitemuovi), jotka vaativat FST-ominaisuuksia (Fire, Smoke, and Toxicity). Tietyistä rajoituksista (erityisesti hauraudesta) huolimatta fenolihartsit ovat edelleen merkittävä kaupallisten hartsien luokka, jonka maailmanlaajuinen vuoraustuotanto on lähes 6 miljoonaa tonnia. Fenolihartseilla on erinomainen mittapysyvyys ja kemiallinen kestävyys, ja ne säilyttävät stabiiliutensa 150–180 °C:n lämpötila-alueella. Nämä ominaisuudet yhdistettynä kustannustehokkuusetuun ajavat niiden jatkuvaa käyttöä FRP-tuotteissa. Tyypillisiä sovelluksia ovat lentokoneiden sisäosat, rahtivuoraukset, raideliikenteen ajoneuvojen sisätilat, öljynporauslauttojen ritilät ja putket, tunnelimateriaalit, kitkamateriaalit, rakettien suuttimien eristeet ja muut FST-tuotteet.
Kuituvahvisteisten fenolikomposiittien tyypit
Kuituvahvisteiset fenolikomposiititMukana ovat silputuilla kuiduilla parannetut materiaalit, kankaat ja jatkuvat kuidut. Varhaisia silputtuja kuituja (esim. puu, selluloosa) käytetään edelleen fenolimuovausyhdisteissä erilaisissa sovelluksissa, erityisesti autonosissa, kuten vesipumppujen suojuksissa ja kitkakomponenteissa. Nykyaikaiset fenolimuovausyhdisteet sisältävät lasikuituja, metallikuituja tai viime aikoina hiilikuituja. Muovausyhdisteissä käytetyt fenolihartsit ovat novolakkahartseja, jotka on kovetettu heksametyleenitetramiinilla.
Esikyllästettyjä kangasmateriaaleja käytetään monissa sovelluksissa, kuten RTM:ssä (Resin Transfer Molding), hunajakennorakenteissa, ballistisissa suojauksissa, lentokoneiden sisäpaneeleissa ja rahtivuorauksissa. Jatkuvat kuituvahvisteiset tuotteet muodostetaan filamenttikäämityksellä tai pultruusiolla. Kangas ja jatkuvakuituvahvisteiset komposiitittyypillisesti käytetään vesi- tai liuotinliukoisia resolifenolihartseja. Resolifenolien lisäksi FRP:ssä käytetään myös muita samankaltaisia fenolijärjestelmiä, kuten bentsoksatsiineja, syanaattiestereitä ja uutta Calidur™-hartsia.
Bentsoksatsiini on uudentyyppinen fenolihartsi. Toisin kuin perinteiset fenoliset hartsit, joissa molekyylisegmentit ovat liittyneet toisiinsa metyleenisiltojen [-CH₂-] kautta, bentsoksatsiinit muodostavat syklisen rakenteen. Bentsoksatsiineja on helppo syntetisoida fenolimateriaaleista (bisfenoli tai novolakka), primaarisista amiineista ja formaldehydistä. Niiden renkaanavauspolymeroinnissa ei synny sivutuotteita tai haihtuvia aineita, mikä parantaa lopputuotteen mittapysyvyyttä. Korkean lämmön- ja liekinkestävyyden lisäksi bentsoksatsiinihartseilla on ominaisuuksia, joita ei ole perinteisissä fenolisissa hartseissa, kuten alhainen kosteuden imeytyminen ja vakaa dielektrinen suorituskyky.
Calidur™ on Evonik Degussan kehittämä seuraavan sukupolven, yksikomponenttinen, huoneenlämmössä stabiili polyaryylieetteriamidi-lämpökovettuva hartsi ilmailu- ja elektroniikkateollisuudelle. Tämä hartsi kovettuu 140 °C:ssa 2 tunnissa, ja sen lasittumislämpötila (Tg) on 195 °C. Tällä hetkellä Calidur™:lla on lukuisia etuja korkean suorituskyvyn komposiittien valmistuksessa: ei haihtuvia päästöjä, vähäinen eksoterminen reaktio ja kutistuminen kovettumisen aikana, korkea lämpö- ja märkälujuus, erinomainen komposiitin puristus- ja leikkauslujuus sekä erinomainen sitkeys. Tämä innovatiivinen hartsi toimii kustannustehokkaana vaihtoehtona keski- ja korkean Tg-arvon omaaville epoksi-, bismaleimidi- ja syanaattiesterihartseille ilmailu-, kuljetus-, auto-, sähkö- ja elektroniikkateollisuudessa sekä muissa vaativissa sovelluksissa.
Julkaisun aika: 24. kesäkuuta 2025
