Стеклопластик (пластик, армированный стекловолокном) GRP
Экологический материал, который бросил вызов традиционному рынку.
Сложно себе представить современную жизнь без стеклопластика. Этот материал был разработан для промышленности в начале ХХ века, хотя поначалу его применяли для утепления домов. Потом появились и другие области применения. Сейчас армированную стекловолокном пластмассу часто используют в авиации и космических технологиях, автомобильной промышленности, морской индустрии и строительстве.
Состав материала
Стеклопластик является композитным материалом, состоящим из полимерной матрицы и стекловолокна. В качестве полимерной матрицы обычно используется эпоксидная, винилэфирная или полиэфирная термореактивные смолы. Смола прибавляет изделию химическую стойкость и устойчивость к условиям внешней среды, закрепляет в структуре ламината волокно и определяет окончательную форму продукту из стеклопластика. Стекловолокно делает композит более прочным. Оно может быть внедрено случайным образом или в необходимом направлении. Наиболее распространенным типом стекловолокна, используемого в производстве стеклопластика, является Е-стекло, оно же – алюмоборосиликатное стекло. Волокно E-CR (электрическая / химическая стойкость) также широко используется в областях, где требуется особенно высокая защита от кислотной коррозии.
Почему это настолько прочный материал
Как и во многих других композитных материалах, эти два материала дополняют друг друга, образуя более прочное соединение. Пластмассовые смолы сильны при сжимающей нагрузке; стекловолокно очень прочное на растяжение. Благодаря сочетанию двух материалов, GRP становится материалом, который очень хорошо противостоит силам сжатия и растяжения. Методы производства стеклопластика включают в себя намотку нити, центробежное литье, ручное формование и распыление, а также пултрузию.
Каковы преимущества его свойств
У GRP много полезных свойств. Кроме того, что стеклопластик характеризуется небольшим весом в отношении к высокой механической прочности, ему также свойственна стойкость к химикатам и коррозии (а так как это диэлектрический материал, в том числе и к электролитической коррозии), ультрафиолетовому излучению, а также температурная стабильность и экологическая чистота. Благодаря водонепроницаемости, материал идеально подходит для использования на открытом воздухе. Если использовать в индивидуальном процессе изготовки негорючие смолы, можно создать огнеупорный стеклопластик. GRP является очень надежным материалом, у которого очень долгий срок эксплуатации. Поэтому он идеально подходит для самых разнообразных решений в разных областях промышленности.
Применение стеклопластика для строительства трубопроводов
С 1950-х годов стеклопластик прочно закрепился в сфере строительства трубопроводов. Трубы GRP применяются сегодня во многих проектах: канализационных системах, трубопроводах питьевой воды, водохранилищах, дренажных трубах, напорных водоводах гидроэлектростанций, промышленных трубопроводных системах, а также реабилитационных решениях с трубопроводами некруглого сечения и многих других. Методы прокладки труб столь же разнообразны и включают методику открытой траншеи, надземную прокладку, прокладку на подвесках и под водой, а также бестраншейные технологии, такие как релайнинг (санация) и микротоннелирование.
Стеклопластик в Amiblu
Изготавливаемые Amiblu трубы GRP обычно создаются методами намотки волокна (по технологии Flowtite) или центробежного литья (по технологии Hobas). И в одной, и в другой технологиях песок и наполнители добавляются в композит, состоящий из волокна и смолы, чтобы достичь достаточной толщины стенок и тем самым увеличить прочность и жесткость трубы.
В процессе намотки волокна используется арматура из цельного и рубленого стекловолокна, которое накладывается на вращающуюся, передвигающуюся по окружности оправку. Таким образом, трубу создают изнутри, постепенно наращивая ее наружу.
В процессе центробежного литья, стенка трубы создается в обратном направлении (сначала наружные, затем внутренние слои) во вращающейся форме. Сырье, в том числе рубленое стекловолокно, по очереди подается на форму манипулятором, движущимся вперед и назад.
Труба GRP, созданная любым из этих методов, обладает свойствами, которые превосходят трубы из других материалов по разным параметрам.
В чем разница между FRP и GRP?
Стеклопластик: стекловолокно Усиление пластика, также известное как FRP, китайское название: стеклопластик с термореактивной пластмассой или армированный стекловолокном пластик.
Это композитный материал, включая матрицу и армирование двух частей. Матрица материала GRP представляет собой смолу, которая играет роль склеивания, составляя 30-40% от общего объема. Смола представляет собой термореактивный пластик, в том числе эпоксидный (EP), фенольный (PF) и т. Д., В то время как смола также является органическим неметаллическим материалом. Армирование из стекловолокна — это стекловолокно, оно играет определенную роль в укреплении. Стекловолокно представляет собой неорганическое и неметаллическое искусственное неорганическое волокно, такое как стекловолокно, углеродное волокно, волокно кевлара B и т. Д., Что составляет 60%
70% от общего объема. Поэтому GRP представляет собой органические неметаллические и неорганические неметаллические композитные пластиковые матричные композиты.
GRP обладает хорошими электроизоляционными свойствами и связующими свойствами, высокой механической прочностью и термостойкостью, текстилем, стойкостью к кислотам, щелочам и органическим растворителям, устойчивым к форме бактериям. Литьевая усадка мала, объемная усадка от 1% до 5%, после добавления отвердителя для формования под давлением под давлением, также может быть отверждена при контактном давлении комнатной температуры.
FRP (Fiber Reinforced Plastics), армированные волокном, обычно относится к ненасыщенному полиэфиру, армированному стекловолокном, эпоксидной смоле и матрице фенольной смолы, обычно известной как стальная сталь.
FRP представляет собой пластик, армированный стекловолокном, доступный на английском языке, говорится в FRP. Пластмасса, буквально, относится к пластичности материала, в настоящее время обычно относится к искусственному пластику, который изготовлен из смолы плюс различные добавки, если смола не добавляет никаких добавок, которую нельзя назвать пластиком, ее можно назвать только смолой. Из-за термопластичной смолы и термореакции точек, поэтому пластик также делится на два типа термопластичных и термореактивных материалов. Если для укрепления термопластов используются стекловолокна, их можно назвать термопластичным FRP: термореактивный FRP, если используется термореактивный пластик, армированный стекловолокном. Текущее производство FRP в основном относится к терминам термореактивности. FRP представляет собой композиционный материал, если он используется с материальной точки зрения, а FRP можно рассматривать как структуру из собственной составной структуры.
2, FRP, каковы характеристики и недостатки?
A: FRP имеет следующие характеристики.
(1) светлый и сильный
Относительная плотность от 1,5 до 2,0, только углеродистая сталь 1/4
1/5, но прочность на растяжение близка к или даже больше, чем углеродистая сталь, и удельную прочность можно сравнить с продвинутой легированной сталью. Поэтому он имеет отличные результаты в области применения авиации, ракет, космических аппаратов, сосудов высокого давления и других продуктов, требующих снижения веса. Некоторые эпоксидные FRP растяжения, изгиб и прочность на сжатие могут достигать более 400Mpa. Примечание: удельная прочность, т.е. сила, деленная на плотность.
(2) хорошая коррозионная стойкость
FRP является хорошим коррозионно-стойким материалом, который обладает хорошей устойчивостью к атмосфере, воде и кислотам, щелочам, солям, маслам и растворителям в общих концентрациях. Применяется ко всем аспектам сохранения химических веществ, заменяет углеродистую сталь, нержавеющую сталь, древесину, цветные металлы.
(3) хорошие электрические свойства
Отличный изоляционный материал, используемый для изготовления изоляторов. Высокая частота может защитить хороший диэлектрик. Микроволновая проницаемость хорошая, широко используется в радиолокационном обтекателе.
(4) хорошие тепловые характеристики
FRP имеет низкую теплопроводность от 1,25 до 1,67 кДж / (м · ч · К) при комнатной температуре и только от 1/100 до 1/1000 от металла, что является отличным теплоизолятором. Идеально подходит для термозащиты и абляции материалов при кратковременных сверхвысоких температурах, защищает космический аппарат от эрозии высокоскоростного воздушного потока выше 2000 ° C.
① В соответствии с потребностями гибкости при проектировании различных конструкционных изделий в соответствии с требованиями, продукт может иметь очень хорошую целостность.
② может полностью выбрать материал для удовлетворения характеристик продукта, например: вы можете спроектировать устойчивую к мгновению выпадения, мгновенную высокую температуру, продукт имеет специальную высокую прочность в одном направлении, хорошие диэлектрические свойства и т. Д.
(6) Хорошее качество изготовления
① В зависимости от формы изделия, технических требований, использования и количества, чтобы гибко выбрать процесс формования.
② простой процесс, может быть литье, экономические результаты выдающиеся, особенно для сложных форм, не просто сформировать небольшое количество продуктов, но также подчеркнуть его превосходство в этом процессе.
Не могу попросить FRP удовлетворить все требования, FRP не является панацеей, FRP также имеет некоторые недостатки.
(1) Низкий модуль упругости
FRP имеет модуль упругости в два раза по сравнению с древесиной, но в десять раз меньше, чем у стали (E = 2,1 × 106), поэтому он часто недооценивается и легко деформируется в структуре продукта.
Преимущества стекловолокнистого пластика (GRP) в сравнении со сталью
Большинство различных серий кузовов МДМ изготавливаются из сэндвич-панелей с использованием пластика Lamilux (Германия).
Многие задаются вопросами, что пластиковые панели тяжелые, не практичные или их трудно ремонтировать. Ниже, мы с нашими немецкими партнерами, постарались ответить на все эти вопросы.
Преимущества стекловолокнистого пластика:
Устойчивость к погодным явлениям, в частности к граду
Благодаря тому, что пластик обладает хорошей ударостойкостью и имеет более низкую остаточную деформацию, нежели чем у стали — его поверхность менее подвержена изменениям вследствие воздействия града.
Устойчивость к коррозии
Тест «солевой туман»
Тест «солевой туман»(тест «брызгами соли» или «соленым спреем») — стандартизированный испытательный метод, используемый, чтобы проверить сопротивление покрытия образцов материала против коррозии. Так как покрытие может обеспечить высокое сопротивление коррозии на протяжении всей жизни изделия, необходимо проверить сопротивление коррозии другими средствами. Тест «солевой туман» — это ускоренный тест коррозии, который производит коррозийное воздействие на покрытие образцов металла, чтобы предсказать его пригодность в качестве окончательной защитной обработки. Оценивается промежуток времени, после которого, появляются продукты коррозии (окиси). Продолжительность испытания зависит от сопротивляемости покрытия коррозии; чем больше стойкость покрытия к коррозии, тем дольше в испытании, не появляются её признаки.
Тест проводился 480 часов согласно стандарту DIN EN ISO 9227 NSS
Результаты теста для пластика Lamilux GRP и стали:
- Несмотря на герметичное покрытие стали, образец начинает ржаветь
По желанию на GRP может быть нанесено специальное защитное
гелиевое покрытие, в отличие от обычной обработки стали,
это придает пластику Lamilux GRP много дополнительных преимуществ:
- Отличная защита от ультрафиолета, стабильность цвета в течение долгого времени
- Блестящая и непористая поверхность
- Легко чистить
- Неограниченные цветовые решения
- Возможна печать и нанесение рисунков
- Хорошо шлифуется
- Легко окрашивается
Устойчивость к атмосферным явлениям
Поверхность пластика устойчива к таким атмосферным явлениям и внешним воздействиям:
- Дождевая вода, морская вода, дорожная соль
- Производственные загрязнения окружающей среды
- Грязь и песок
Пластик и слой гелевого покрытия уже целиком окрашены в нужный цвет, поэтому отсутствует необходимость в дополнительной покраске
Такой тип покраски, в отличие от обычного нанесения краски, не чувствителен к царапинам и сколам, а так же хорошо защищен от ударов гравия(камней) с дороги
Удобен в использовании
- Хорошо поддается обработке (распил, сверление, резка)
- Высокая устойчивость к вибрации в местах крепления
- В процессе обработки не образуются трещины и прогибы
Пластик GRP, без каких-либо добавок является изолятором
- Изолятор
- Полупроводник
- Проводник
Использование GRP позволяет уменьшить массу изделия и тем самым сохранить энергию
Плотность GRP (в нашем случае) около 1,35 г/см 3
Плотность стали около 7,85 г/см 3
Например, для сэндвич-панелей это означает:
Если вы используете 2.0 мм GRP вместо 0.6 мм стали
GRP: 2 * 1м 2 * 2.0 мм * 1,35 кг/м 2 *мм = 5,4 кг
Сталь: 2 * 1м 2 * 0.6 мм * 7,85 кг/м 2 *мм = 9,42 кг
В этом случае мы экономим приблизительно 4 кг
массы на каждый квадратный метр сэндвич-панели
или другими словами:
мы уменьшаем массу сэндвич-панели приблизительно на 40%
Физические свойства пластика Lamilux GRP в сравнении со сталью
Тонкие листы стали часто приходится гофрировать,
для повышения их жесткости и для более удобного их применения.
В случае с пластиком GRP в этом нет необходимости. Высокая жесткость GRP позволяет использовать
плоскую и гладкую поверхность
Пластик Lamilux GRP одобрен для использования в пищевой индустрии
Это было подтверждено Государственной Санитарно-Эпидемиологической Службой РФ
Grp что это за материал
Видео: What Is The Difference Between FRP and GRP?
FRP против GRP
В современном машиностроении материалы играют жизненно важную роль, определяя дизайн, структуру, производительность и эффективность продукта. Иногда природные инженерные материалы не могут соответствовать спецификациям продукта. Поэтому были разработаны новые материалы, позволяющие удовлетворить широкий спектр инженерных требований путем объединения двух или более материалов вместе. Они известны как композитные материалы.
Бетон, фанера, аэрогель и углеродное волокно — армированные полимеры; все композитные материалы. В этой статье рассматривается особый класс композитных материалов, известных как армированные волокном полимеры. Эти материалы легкие, прочные и прочные.
Что такое армированный волокном пластик / полимер (FRP)?
Полимеры, армированные волокном, состоят из двух основных компонентов; волокна и полимерная матрица. В FRP волокно заделано в полимерную матрицу. Эта структура дает совершенно другие химические и физические свойства, чем свойства отдельных материалов. Фактически, эти материалы удовлетворяют более высоким техническим требованиям, чем обычные материалы. Следовательно, композиты применяются в производстве от менее сложных до очень сложных и требовательных. Основными пользователями композитных материалов являются механическая, гражданская, биомедицинская, морская и аэрокосмическая промышленность.
Основная роль волокон — придавать материалу прочность и жесткость. Но только волокно является хрупким (например, стекло). Таким образом, волокна покрыты покрытием из полимерных материалов. Полимерная матрица удерживает волокна на своем месте и передает нагрузки между волокнами. Он также способствует повышению прочности на межслойный сдвиг.
Волокна, используемые в композите, следующие: E-стекло, S-стекло, кварц, арамид (кевлар 49), Spectra 1000, углерод (AS4), углерод (IM-7), графит (P-100) и бор. В качестве полимеров используются полиэфиры, сложные виниловые эфиры, эпоксидные смолы, бисмалеимиды, полиимиды и фенолы. Каждый полимер имеет разные химические и физические свойства; поэтому вносят различный вклад в составную структуру. В результате свойства композита также различаются в зависимости от полимера.
Полиэстер и винил — недорогие материалы, поэтому они широко используются в коммерческих целях. Эпоксидные смолы используются для изготовления матриц из непрерывного волокна с высокими эксплуатационными характеристиками. Он также лучше, чем винил и полиэстер, в условиях высоких температур. Бисмалеимиды и полиимиды представляют собой высокотемпературные полимерные матрицы для использования в инженерных приложениях, критичных к температуре. Фенольные смолы представляют собой высокотемпературные полимерные системы с хорошей дымо- и огнестойкостью; поэтому используется в салонах самолетов.
Что такое пластик, армированный стекловолокном (GRP) / пластик, армированный стекловолокном (GFRP)?
Армированный стекловолокном пластик, широко известный как стекловолокно, представляет собой армированный волокном полимер со стекловолокном в композитной структуре. Полимер обычно представляет собой эпоксидную смолу, полиэфир или винил. Стекловолокно обычно используется в высокопроизводительных самолетах и планерах для отдыха, лодках, автомобилях, ваннах, гидромассажных ваннах, резервуарах для воды, кровельных изделиях, трубах, облицовке, литье, досках для серфинга и обшивке внешних дверей.
В чем разница между FRP и GRP?
• FRP — это композитный материал, в котором высокопрочные волокна включены в полимерную матрицу. Благодаря высокой прочности и легкому весу они используются во многих коммерческих и инженерных приложениях. FRP широко используется как заменитель металла и дерева. Лучшим примером является использование полимера, армированного углеродным волокном (CFRP), вместо алюминия и титана или высококачественной стали в самолетах.
• Стекловолокно или GRP — это композитный материал, сделанный из стекловолокна, в котором в качестве полимера используется полиэстер, винил или эпоксидная смола. Из него делают планеры, лодки и ванны. Стекловолокно используется в основном в коммерческих целях. Стекловолокно — это один из видов FRP.