תרמופלסטית לעומת שרפים תרמוסטיים (מרוכבים)

השימוש בתרמופלסטיים פולימר שרפים נפוצים מאוד ורובנו באים איתם במגע בצורה כזו או אחרת כמעט מדי יום. דוגמאות לשרפים תרמופלסטיים נפוצים ומוצרים המיוצרים איתם כוללים:

• חיית מחמד (בקבוקי מים וסודה)
• פוליפרופילן (מכולות אריזה)
• פוליקרבונט (עדשות זכוכית בטיחות)
• PBT (צעצועי ילדים)
• ויניל (מסגרות חלונות)
• פוליאתילן (שקיות מכולת)
• PVC (צינור אינסטלציה)
• PEI (משענות מטוס)
• ניילון (הנעלה, ביגוד)

תרמופלסטים בצורה של מרוכבים לרוב אינם מחוזקים, כלומר, השרף נוצר לתוכו צורות הנשענות אך ורק על הסיבים הקצרים והבלתי-רציפים שמהם הם מורכבים כדי לשמור על שלהם מבנה. מצד שני, מוצרים רבים המיוצרים בטכנולוגיית תרמוסטים משופרים עם אלמנטים מבניים אחרים - הנפוצים ביותר מפיברגלס ו סיבי פחמןלחיזוק.

ההתקדמות בתחום התרמוסטט והטכנולוגיה התרמופלסטית נמשכת ובהחלט יש מקום לשניהם. בעוד שלכל אחד מהם יש את היתרונות והחסרונות שלו, מה שקובע בסופו של דבר איזה חומר מתאים ביותר לכל יישום נתון מסתכם ב מספר הגורמים העשויים לכלול את אחד או כל הדברים הבאים: חוזק, עמידות, גמישות, קלות / הוצאה של ייצור, ו מחזוריות.

מרוכבים תרמופלסטיים מציעים שני יתרונות עיקריים עבור יישומים מסוימים בייצור: הראשון הוא כי מרוכבים תרמופלסטיים רבים בעלי עמידות מוגברת בפני תרמוסטים דומים. (במקרים מסוימים ההבדל יכול להיות פי עשרה מהתנגדות ההשפעה.)

היתרון העיקרי הנוסף של מרוכבים תרמופלסטיים הוא היכולת שלהם להיות ניתנים לטיהור. שרפים תרמופלסטיים גולמיים הם יציבים בטמפרטורת החדר, אך כאשר חום ולחץ ספוגים סיבי חיזוק, א שינוי פיזי מתרחשת (עם זאת, זו לא תגובה כימית שמביאה לשינוי קבוע ובלתי הפיך). זה מה שמאפשר ליצור מחדש מרוכבים תרמופלסטיים ולעצב אותם מחדש.

לדוגמה, אתה יכול לחמם מוט מרוכב תרמופלסטי מפושט ולעצב אותו מחדש כדי שיהיה עקמומיות. לאחר התקררות העקומה תישאר, דבר שלא אפשרי עם שרפים תרמוסטיים. נכס זה מראה הבטחה אדירה לעתיד של מיחזור מוצרים מורכבים תרמופלסטיים בסיום השימוש המקורי שלהם.

אמנם ניתן ליישוף אותו באמצעות יישום של חום, מכיוון שהמצב הטבעי של שרף תרמופלסטי הוא יציב, קשה לספוג אותו בסיבי חיזוק. יש לחמם את השרף ל נקודת ההתכה ולחץ על הפעלת שילוב סיבים, ואז יש לקרר את המורכב, וכל זאת תחת לחץ.

יש להשתמש בכלי עבודה, טכניקה וציוד מיוחדים, שרבים מהם יקרים. התהליך מורכב ויקר בהרבה מייצור מורכב תרמוסטטי מסורתי.

בשרף תרמוסטטי, מולקולות השרף הגולמיות הלא גולמיות נחוצות מקושרות דרך תגובה כימית קטליטית. באמצעות תגובה כימית זו, לרוב אקסותרמית, מולקולות השרף יוצרים קשרים חזקים ביותר זה עם זה, והשרף משנה מצב מנוזל למוצק.

באופן כללי, פולימר מחוזק בסיבים (FRP) מתייחס לשימוש בסיבים מחזקים באורך של 1/4 אינץ 'ומעלה. רכיבים אלה מגדילים תכונות מכניות, עם זאת, למרות שהם נחשבים מבחינה טכנית מרוכבים עם חיזוק סיבים, חוזקם אינו דומה כמעט לזה לחיזוק סיבים רציף מרוכבים.

מרוכבים FRP מסורתיים משתמשים בשרף אטומי כמטריצה ​​המחזיקה את הסיבים המבניים במקומם. שרף תרמי נגד נפוץ כולל:

• שרף פוליאסטר
• שרף ויניל אסתר
• אפוקסי
• פנולית
• אורתן
• השרף התרמי הנפוץ ביותר המשמש כיום הוא שרף פוליאסטרואחריה ויניל אסתר ואפוקסי. שרפים נגד-תרמו פופולריים מכיוון שאינם בריאים ובגוף טמפרטורת חדר, הם במצב נוזלי, המאפשר הספגה נוחה של סיבי חיזוק כמו פיברגלס, סיבי פחמן, או Kevlar.

שרף נוזלי בטמפרטורת החדר די פשוט לעבוד איתו, אם כי הוא דורש אוורור מתאים ליישומי ייצור תחת כיפת השמיים. במינציה (ייצור תבניות סגורות) ניתן לעצב את השרף הנוזלי במהירות באמצעות משאבת ואקום או לחץ חיובי, מה שמאפשר ייצור המוני. מעבר לקלות הייצור, שרפים נגד-תרמו מציעים הרבה דפקים עבור הדולר, לרוב מייצרים מוצרים מעולים בעלות חומרי גלם נמוכים.

התכונות המועילות של שרפים תרמוסטיים כוללות:

• עמידות מצוינת לממסים ולמאכלים
• התנגדות לחום וטמפרטורה גבוהה
• חוזק עייפות גבוה
• גמישות מותאמת
• הידבקות מעולה
• איכויות גימור מעולות לליטוש וצביעה

שרף אטומי-תרמו, לאחר שהוא מזרז, לא יכול להיות הפוך או לעצב אותו מחדש, כלומר, ברגע שנוצרת קומפוזיט תרמוס, לא ניתן לשנות את צורתו. בגלל זה, מיחזור מרוכבים תרמוסטים הוא קשה ביותר. שרף תרמוס עצמו אינו ניתן למחזור, עם זאת, כמה חברות חדשות יותר הסירו בהצלחה שרפים מרוכבים בתהליך אנאירובי המכונה פירוליזה ויכולים לפחות להחזיר את החיזוק סיבים תזונתיים.