Porozumění základům Prepegů

Kompozitní materiály Prepreg se v kompozitním průmyslu stávají stále běžnějšími díky jejich snadnému použití, konzistentním vlastnostem a vysoce kvalitní povrchové úpravě. Před zahájením používání tohoto materiálu však existuje mnoho informací o přípravcích.

Termín „prepreg“ je ve skutečnosti zkratka pro předimpregnovanou frázi. Prepreg je FRP výztuž, která je předem napuštěna pryskyřicí. Nejčastěji je pryskyřice epoxidová pryskyřicelze však použít i jiné typy pryskyřic, včetně většiny termosetových a termoplastických pryskyřic. I když jsou oba technicky předběžná léčiva, termosetová a termoplastická předběžná léčiva se dramaticky liší.

Termoplastické prepregy jsou kompozitní vyztužení (laminát, uhlíkové vlákno, aramid atd.), které jsou předem impregnovány termoplastickou pryskyřicí. Běžné pryskyřice pro termoplastické prepregy zahrnují PP, PET, PE, PPS a PEEK. Termoplastické prepregy mohou být poskytovány v jednosměrné páse nebo v tkaninách, které jsou tkané nebo sešité.

Primární rozdíl mezi termosetem a termoplastickým prepregem je ten, že termoplastické prepregy jsou stabilní při pokojové teplotě a obecně nemají skladovatelnost. Toto je přímý výsledek rozdíly mezi termosetovými a termoplastickými pryskyřicemi.

Při výrobě kompozitních přípravků se běžně používají termosety. Jako primární pryskyřičná matrice se používá epoxid. Jiné termosetové pryskyřice se vyrábějí na prepregy včetně BMI a fenolových pryskyřic.

U termosetového prepregu začíná termosetová pryskyřice jako kapalina a plně impregnuje vyztužení vlákna. Přebytečná pryskyřice je z výztuže přesně odstraněna. Mezitím epoxidová pryskyřice prochází částečným vytvrzováním, měnícím stav pryskyřice z kapaliny na pevnou látku. Toto je známé jako „B-fáze“.

Ve stupni B je pryskyřice částečně vytvrzena a obvykle lepkavá. Když se pryskyřice zahřeje na zvýšenou teplotu, často se před úplným vytvrzením krátce vrátí do kapalného stavu. Po vytvrzení je nyní termosetová pryskyřice, která byla ve stupni b, plně zesíťovaná.

Snad největší výhodou použití prepregů je jejich snadné použití. Řekněme například, že má zájem o výrobu plochého panelu z uhlíkových vláken a epoxidové pryskyřice. Pokud by používaly kapalnou pryskyřici v uzavřeném formovacím nebo otevřeném formovacím procesu, bylo by třeba získat tkaninu, epoxidovou pryskyřici a tvrdidlo pro epoxidovou pryskyřici. Většina epoxidových tvrdidel je považována za nebezpečnou a manipulace s pryskyřicemi v kapalném stavu může být špinavá.

U epoxidového prepregu je třeba objednat pouze jednu položku. Epoxidový prepreg přichází na roli a má požadované množství pryskyřice a tužidla již napuštěné v tkanině.

Většina termosetových přípravků přichází s podložním filmem na obou stranách textilie, který jej chrání během přepravy a příprav. Prepreg se potom odřízne na požadovaný tvar, opěra se odloupne a prepreg se potom položí do formy nebo nástroje. Teplo a tlak se pak aplikují po stanovenou dobu. Některé z nejběžnějších typů prepregů trvají jednu hodinu, než se vytvrdí při asi 250 ° F, ale jsou k dispozici různé systémy při nižších i vyšších teplotách a časech vytvrzování.

• Skladovatelnost: Vzhledem k tomu, že epoxid je ve fázi B, musí být před použitím skladován buď v chladu nebo zmrazený. Celková skladovací životnost může být navíc nízká.
• Prohibiční náklady: Při výrobě kompozitů procesem, jako je pultrusová nebo vakuová infuze, se surové vlákno a pryskyřice kombinují na místě. Při použití prepregů musí být surovina nejprve předregistrována. To se nejčastěji provádí mimo specializovanou společnost, která se zaměřuje na prepregy. Tento přidaný krok ve výrobním řetězci může zvýšit náklady a v některých případech téměř zdvojnásobit náklady na materiál.