Materiale de armare
Cerințele principale pentru materialele de armare utilizate în preimpregnate sunt:
Umecabilitate bună cu rășina;
Bună conformabilitate (drapability), pentru a îndeplini cerințele de turnare pentru produse cu geometrii complexe;
Capacitatea de a satisface cerințele cheie de performanță ale produsului final.
Fibrele de armare includ fibre de sticlă, fibre de carbon, fibre de aramid și altele. Formele obișnuite ale structurilor de armare includ fibre unidirecționale, țesături simple, țesături twill și țesături multiaxiale.
Materiale Matrice
Funcțiile primare ale rășinii matrice sunt:
Pentru a orienta, poziționa și lega fibrele între ele într-o unitate de coeziune;
Pentru a transfera stresul în întregul produs atunci când este supus la sarcini mecanice.
În general, este dificil pentru o singură rășină să satisfacă toate cerințele de performanță{0}}referente procesului; prin urmare, o combinație de mai multe rășini este utilizată în mod obișnuit pentru a facilita operațiunile de procesare-de exemplu, combinarea diferitelor tipuri de rășini epoxidice pentru a ajusta vâscozitatea sistemului de rășini la temperaturi ambiante sau scăzute. Rășinile epoxidice de tip-fenolic pot îmbunătăți reactivitatea și stabilitatea termică a sistemului de rășini, în timp ce rășinile epoxidice de tip Bisfenol A-poate fi utilizate pentru a-și regla vâscozitatea. Cercetările indică faptul că sistemul optim de rășini pentru aplicațiile preimpregnate implică un amestec sinergic de rășină epoxidica lichidă de tip Bisfenol A-, rășină epoxidica solidă de tip Bisfenol A- și rășină epoxidica fenolică.
Selectarea materialelor matrice trebuie să atingă un echilibru între cerințele de performanță ale materialului compozit în sine și cerințele procesului de fabricație. De exemplu, o cerință fundamentală pentru preimpregnatele epoxidice topite la temperatură medie-la cald-topit este ca acestea să nu rămână-lipicioase la atingere în timpul lunilor de vară și să nu devină fragile în timpul iernii. Acest lucru necesită ajustarea proporțiilor diferitelor componente din sistemul de rășină pentru a se asigura că punctul său de înmuiere se încadrează în intervalul de 36-37 de grade vara și 30-32 de grade iarna, controlând în același timp temperatura de întărire a rășinii epoxidice. Temperatura optimă de întărire variază de obicei între 120 și 130 de grade, cu un timp de întărire care nu depășește 90 de minute.
Sistem de întărire
Sistemul de întărire cuprinde agenți de întărire, acceleratori, catalizatori și diluanți, printre alte componente. Având în vedere cerințele de aplicare pentru preimpregnate-în special necesitatea ca acestea să aibă o anumită perioadă de valabilitate la temperatura camerei-, sistemul de întărire utilizează de obicei agenți de întărire latenți. Acești agenți nu reacționează cu rășina în condiții standard de temperatură și presiune; totuși, atunci când sunt supuse unor temperaturi și presiuni ridicate specifice, ele catalizează reticulare-și întărirea rășinii. Acest mecanism facilitează depozitarea stabilă a preimpregnatelor la temperatura ambiantă. Astfel de agenţi de întărire sunt de obicei de tip dispersat; adică ele există ca solide la temperatura camerei și rămân insolubile în matricea de rășină epoxidica. Cu toate acestea, după ce sunt încălzite la temperaturi care se apropie de punctele lor de topire, ele devin miscibile cu rășina epoxidică, inițiind astfel o reacție rapidă de întărire.
Funcția principală a acceleratorilor este de a facilita dizolvarea agentului de întărire în matricea de rășină și de a crește viteza reacției de întărire. Agenții de întărire sunt încorporați pentru a atenua fragilitatea inerentă a matricei de rășină termorigide și pentru a crește rezistența la impact. Diluanții servesc în primul rând la reducerea vâscozității rășinii, îmbunătățind astfel procesabilitatea acesteia. Catalizatorii sunt utilizați în principal pentru a accelera reacția rășinii în timpul fazei de întărire și turnare; totuși, în condiții standard de temperatură și presiune, și ele rămân într-o stare „latentă”-o caracteristică care se dovedește foarte avantajoasă pentru operațiunile practice de fabricație care implică preimpregnate.
