Voor- en nadelen van thermoplastische harsen
Ten eerste: uitstekende slagvastheid. Thermoplastieken met uitstekende prestaties kunnen soms tot 10 keer beter bestand zijn dan thermohardende kunststoffen.
Ten tweede: sterke plasticiteit. Onverwerkte thermoplast bij kamertemperatuur bevindt zich bijvoorbeeld in een vaste toestand. In het geval van verwarming of onder druk zetten, verandert de thermoplastische kunststof fysiek en wordt de vezel versterkt. De thermohardende kunststof moet chemisch worden omgezet om deze verandering te bereiken.
Onder de dagelijkse benodigdheden kan er meer een wereld van thermoplasten zijn. De reversibiliteit van zijn fysieke veranderingen bepaalt de remodellering van dit materiaal. Een pultrusie thermoplastische rechte staaf kan bijvoorbeeld door verwarming worden omgezet in een gekromde staaf. Voor thermohardende kunststoffen is dit onmogelijk te bereiken. Het voordeel van thermoplasten maakt dat hun afvalproducten kunnen worden gerecycled.
Onder natuurlijke omstandigheden zijn thermoplasten vast en is het moeilijk om versterkte vezels te produceren. Als de thermoplastische hars een versterkende vezel moet produceren, moet deze worden verwarmd tot een smeltpunt onder een bepaalde druktoestand en worden afgekoeld tot onder de druk. Dit proces is buitengewoon gecompliceerd en veel minder handig dan de conventionele thermohardende hars. De vezelversterking van thermoplasten vereist speciaal gereedschap, dure technologie en apparatuur om te bereiken, dus de economische voordelen zijn slecht.
Eigenschappen van thermohardende hars en voor- en nadelen
Momenteel zijn de meest gebruikte thermohardende harsen polyesterharsen, gevolgd door vinylesters en epoxyharsen.
Ten eerste is een hars die vloeibaar is bij kamertemperatuur gemakkelijk te verwerken. In het productieproces is het eenvoudig om de lucht in de thermohardende hars af te tappen met behulp van een lamineermachine. Tegelijkertijd maakt de thermohardende hars snelle verwerking mogelijk met behulp van een vacuümpomp of een pomp met positieve druk, waardoor de efficiëntie van de productie wordt verbeterd.
Naast de voordelen van gemakkelijke verwerking, worden thermohardende harsen op grote schaal gebruikt bij de vervaardiging van verschillende gesloten matrijzen vanwege hun lage grondstofkosten en uitstekende prestaties.
Bovendien kunnen thermohardende harsen worden gebruikt om versterkende vezels te produceren, evenals matrixcomponenten (dwz op hars gebaseerde composieten) als composietmaterialen. Veel thermohardende kunststofproducten gebruiken vezelversterkingen zoals glasvezel, koolstofvezel, basaltvezel of aramide om hun uithardingseigenschappen te verbeteren. Deze producten hebben de voordelen van een laag gewicht en een hoge sterkte. Zij hebben het voortouw genomen bij het realiseren van doorbraken in de drie grote kringen van composietmaterialen en hebben geleidelijk hun toepassingen op het gebied van luchtvaart, automobiel- en scheepvaartindustrie ontwikkeld.
De laatste jaren zijn er ook enkele voorbeelden geweest waarin thermoplastische harsen en continue vezels worden gebruikt om innovatieve structurele samengestelde producten te vormen. Thermoplastieken hebben enkele duidelijke voordelen ten opzichte van thermohardende kunststoffen, maar veel defecten kunnen niet worden genegeerd.
Wanneer de thermohardende hars eenmaal is verknoopt en uitgehard, kan deze echter niet omkeerbaar zijn en kan niet opnieuw worden gevormd. Daarom is de thermohardende hars een wegwerpbaar materiaal en is deze moeilijk te recyclen en opnieuw te gebruiken. Verschillende nieuwe bedrijven hebben echter aangegeven dat ze met succes afbraak van afvalharsmaterialen hebben bereikt door pyrolysereacties bij hoge temperatuur en het herstel van versterkte vezels hebben voltooid.
Op dit moment vordert de productietechnologie van thermohardende kunststoffen en thermoplasten. In productie en leven hebben beide materialen hun eigen plek en vervullen ze hun taken. Ik geloof dat beide in de toekomst van materialen onmisbaar zijn.
