Els plàstics es refereixen a materials compostos principalment de resines (o monòmers polimeritzats directament durant el processament), complementats amb additius com ara plastificants, farcits, lubricants i colorants, que es poden modelar durant el processament.
Característiques clau dels plàstics:
① La majoria de plàstics són lleugers i químicament estables, resistents a la corrosió.
② Excel·lent resistència a l'impacte.
③ Bona transparència i resistència al desgast.
④ Propietats aïllants amb baixa conductivitat tèrmica.
⑤ Generalment fàcil de modelar, acolorir i processar a baix cost.
⑥ La majoria dels plàstics tenen poca resistència a la calor, una alta expansió tèrmica i són inflamables.
⑦ Inestabilitat dimensional, propensa a la deformació.
⑧ Molts plàstics presenten un rendiment deficient a baixes temperatures i es tornen fràgils en condicions de fred.
⑨ Susceptible a l'envelliment.
⑩ Alguns plàstics es dissolen fàcilment en dissolvents.
Resines fenòliquess'utilitzen àmpliament en aplicacions de FRP (plàstic reforçat amb fibra) que requereixen propietats FST (foc, fum i toxicitat). Malgrat certes limitacions (especialment la fragilitat), les resines fenòliques continuen sent una categoria important de resines comercials, amb una producció anual mundial de gairebé 6 milions de tones. Les resines fenòliques ofereixen una excel·lent estabilitat dimensional i resistència química, mantenint l'estabilitat dins d'un rang de temperatura de 150-180 °C. Aquestes propietats, combinades amb el seu avantatge cost-rendiment, impulsen el seu ús continuat en productes FRP. Les aplicacions típiques inclouen components interiors d'avions, revestiments de càrrega, interiors de vehicles ferroviaris, reixes i canonades de plataformes petrolieres marines, materials de túnels, materials de fricció, aïllament de broquets de coets i altres productes relacionats amb FST.
Tipus de compostos fenòlics reforçats amb fibra
Composites fenòlics reforçats amb fibrainclouen materials millorats amb fibres tallades, teixits i fibres contínues. Les primeres fibres tallades (per exemple, fusta, cel·lulosa) encara s'utilitzen en compostos de modelat fenòlics per a diverses aplicacions, particularment peces d'automòbils com ara cobertes de bombes d'aigua i components de fricció. Els compostos de modelat fenòlics moderns incorporen fibres de vidre, fibres metàl·liques o, més recentment, fibres de carboni. Les resines fenòliques utilitzades en els compostos de modelat són resines novolac, curades amb hexametilenetetramina.
Els materials de tela preimpregnats s'utilitzen en diverses aplicacions, com ara RTM (Resin Transfer Molding), estructures sandvitx de bresca, protecció balística, panells interiors d'avions i revestiments de càrrega. Els productes continus reforçats amb fibra es formen mitjançant bobinatge de filaments o pultrusió. Teixit i continucompostos reforçats amb fibranormalment utilitzen resines fenòliques resol solubles en aigua o dissolvents. A més dels fenòlics resol, altres sistemes fenòlics relacionats, com ara benzoxazines, èsters de cianat i la resina Calidur™ recentment desenvolupada, també s'utilitzen en FRP.
La benzoxazina és un nou tipus de resina fenòlica. A diferència dels fenòlics tradicionals, on els segments moleculars estan units mitjançant ponts de metilè [-CH₂-], les benzoxazines formen una estructura cíclica. Les benzoxazines es sintetitzen fàcilment a partir de materials fenòlics (bisfenol o novolac), amines primàries i formaldehid. La seva polimerització per obertura d'anell no produeix subproductes ni volàtils, cosa que millora l'estabilitat dimensional del producte final. A més d'una alta resistència a la calor i a les flames, les resines de benzoxazina presenten propietats absents en els fenòlics tradicionals, com ara una baixa absorció d'humitat i un rendiment dielèctric estable.
Calidur™ és una resina termoestabilitzable de poliarileter amida d'un sol component i estable a temperatura ambient de nova generació, desenvolupada per Evonik Degussa per a les indústries aeroespacial i electrònica. Aquesta resina cura a 140 °C en 2 hores, amb una temperatura de transició vítria (Tg) de 195 °C. Actualment, Calidur™ demostra nombrosos avantatges per als compostos d'alt rendiment: sense emissions volàtils, baixa reacció exotèrmica i contracció durant el curat, alta resistència tèrmica i humida, resistència superior a la compressió i al cisallament dels compostos i excel·lent tenacitat. Aquesta resina innovadora serveix com a alternativa rendible a les resines d'epoxi, bismaleimida i èster de cianat amb Tg mitjana-alta en aplicacions aeroespacials, de transport, d'automoció, elèctrica/electrònica i altres aplicacions exigents.
Data de publicació: 24 de juny de 2025
