Перерабатываемые термореактивные пластмассы и термопластические эпоксидные смолы:расширяющийся ландшафт

Термореактивный или термопласт? Этот вопрос часто задают, когда CompositesWorld исследует публикуемые истории. Использует ли конкретное применение композитов преимущества высоких механических свойств, присущих многим термореактивным смолам, или свариваемость, формуемость или способность к переработке, полученные от термопластов? Благодаря нескольким инновационным компаниям ответом для многих приложений может стать «и то и другое», поскольку повторно обрабатываемые термореактивные пластмассы, сочетающие в себе свойства термореактивных материалов и термопластов, зарекомендовали себя на рынке. Ниже приводятся основные текущие претенденты в этой области.

Термореактивные термопласты

Жидкая термопластическая смола Elium от Arkema (Колумбия, Франция и King of Prussia, Пенсильвания, США) была представлена ​​в 2014 году. Как сообщается, первая на рынке термопластическая смола Elium - термоформованная, свариваемая, пригодная для вторичной переработки - похожа на термореактивную. смола, обладает высокими механическими свойствами и совместима с обычными процессами производства термореактивной смолы.

Компания выпустила три разновидности Elium, специально для инфузии, литья под давлением (RTM) и влажного компрессионного формования. Также считается, что элий подходит для пултрузии. Примеры применения включают в себя лопасти ветряных турбин, армирование бетона и оконные профили, и Arkema заявила, что этот материал также имеет потенциал на автомобильном, аэрокосмическом и спортивном рынках.

Компания Cecence (Солсбери, Великобритания) разработала семейство термопластичных эпоксидных продуктов, называемых серией K, доступных в виде препрега, полупрегна K_Plate, формовочного компаунда K-Rod и K-Chip. Материал описывается как термопластичная смола с прикрепленными к концам эпоксидными компонентами.

Автор фотографии:Cecence

В отличие от традиционных термопластов, смолы K_Series имеют относительно низкую вязкость, больше похожую на термореактивные, что обеспечивает равномерное распределение смолы на различных волокнах и совместимость с проклейкой эпоксидных волокон. Продукция K_Series также легко окрашивается и склеивается, как термореактив. Однако, как и обычные термопласты, продукты K_Series позволяют реформировать готовые детали и считаются прочными и энергопоглощающими.

Применения включают оборудование воздушной линии (OHLE) для рельсов, а также демонстрации и другие проекты в автомобилестроении и строительстве. Компания заявила, что ключевыми направлениями дальнейшего развития являются разработки в области снижения шума и возможности вторичной переработки.

Термореактивные пластмассы

Фото:Маллинда

Витримерные смолы Маллинды (Денвер, Колорадо, США), разрабатываемые с 2014 года, представляют собой индустриализацию типа повторно обрабатываемых термореактивных материалов, впервые названных в 2011 году. Благодаря работе компании по разработке высокостабильных, но реконфигурируемых имин-связанных углеродно-азотных сетей двойных связей внутри химический состав смолы, витримеры могут быть изменены и переработаны при нагревании как термопласт, а также могут быть отверждены и сшиты, как термореактивный пластик. Из-за обратимого химического состава, присущего витримерам, отвержденные материалы также могут быть деполимеризованы и отделены от волокна в мягких условиях.

В настоящее время разрабатываются другие итерации, первые две разновидности витримера Маллинды - это Vitrimax T60 для спортивных товаров и Vitrimax T130 для замены стандартных структурных эпоксидных смол в автомобильных, ветровых и промышленных конструкциях.

Компания L&L Products (Ромео, штат Мичиган, США) разработала реформируемую адгезивную пленку на основе эпоксидной смолы под названием T-Link Film, которая, как утверждается, демонстрирует как адгезионные преимущества эпоксидной смолы, так и возможность вторичной переработки, ремонтопригодность и формуемость инженерного термопласта. Пленка T-Link считается более эффективной по сравнению с традиционными термопластичными клеящими пленками, а также служит решением для замены грязных и трудоемких жидких эпоксидных смол. Продукт, недавний ребрендинг термопластичной эпоксидной клейкой пленки L&L L-F610, доступен в виде пленки, смолы или пряжи с покрытием.

Наконец, основная цель европейского консорциума Airpoxy, состоящего из 11 членов, во главе с CIDETEC (Сан-Себастьян, Испания), заключается в снижении затрат на производство и обслуживание композитных деталей на аэрокосмическом рынке за счет разработки термоформованных, ремонтируемых, склеиваемых эпоксидных смол. композиты на основе (см. «Перерабатываемые, ремонтируемые и перерабатываемые эпоксидные смолы для композитов»).

Новое семейство продуктов, получившее название Airpoxy, разработано на основе того, что консорциум назвал «умной эпоксидной смолой», - термореактивных смол, которые демонстрируют обратимые, динамические химические связи, которые сохраняют способность пропитки волокна и стабильность термореактивных пластиков, добавляя при этом возможность повторной обработки, ремонта и вторичной переработки термопластов. В настоящее время демонстрационные демонстрации авиационных панелей с использованием Airpoxy служат для проверки технологии.