FRP versus GRP
In de moderne techniek spelen materialen een cruciale rol bij het bepalen van het ontwerp, de structuur, de prestaties en de efficiëntie van het product. Soms kunnen de van nature voorkomende technische materialen niet voldoen aan de specificaties van een product. Daarom zijn er nieuwe materialen ontwikkeld om aan een breed scala aan technische vereisten te voldoen door twee of meer materialen met elkaar te combineren. Deze staan bekend als composietmaterialen.
Beton, multiplex, aerogel en koolstofvezel zijn versterkte polymeren; het zijn allemaal composietmaterialen. Dit artikel richt zich op een specifieke klasse van composietmaterialen, die bekend staan als vezelversterkte polymeren. Deze materialen zijn licht van gewicht, sterk en robuust.
Wat is vezelversterkte kunststof / polymeer (FRP)?
Vezelversterkte polymeren zijn gemaakt van twee hoofdbestanddelen; vezels en een polymeermatrix. Bij FRP is de vezel ingebed in een polymeermatrix. Deze structuur geeft totaal andere chemische en fysische eigenschappen dan de eigenschappen van de afzonderlijke materialen. In feite voldoen deze materialen aan hogere technische eisen dan de gewone materialen. Vandaar dat composieten worden toegepast in minder geavanceerde tot zeer verfijnde en veeleisende fabricagetaken. Mechanische, civiele, biomedische, maritieme en lucht- en ruimtevaartindustrieën zijn de belangrijkste gebruikers van composietmaterialen.
De primaire rol van vezels is om het materiaal sterkte en stijfheid te geven. Maar de vezel alleen is broos (bijv. Glas). Daarom zijn de vezels omhuld door een coating van polymeermaterialen. Polymeermatrix houdt de vezels op hun plaats en brengt de lasten over tussen de vezels. Het draagt ook bij aan de interlaminaire afschuifsterkte.
De vezels die in composiet worden gebruikt, zijn als volgt; E-glas, S-glas, kwarts, aramide (Kevlar 49), Spectra 1000, koolstof (AS4), koolstof (IM-7), grafiet (P-100) en boor. Polyesters, vinylesters, epoxy's, bismaleïmiden, polyimiden en fenolen zijn de gebruikte polymeren. Elk polymeer heeft verschillende chemische en fysische eigenschappen; draag daarom op een andere manier bij aan de composietstructuur. Hierdoor zijn de composieteigenschappen ook verschillend op basis van het polymeer.
Polyester en vinyl zijn goedkope materialen en worden daarom op grote schaal gebruikt in commerciële toepassingen. Epoxy's worden gebruikt voor hoogwaardige continue vezelmatrices. Het presteert ook beter dan vinyl en polyester bij hoge temperaturen. Bismaleimides en Polyimides zijn harsmatrices voor hoge temperaturen voor gebruik in temperatuurkritische technische toepassingen. Fenolen zijn hogetemperatuurharssystemen met een goede rook- en brandwerendheid; daarom gebruikt in vliegtuiginterieurs.
Wat is glasvezelversterkt kunststof (GVK) / glasvezelversterkt kunststof (GFRP)?
Glasvezelversterkt kunststof, algemeen bekend als glasvezel, is een vezelversterkt polymeer met glasvezels in de composietstructuur. Het polymeer is meestal het epoxy, polyester of het vinyl. Glasvezelmaterialen worden vaak gebruikt in hoogwaardige vrijetijdsvliegtuigen en zweefvliegtuigen, boten, auto's, badkuipen, bubbelbaden, watertanks, dakbedekkingsproducten, buizen, bekleding, gegoten, surfplanken en externe deurvellen.
Wat is het verschil tussen FRP en GRP?
• FRP is een composietmateriaal, waarbij vezels met een hoge sterkte zijn opgenomen in een polymeermatrix. Ze worden in veel commerciële en technische toepassingen gebruikt vanwege hun hoge sterkte en lichte gewicht. FRP wordt veel gebruikt als vervanging voor metaal en hout. Het beste voorbeeld is het gebruik van koolstofvezelversterkt polymeer (CFRP) in plaats van aluminium en titanium of hoogwaardig staal in vliegtuigen.
• Glasvezel of GRP is een composietmateriaal gemaakt van glasvezels en gebruikt polyester, vinyl of epoxy als polymeer. Het wordt gebruikt om zweefvliegtuigen, boten en badkuipen te maken. Glasvezel wordt voornamelijk gebruikt voor commerciële toepassingen. Glasvezel is een type FRP.
