Kompozitinėse medžiagose pagrindinė dervos funkcija yra perkelti įtempį tarp armuojančių pluoštų ir atlikti pluoštų tvirtinimo vaidmenį, apsaugodama pluoštus nuo mechaninių ir aplinkos pažeidimų. Polimerinių kompozitų sutvirtinimui dažniausiai naudojama dervos matrica yra termoplastinė arba termoreaktyvi. Šiame straipsnyje trumpai pristatomos kelių įprastų termoreaktyvių dervos matricų charakteristikos.
Daugumoje kompozitinių medžiagų gamybos procese naudojamos termoreaktingos dervos, kurios iš skystos į kietas paverčiamos polimerizacija arba kryžminiu ryšiu. Naudojamos gatavų gaminių gamyboje, termoreaktingos dervos yra „kietinamos“ naudojant katalizatorius, šilumą arba abiejų derinį. Sukietėjusios termoreaktyvios dervos negalima grąžinti į pradinę skystą formą. Įprasti termoreaktingi plastikai yra poliesteris, vinilo esteris, epoksidas ir poliuretanas.
Nesočioji poliesterio derva
Nesočiosios poliesterio dervos (UPR) yra pagrindinė jėga kompozitinių medžiagų pramonėje, kuri sudaro apie 75 % visos naudojamos dervos. Yra įvairių žaliavų ir apdorojimo būdų, kurie gali būti naudojami norint suformuoti arba apdoroti reikiamas poliesterio dervų savybes. Poliesteriai yra universalūs, nes juos galima modifikuoti arba pritaikyti kuriant polimerų grandines. Jie yra naudingi beveik visose kompozicinių medžiagų pramonės srityse.
Pagrindinis šių dervų pranašumas yra pusiausvyra tarp eksploatacinių savybių (įskaitant mechanines, chemines ir elektrines), matmenų stabilumo, kainos ir lengvo tvarkymo ar apdorojimo. Poliesterio gamintojai gali pateikti dervas su reikiamomis savybėmis, kad atitiktų konkrečių galutinių vartotojų poreikius.
Epoksidinė derva
Epoksidinė derva gali būti naudojama įvairioms kompozitinėms detalėms, konstrukcijoms ir betono remontui. Pagerinus dervos struktūrą, galima pagaminti daug skirtingų našumo lygių gaminių. Palyginti su nesočiąja poliesterio derva, pagrindinis epoksidinės dervos pranašumas yra mažesnis susitraukimas.
Epoksidinės dervos taip pat gali būti sudarytos iš skirtingų medžiagų arba sumaišytos su kitomis epoksidiinėmis dervomis, kad būtų pasiektos specifinės eksploatacinės savybės. Epoksidinės dervos daugiausia naudojamos gaminant aukštos kokybės kompozitines medžiagas, pasižyminčias puikiomis mechaninėmis savybėmis, atsparumu korozijai, puikiomis elektrinėmis savybėmis, geromis eksploatacinėmis savybėmis aukštoje temperatūroje, geru sukibimu su pagrindais arba šių privalumų deriniu. Tačiau epoksidinė derva neturi ypač gero atsparumo UV spinduliams.
Vinilo esteris
Vinilo esterių kūrimas sujungia epoksidinių dervų privalumus ir geresnį valdymą / greitesnį kietėjimą, o tai yra būdinga nesočiųjų poliesterio dervų savybė. Šios dervos gaminamos epoksidinei dervai reaguojant su akrilo arba metakrilo rūgštimi. Tai suteikia nesočiųjų vietų, labai panašių į tas, kurios susidaro poliesterio dervose, kai naudojamas maleino anhidridas. Gauta medžiaga buvo ištirpinta stirene, kad susidarytų skystis, panašus į poliesterio dervą.
Vinilo esteriai taip pat gali būti kietinami įprastais organiniais peroksidais, naudojamais su poliesterio dervomis. Vinilo esteris pasižymi mechaniniu tvirtumu ir puikiu atsparumu korozijai, o šias pagerintas savybes galima pasiekti be sudėtingo apdorojimo, tvarkymo ar specialių dirbtuvių apdorojimo operacijų (dažniausiai naudojant epoksidinę dervą).
Fenolio dervos
Fenolio dervos yra dervų rūšis, kurios paprastai yra fenolio (anglies rūgšties) pagrindu. Fenolio derva sukietėja kondensacijos reakcijos metu ir susidaro vanduo, todėl apdorojimo metu ją reikia pašalinti. Dažymas taikomas tik raudonai, rudai arba juodai.
Fenoliniai kompozitai turi daug pageidaujamų savybių, įskaitant atsparumą aukštai temperatūrai, atsparumą šliaužimui, puikias šilumos ir garso izoliacijos savybes, atsparumą korozijai ir puikias ugnies/dūmų/dūmų toksiškumo charakteristikas. Fenolio derva naudojama kaip klijai arba matriciniai klijai dirbtinai medienai (fanerai), stabdžių antdėklams, sankabos plokštėms, grandinių plokštėms ir kt.
poliuretanai
Poliuretanai – tai polimerų šeima, pasižyminti įvairiomis savybėmis ir panaudojimo galimybėmis, kurios visos yra pagrįstos egzotermine organinių poliizocianatų ir poliolių (alkoholių, turinčių daugiau nei vieną hidroksilo grupę) reakcija. Visai poliuretano medžiagai gaminti gali būti naudojami keli pagrindiniai komponentai, turintys skirtingą molekulinę masę ir funkcijas.
Poliuretanas būna stebėtinai daug formų. Šios medžiagos yra visur ir atlieka svarbų vaidmenį visais mūsų kasdienio gyvenimo aspektais, palyginti su bet kuriuo kitu atskiru polimeru. Jie naudojami kaip dangos, elastomerai, putos arba klijai. Naudojamas kaip išorės ar vidaus apdailos danga, poliuretanas yra tvirtas, lankstus, atsparus chemikalams ir gali greitai sukietėti. Poliuretanas naudojamas kaip elastomeras kietose padangose, ratuose, buferių mazguose arba izoliacijoje.
Yra daug poliuretano putų formulių, skirtų optimizuoti izoliacinių medžiagų, konstrukcinių daugiasluoksnių plokščių ir pastato komponentų tankį. Poliuretanas dažniausiai naudojamas kompozitinėms konstrukcijoms sujungti. Poliuretaninių klijų pranašumai yra tai, kad jie turi gerą atsparumą smūgiams, derva gali greitai sukietėti ir gali gerai sukibti su įvairiais paviršiais (pvz., betonu).
