اختيار الراتنج للمواد المركبة

المكونات الرئيسية للمواد المركبة هي الألياف والراتنجات. عادة ما يتم اختيار الألياف إما من الألياف الزجاجية أو ألياف الكربون ، والتي يمكن أن تعزز القوة المطلوبة وصلابة المنتج. ولكن إذا استخدمت وحدها ، فإنه لا يزال لا يمكن تلبية الأداء النهائي للمنتج. إذا تم تشريب الألياف بالراتنج ثم علاجها ، فيمكنها تلبية متطلبات القوة والصلابة وخفيفة الوزن لمختلف تصميمات التطبيقات ، مع إضافة العديد من الفوائد إلى المنتج النهائي.

تكملة للميزات الموجودة

جميع المواد المركبة لها مزايا مشتركة: قوة أعلى ، وصلابة ، ووزن أخف ، ومقاومة بيئية أفضل. يمكن أن تصبح كل من هذه الميزات أكثر بروزًا باستخدام الراتنجات التكميلية. لاختيار الراتنج الأنسب ، تتمثل الخطوة الأولى في تحديد الخصائص الرئيسية للمواد المركبة.

الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة لإنتاج مواد مركبة خفيفة الوزن هي استخدام راتنج البوليستر غير المشبع. هذاراتنج متخصصيتميز بخصائص ميكانيكية وكهربائية وكيميائية جيدة نسبيًا ، مما يجعله مناسبًا لمجموعة من التطبيقات التقليدية مثل النقل والهيكل والبناء.

ومع ذلك ، إذا كانت هناك حاجة إلى صلابة أو قوة أعلى ، ثمراتنج الإيبوكسي السيكلاليفاتيهو بلا شك الأفضل. يعني الترابط القوي بين راتنجات الإيبوكسي والألياف أنه يمكن نقل أحمال القص الأعلى بين الألياف ، مما يعطي المواد المركبة قيمًا أعلى قوة. من خلال الجمع بين محتوى الألياف العالي الذي يسمح به راتنج الإيبوكسي ، يمكن تصنيع مواد مركبة ذات قوة ممتازة وصلابة عالية. إذا لزم الأمر ، يمكن إجراء المزيد من التعديلات للتكيف مع التطبيقات ذات درجة الحرارة العالية.

بالإضافة إلى ذلك ، إذامادة الإيبوكسي المركبةيجب أن يكون مقاومًا للبيئات القاسية بالإضافة إلى الصلابة ، قد يكون راتنج إستر الفينيل خيارًا أفضل. التركيب الجزيئي لاسترات الفينيل له مقاومة كيميائية ، لذلك ، إذا كانت المواد المركبة لاستخدامها في البيئات البحرية أو التطبيقات الصناعية مع الأحماض أو القلويات ، سيؤدي استخدام استرات الفينيل إلى تحسين أداء المواد المركبة.

عند إنتاج التشكيلات المركبة التي تتطلب التجميع مع مسامير ، يجب أن تكون المادة المركبة قوية لمنع الشقوق والكسور. يمكن تحقيق ذلك من خلال التصميم الهيكلي ، ولكن اختيار الراتينج المناسب يمكن أن يبسط الهيكل ، ويقلل التكاليف ، ويجعل المواد المركبة مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات. على سبيل المثال ، بالمقارنة مع البوليستر غير المشبع ، يتمتع البولي يوريثين بصلابة عالية للغاية ، مما يجعله خيارًا مثاليًا لمثل هذه التطبيقات.

إضافة ميزات جديدة

اختيار الراتنج الذي يمكن أن يكمل الميزات الأكثر قيمة للمواد المركبة سيحسن أدائها وعمرها. ومع ذلك ، فإن فوائد قضاء الوقت في اختيار الراتنجات تذهب إلى ما هو أبعد من تحسين الخصائص الحالية.

الراتنج يمكن أيضا إضافة خصائص جديدة لمنتجات المواد المركبة. يمكن إضافة إضافات الراتنج إلى الراتنجات لتحقيق مجموعة من الفوائد ، تتراوح من مجرد تحسين نعومة السطح أو زيادة اللون ، إلى وظائف تعزيز أكثر تعقيدًا مثل مقاومة فوق البنفسجية ، أو مضاد للجراثيم ، أو خصائص مضادة للفيروسات.

على سبيل المثال ، بسبب التحلل الطبيعي للراتنج عند التعرض لأشعة الشمس ، فإن إضافة امتصاص الأشعة تحت البنفسجية لمقاومة الأشعة تحت البنفسجية يمكن أن يحسن أداء المواد المركبة في البيئات ذات التعرض القوي للضوء ، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى التقصف المادي والتفكك.

وبالمثل ، يمكن خلط المضافات المضادة للبكتيريا في الراتنج لمنع التلوث الجرثومي أو الفطري. هذا مفيد لأي منتج من المواد المركبة يتضمن التشغيل اليدوي ، مثل الآلات والنقل العام والمعدات الطبية.

تأثيرات خارجية أخرى

تجدر الإشارة إلى أنه في بعض الحالات ، يمكن أن تؤدي إضافة إضافات الراتنج إلى تغيير خصائص المواد المركبة. على سبيل المثال ، في بعض الحالات القصوى ، هناك حاجة إلى كمية كبيرة من المواد المضافة المثبطة للهب لممارسة تأثيراتها بفعالية. عند هذه النقطة ، من الضروري تقليل عدد الألياف في المادة المركبة ، مما يقلل من قوته وصلابة.

اختيار الراتنج هو جزء مهم من التصميم العام للمواد المركبة ويجب عدم تجاهله. إن تحديد الخصائص الأكثر أهمية للمواد المركبة ، والجمع بينها وبين الراتنجات المناسبة لتعزيز هذه الخاصية ، مع تحقيق التوازن بين الألياف والراتنجات ، أمر ضروري لإيجاد أفضل حل.