Τα πλαστικά αναφέρονται σε υλικά που αποτελούνται κυρίως από ρητίνες (ή μονομερή που πολυμερίζονται απευθείας κατά την επεξεργασία), συμπληρωμένα με πρόσθετα όπως πλαστικοποιητές, πληρωτικά, λιπαντικά και χρωστικές ουσίες, τα οποία μπορούν να διαμορφωθούν κατά την επεξεργασία.
Βασικά χαρακτηριστικά των πλαστικών:
① Τα περισσότερα πλαστικά είναι ελαφριά και χημικά σταθερά, ανθεκτικά στη διάβρωση.
② Εξαιρετική αντοχή σε κρούση.
③ Καλή διαφάνεια και αντοχή στη φθορά.
④ Μονωτικές ιδιότητες με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα.
⑤ Γενικά εύκολο στη διαμόρφωση, το χρωματισμό και την επεξεργασία με χαμηλό κόστος.
⑥ Τα περισσότερα πλαστικά έχουν χαμηλή αντοχή στη θερμότητα, υψηλή θερμική διαστολή και είναι εύφλεκτα.
⑦ Διαστατική αστάθεια, επιρρεπής σε παραμόρφωση.
⑧ Πολλά πλαστικά παρουσιάζουν κακή απόδοση σε χαμηλές θερμοκρασίες, με αποτέλεσμα να γίνονται εύθραυστα σε κρύες συνθήκες.
⑨ Ευάλωτο στη γήρανση.
⑩ Ορισμένα πλαστικά διαλύονται εύκολα σε διαλύτες.
Φαινολικές ρητίνεςχρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές FRP (Fiber Reinforced Plastic - Πλαστικό Ενισχυμένο με Ίνες) που απαιτούν ιδιότητες FST (Φωτιά, Καπνός και Τοξικότητα). Παρά ορισμένους περιορισμούς (ιδιαίτερα την ευθραυστότητα), οι φαινολικές ρητίνες παραμένουν μια σημαντική κατηγορία εμπορικών ρητινών, με παγκόσμια ετήσια παραγωγή σχεδόν 6 εκατομμυρίων τόνων. Οι φαινολικές ρητίνες προσφέρουν εξαιρετική διαστατική σταθερότητα και χημική αντοχή, διατηρώντας τη σταθερότητα σε ένα εύρος θερμοκρασίας 150–180°C. Αυτές οι ιδιότητες, σε συνδυασμό με το πλεονέκτημα κόστους-απόδοσης, καθοδηγούν τη συνεχή χρήση τους σε προϊόντα FRP. Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν εξαρτήματα εσωτερικού αεροσκαφών, επενδύσεις φορτίου, εσωτερικούς χώρους σιδηροδρομικών οχημάτων, σχάρες και σωλήνες υπεράκτιων πλατφορμών πετρελαίου, υλικά σηράγγων, υλικά τριβής, μόνωση ακροφυσίων πυραύλων και άλλα προϊόντα που σχετίζονται με FST.
Τύποι φαινολικών σύνθετων υλικών ενισχυμένων με ίνες
Φαινολικά σύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνεςπεριλαμβάνουν υλικά εμπλουτισμένα με ψιλοκομμένες ίνες, υφάσματα και συνεχείς ίνες. Οι πρώιμες ψιλοκομμένες ίνες (π.χ. ξύλο, κυτταρίνη) εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε φαινολικές ενώσεις χύτευσης για διάφορες εφαρμογές, ιδιαίτερα σε εξαρτήματα αυτοκινήτων, όπως καλύμματα αντλιών νερού και εξαρτήματα τριβής. Οι σύγχρονες φαινολικές ενώσεις χύτευσης ενσωματώνουν ίνες γυαλιού, μεταλλικές ίνες ή, πιο πρόσφατα, ίνες άνθρακα. Οι φαινολικές ρητίνες που χρησιμοποιούνται στις ενώσεις χύτευσης είναι ρητίνες novolac, σκληρυμένες με εξαμεθυλενοτετραμίνη.
Τα προ-εμποτισμένα υφάσματα χρησιμοποιούνται σε ποικίλες εφαρμογές, όπως RTM (Resin Transfer Molding), δομές σάντουιτς με κυψελοειδή δομή, βαλλιστική προστασία, εσωτερικά πάνελ αεροσκαφών και επενδύσεις φορτίου. Τα συνεχή ενισχυμένα με ίνες προϊόντα σχηματίζονται μέσω περιέλιξης με νήμα ή έλξης. Ύφασμα και συνεχήςσύνθετα υλικά ενισχυμένα με ίνεςΣυνήθως χρησιμοποιούν φαινολικές ρητίνες ρεζόλης διαλυτές σε νερό ή διαλύτη. Πέρα από τις φαινολικές ρητίνες ρεζόλης, άλλα σχετικά φαινολικά συστήματα - όπως βενζοξαζίνες, κυανικοί εστέρες και η πρόσφατα αναπτυγμένη ρητίνη Calidur™ - χρησιμοποιούνται επίσης στα FRP.
Η βενζοξαζίνη είναι ένας νέος τύπος φαινολικής ρητίνης. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές φαινολικές ρητίνες, όπου τα μοριακά τμήματα συνδέονται μέσω γεφυρών μεθυλενίου [-CH₂-], οι βενζοξαζίνες σχηματίζουν κυκλική δομή. Οι βενζοξαζίνες συντίθενται εύκολα από φαινολικά υλικά (δισφαινόλη ή νοβολάκ), πρωτοταγείς αμίνες και φορμαλδεΰδη. Ο πολυμερισμός τους με άνοιγμα δακτυλίου δεν παράγει παραπροϊόντα ή πτητικά, ενισχύοντας τη διαστασιακή σταθερότητα του τελικού προϊόντος. Εκτός από την υψηλή αντοχή στη θερμότητα και τη φλόγα, οι ρητίνες βενζοξαζίνης εμφανίζουν ιδιότητες που απουσιάζουν από τις παραδοσιακές φαινολικές ρητίνες, όπως χαμηλή απορρόφηση υγρασίας και σταθερή διηλεκτρική απόδοση.
Το Calidur™ είναι μια θερμοσκληρυνόμενη ρητίνη πολυαρυλαιθεραμιδίου επόμενης γενιάς, ενός συστατικού, σταθερή σε θερμοκρασία δωματίου, που αναπτύχθηκε από την Evonik Degussa για τις βιομηχανίες αεροδιαστημικής και ηλεκτρονικής. Αυτή η ρητίνη σκληραίνει στους 140°C σε 2 ώρες, με θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης (Tg) 195°C. Επί του παρόντος, το Calidur™ επιδεικνύει πολλά πλεονεκτήματα για σύνθετα υλικά υψηλής απόδοσης: καμία εκπομπή πτητικών αερίων, χαμηλή εξώθερμη αντίδραση και συρρίκνωση κατά τη σκλήρυνση, υψηλή θερμική και υγρή αντοχή, ανώτερη αντοχή σε συμπίεση και διάτμηση του σύνθετου υλικού και εξαιρετική σκληρότητα. Αυτή η καινοτόμος ρητίνη χρησιμεύει ως μια οικονομικά αποδοτική εναλλακτική λύση στις ρητίνες εποξειδικού, βισμαλεϊμιδίου και κυανικού εστέρα μεσαίας έως υψηλής Tg στην αεροδιαστημική, τις μεταφορές, την αυτοκινητοβιομηχανία, τις ηλεκτρικές/ηλεκτρονικές και άλλες απαιτητικές εφαρμογές.
Ώρα δημοσίευσης: 24 Ιουνίου 2025
