Extras din laborator

Compozite structurale armate cu tesaturi din fibre de sticla

Scopul lucrarii

Realizarea unei compozite structurale stratificate din rãsinã poliestericã nesaturatã (matricea polimerã) si tesãturã din fibre de sticlã (agentul de armare).

Introducere

Formarea prin contact este procedeul cel mai comun de obtinere a pieselor din material compozit. Metoda constã în aplicarea manualã succesivã a pliurilor din tesãturã din fibre de sticlã si a rãsinii catalizate. Procedeul se remarcã prin simplitatea tehnologiei si costurile reduse ale mulajelor folosite. Metoda prezintã însã urmãtoarele dezavantaje: cadentã scãzutã, grosimea relativ neuniformã a pieselor, caracteristici fizico-mecanice medii ale materialului compozit, consum mare de manoperã si toxicitatea ridicatã a postului de lucru.

Matricea polimerã

Rãsinile poliesterice nesaturate sunt larg utilizate la obtinerea materialelor compozite.

Rãsina se obtine prin policondensarea diacizilor sau anhidridelor nesaturate si saturate - în principal anhidrida maleicã si anhidrida ftalicã - cu un diol (etilenglicol sau 1,2-propilenglicol) conform urmãtoarei reactii globale:

Produsul industrial, NESTRAPOL H450 este o solutie stirenicã a rãsinii poliesterice nesaturate.

Reticularea (întãrirea) rãsinii are loc prin copolimerizarea stirenului (monomer reactiv) cu rãsina poliestericã nesaturatã. Procesul de copolimerizare este initiat de sistemul redox: peroxid de metiletilcetonã cu naftenat de cobalt. Pentru evitarea întãririi rãsinii pe timpul depozitãrii, aceasta este stabilizata cu hidrochinonã (inhibitor), motiv pentru care reactia de copolimerizare prezintã o perioadã de inductie, adicã reactia nu starteazã în momentul adãugãrii initiatorului, ci dupã un interval de timp, necesar consumãrii inhibitorului.

Proprietãtile fizico-mecanice ale produsului depind de densitatea de reticulare, care la rândul ei depinde de gradul de nesaturare a rãsinii. Gradul de nesaturare se poate regla din raportul dintre componenta diacidã nesaturatã si cea saturatã.

Agent de

reticulare Inhibitor Initiator – Sistem redox

Oxidant Reducator

Stiren Hidrochinona Peroxid de

metiletilcetona*) Naftenat de cobalt

( R = C16 – C18 )

*) Peroxidul de metiletilcetona este un amestec de 11 izomeri, din care cel mai important (peste 30%) are formula prezentata.

Schema de principiu dupa care se desfasoara reactia de reticulare este:

Agentul de ranforsare

Componenta de bazã a fibrelor de sticlã este dioxidul de siliciu în amestec cu oxizi de calciu, bor, sodiu, fier si aluminiu.

Fibrele se obtin prin filare din topiturã. Fibrele se produc în douã variante: fibre continue si fibre discontinue.