پلیمرهای تقویت شده با الیاف شیشه-GRP

پلیمرهای های تقویت شده با الیاف (FRP) موادی کامپوزیتی هستند که از ماتریس پلیمری تقویت شده با الیاف ساخته می‌شوند و در سال‌های اخیر رشد قابل توجهی را در صنایع مختلف به عنوان موادی با بازدهی بالا داشته‌اند. در این مواد ماتریس پلیمری به دلیل کاربردهای گسترده ای که در صنایع شیمیایی، هوافضا، کاربردهای معماری و … دارند توجهات زیادی را به خود اختصاص داده‌اند. در این کامپوزیت‌ها به صورت رایج از الیاف شیشه و کربن استفاده می‌کنند. کامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده با الیاف شیشه (GRP) با استفاده از تکنیک‌های مختلفی تهیه می‌شوند و برای کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. الیاف شیشه خواص خوبی از جمله استحکام بالا، انعطاف پذیری، سختی و مقاومت به مواد شیمایی خوبی دارند.

انواع پلیمرهای تقویت شده با الیاف شیشه

انواع مختلفی از الیاف شیشه وجود دارد که هر کدام خواص منحصر به فرد خود را دارند بنابراین این الیاف به عنوان یکی از پر کاربردترین نوع الیاف برای تهیه کامپوزیت‌های پلیمری تقویت شده مورد استفاد قرار می‌گیرند. از پلیمرهای تقویت شده با الیاف شیشه به صورت گسترده برای ساخت لوله‌ها و مخازن استفاده می‌شود. لوله‌های GRP به دلیل داشتن مزایایی مثل مقاومت شیمایی و حرارتی و سهولت حمل و نقل نسبت به سایر مواد برای کابردهای صنعتی در ارجحیت قرار دارند.

از جمله مهم‌ترین کاربردهای این کامپوزیت‌ها می‌توان به مخزن‌های نگهداری آب، مخزن کامپوزیت، ساخت تیغه‌های توربین‌های بادی، اجزای هواپیماها و اتومبیل‌های ورزشی، استفاده در ساخت دریچه منهول کامپوزیتی اشاره کرد. از رزین‌های مختلفی برای ساخت کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف شیشه استفاده می‌شود ولی با این حال از رزین‌های اپوکسی به دلیل سادگی و صرفه اقتصادی به صورت گسترده استفاده می‌شود.

تهیه پلیمرهای تقویت شده با الیاف شیشه

بیشتر پلیمرهای تقویت شده با الیاف شیشه آرایش یافته به صورت تناوبی تهیه می‌شوند. یکی از مهم‌ترین مشکلات GRP‌ها که برای مخزن آب شرب مناسب هستند، مقاومت پایین در محیط‌های آبی به خصوص در محیط آب شور است. میزان جذب آب کامپوزیت‌های پلیمری پارامتر بسیار مهمی از تخریب این کامپوزیت‌ها به شمار می‌رود بطوریکه هرچه جذب آب کامپوزیت بیشتر شود امکان تخریب با سه مکانیزم زیر بیشتر می‌شود:

• نفوذ مولکول‌های آب به صورت مستقیم در رزین و گاهی از اوقات در داخل الیاف
• جریان موئینی مولکول‌های آب در سطح مشترک الیاف و رزین که بازترکیب آن‌ها را موجب می‌شود.
• نفوذ آب از طریق ریز ترک‌ها، خلل و فرج و نقاط شکسته که در ماده وجود دارد. برای رفع این مشکلات در سال‌های اخیر از نانو ذرات برای جلوگیری از نفوذ آب در سطح مشترک پلیمر و الیاف استفاده شده است.