Plast refererer til materialer som hovedsakelig består av harpikser (eller monomerer polymerisert direkte under bearbeiding), tilsatt tilsetningsstoffer som myknere, fyllstoffer, smøremidler og fargestoffer, som kan formes under bearbeiding.
Viktige egenskaper ved plast:
① De fleste plasttyper er lette og kjemisk stabile, og korrosjonsbestandige.
② Utmerket slagfasthet.
③ God gjennomsiktighet og slitestyrke.
④ Isolerende egenskaper med lav varmeledningsevne.
⑤ Generelt enkel å støpe, fargelegge og bearbeide til lav kostnad.
⑥ De fleste plasttyper har dårlig varmebestandighet, høy termisk ekspansjon og er brannfarlige.
⑦ Dimensjonal ustabilitet, utsatt for deformasjon.
⑧ Mange plasttyper har dårlig lavtemperaturytelse og blir sprø i kalde forhold.
⑨ Mottatt for aldring.
⑩ Noen plasttyper løser seg lett opp i løsemidler.
Fenolharpikserer mye brukt i FRP (fiberforsterket plast) applikasjoner som krever FST (brann-, røyk- og giftighets) egenskaper. Til tross for visse begrensninger (spesielt sprøhet), er fenolharpikser fortsatt en viktig kategori av kommersielle harpikser, med en global årlig produksjon på nesten 6 millioner tonn. Fenolharpikser tilbyr utmerket dimensjonsstabilitet og kjemisk motstand, og opprettholder stabilitet innenfor et temperaturområde på 150–180 °C. Disse egenskapene, kombinert med deres kostnads-ytelsesfordel, driver deres fortsatte bruk i FRP-produkter. Typiske bruksområder inkluderer flyinnvendige komponenter, lasterom, interiør på jernbanekjøretøy, offshore oljeplattformrister og rør, tunnelmaterialer, friksjonsmaterialer, rakettdyseisolasjon og andre FST-relaterte produkter.
Typer av fiberforsterkede fenolkompositter
Fiberforsterkede fenolkompositterinkluderer materialer forsterket med hakkede fibre, tekstiler og kontinuerlige fibre. Tidlige hakkede fibre (f.eks. tre, cellulose) brukes fortsatt i fenoliske støpemasser til ulike bruksområder, spesielt bildeler som vannpumpedeksler og friksjonskomponenter. Moderne fenoliske støpemasser inneholder glassfibre, metallfibre eller mer nylig karbonfibre. Fenolharpiksene som brukes i støpemasser er novolakharpikser, herdet med heksametylentetramin.
Forimpregnerte stoffmaterialer brukes i ulike bruksområder, som RTM (Resin Transfer Molding), honeycomb-sandwichstrukturer, ballistisk beskyttelse, flyinnvendige paneler og lasterom. Kontinuerlige fiberforsterkede produkter dannes via filamentvikling eller pultrusjon. Stoff og kontinuerligfiberforsterkede kompositterbruker vanligvis vann- eller løsemiddelløselige resolfenolharpikser. Utover resolfenoler brukes også andre relaterte fenolsystemer – som benzoksaziner, cyanatestere og den nyutviklede Calidur™-harpiksen – i FRP.
Benzoksazin er en ny type fenolharpiks. I motsetning til tradisjonelle fenolharpikser, hvor molekylsegmenter er koblet sammen via metylenbroer [-CH₂-], danner benzoksaziner en syklisk struktur. Benzoksaziner syntetiseres enkelt fra fenoliske materialer (bisfenol eller novolak), primære aminer og formaldehyd. Ringåpningspolymerisasjonen deres produserer ingen biprodukter eller flyktige stoffer, noe som forbedrer dimensjonsstabiliteten til sluttproduktet. I tillegg til høy varme- og flammebestandighet, viser benzoksazinharpikser egenskaper som ikke finnes i tradisjonelle fenolharpikser, for eksempel lav fuktighetsabsorpsjon og stabil dielektrisk ytelse.
Calidur™ er en neste generasjons, enkomponent, romtemperaturstabil polyaryleteramid-termoherdende harpiks utviklet av Evonik Degussa for luftfarts- og elektronikkindustrien. Denne harpiksen herder ved 140 °C på 2 timer, med en glassovergangstemperatur (Tg) på 195 °C. For tiden viser Calidur™ en rekke fordeler for høyytelseskompositter: ingen flyktige utslipp, lav eksoterm reaksjon og krymping under herding, høy termisk og våt styrke, overlegen komposittkompresjons- og skjærstyrke, og utmerket seighet. Denne innovative harpiksen fungerer som et kostnadseffektivt alternativ til epoksy-, bismaleimid- og cyanatesteresharpikser med middels til høy Tg innen luftfart, transport, bilindustri, elektro/elektronikk og andre krevende applikasjoner.
Publisert: 24. juni 2025
