37300 skanowanie0002 (81)

Wytwarzanie kompozytów piankowych

\Wprowadzenie

Kompozyty znane są już od starożytności. W Babilonie szlaki procesyjne pokrywano masą bitumiczna wzmacniana plecioną słomą. Ponad 5 000 lat temu stosowano słomę oraz końskie włosie do wzmacniania glinianych cegieł, co zwiększało ich odporność na kruche pękanie. Od starożytności znano również papier oraz beton. Do naturalnych kompozytów zaliczają się np. drewno, kości, mięśni.

Aktualnie, materiały kompozyty możemy podzielić na włókniste, proszkowe (zbrojone cząstkami) oraz piankowe. Kompozyty włókniste - to kompozyty głownie polimerowe zbrojone włóknem szklanym, węglowym, kewlar. Rozwój tej grupy kompozytów umożliwił zastępowanie metali w samolotach, transporcie samochodowym. Znajdują również szerokie zastosowanie do budowy łodzi.

Przykładem kompozytów proszkowych jest beton (mieszania ziarn krystalicznych z cementem). Do zbrojenia polimerów stosowane są piasek, mączka kwarcowa lub szkło. Osnowa metaliczna zbrojona jest głównie twardymi cząstkami ceramicznymi (np. węgliki spiekane - osnowa kobaltowa, zbrojenie cząstkami węglika wolframu).

Kompozyty piankowe (pianki) - to kompozyty ciała stałego i gazu. Moduł sprężystości pianek jest inny niż moduły innych materiałów. Znajdują one zastosowanie tam, gdzie wysoka sztywność materiału nie jest pożądaną cechą (np. poduszki tłumiące, opakowania i wykładziny zabezpieczające w trakcie transportu). Zaliczają się do nich np. kości, drewno, korek.

Otrzymywanie kompozytów piankowych

Większość polimerów można spieniać. Proces ten może być realizowany może być następująco:

•    przez mechaniczne mieszanie,

•    przez wdmuchiwanie pod ciśnieniem gazu do stopionego polimeru,

•    mieszanie chemicznego środka spieniającego z granulkami polimeru przed jego przetwarzaniem (podczas ogrzewania ze środka spieniającego uwalniany jest CO2, który tworzy bąbelki w produkcie końcowym,

•    środki spieniające mogą też być wprowadzane do substratów z których otrzymywane są polimery termoutwardzalne (gaz uwalnia się w procesie utwardzania, powodując spienianie powstającego polimeru).

Najczęściej stosowaną metodą jest mieszanie środka spieniającego z polimerem przed jego przetwarzaniem. W przypadku stosowania polimerów termoutwardzalnych gaz uwalniany jest w trakcie utwardzania, powodując spienianie polimeru. Jeśli reagująca mieszanka znajduje się w zamkniętej formie, przybiera kształt tej formy i posiada zwartą gładka powierzchnię.

2