FRPは高強度エンジニアリングプラスチックの一種です。そのフルネームはガラス繊維強化プラスチックです。それは通常のプラスチックよりもはるかに高い強度を持っているので、成形および硬化後、それはより高い比強度(すなわち、密度に対する強度の比)を有し、鋼に匹敵することができるので、人々はそれにガラス鋼のニックネームを与える。その外観は1940年にさかのぼることができます。中国は1958年にFRPの研究と応用を始めました。1960年代初頭、シートモールディングコンパウンド(SMC)の出現後、自動車製造用の鋼材は多くの金属自動車部品を置き換え、そのメンテナンスは簡単で美しい外観、遮音性、断熱性、耐衝撃性能は金属よりも優れており、簡単なプロセス、軽量で耐久性があり、価格も比較的安いです。
FRPの原材料と化学ベース
FRPの主な原材料は、樹脂補強材およびその他の補助材料です。樹脂には、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが含まれ、補強材料には、ガラス繊維、炭素繊維、ホウ素繊維、グラファイト繊維、セラミック繊維、金属繊維、有機繊維、ウィスカーなどが含まれます。副原料としては、硬化剤、促進剤、希釈剤、難燃剤、紫外線吸収剤、充填剤、顔料、離型剤等が挙げられる。
FRPは、合成樹脂、ガラス繊維およびその製品で構成されるプラスチックベースの複合材料です。合成樹脂は有機化合物であり、ガラス繊維は無機化合物である。ガラス繊維強化プラスチックは、合成樹脂といくつかの添加剤でできています。合成樹脂は、通常、熱可塑性と熱硬化性に分けられる。ある。熱可塑性樹脂は、通常、粉末、粒子、板またはブロックの形状の固体である。加熱すると、柔らかくなったり溶けたり、流動したり変形したりします。再度冷却すれば、固体に戻ることができる。過度の加熱によって分解されない限り、加熱前後の特性は変わらない。代表的な熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアミド(ナイロン66)等が挙げられる。押出および射出は、一般的に熱可塑性樹脂成形に使用されています
射出、ブロー成形、ダイカストおよび他の方法。
b.熱硬化性樹脂熱硬化性樹脂は、一般に、非常に粘性の高い流体または粉末、塊状の固体であり、硬化前のその特性は熱可塑性樹脂のものと類似しているが、ある温度で変形、流動および固化する。形成後、元のプロパティに戻ることはできなくなり、構造も変更されています。代表的な熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂(ベークライト)、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂の成形方法が一般に採用され、ウェッジプレス法が採用される。この種の樹脂は、硬化前に可塑性を有する。常温または加熱下で金型フレームに流れ込みます。それは硬化し、特定の温度で形成されます。離型後、完成品です。不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタンなどの一部の熱硬化性樹脂も室温で硬化させることができます
樹脂には硬化剤や促進剤が添加されているため、硬化剤と樹脂との反応が熱を放出し、温度を開放して反応を促進します。低温での反応に硬化剤が関与しにくい場合でも、低温促進剤はそれを活性化・分解して硬化反応を促進します。
3 FRPの形成機構
3.1 全般
合成樹脂とガラス繊維の複合体は、主に合成樹脂に依存して緩いガラス繊維を結合させ、優れた性能を有する複合材料を形成する。繊維は柔らかく、コンパウンド前に樹脂マトリックスが流動しているが、硬化後に高強度FRPにコンパウンドすることができる。
3.2 複合成形
合成樹脂にガラス繊維を配合する場合は、バインダーとして樹脂を使用します。固体架橋剤の作用下では、ネットワークはより良い強度を有する。それは真ん中にゆるくて柔らかいガラス繊維を固め、ガラス繊維は強化の役割を果たすFRPの「骨格」になります。複合成形は、主に樹脂とガラス繊維の選択に依存し、異なる原材料は異なる複合効果を有する。FRP成形は、硬化温度、圧力、時間にも直接関係しています。硬化温度は一般に常温硬化(15~25C)、中温硬化(60~90C)及び高温硬化(90~170C)の3つに分けられ、ハンドペースト成形は通常常温硬化を採用し、巻き取り成形は中温硬化を採用し、成形シート成形コンパウンド(SMC)及びバルク成形コンパウンド(BMC)のみが高温硬化を採用する。ハンドペースト成形は、一般に常圧成形であり、成形は加圧成形である。