FRP vs GRP
Nell'ingegneria moderna, i materiali svolgono un ruolo fondamentale nel definire il design, la struttura, le prestazioni e l'efficienza del prodotto. A volte, i materiali tecnici presenti in natura non sono in grado di soddisfare le specifiche di un prodotto. Pertanto, sono stati sviluppati nuovi materiali per soddisfare un'ampia varietà di requisiti ingegneristici combinando due o più materiali insieme. Questi sono conosciuti come materiali compositi.
Calcestruzzo, compensato, Aerogel e fibra di carbonio sono polimeri rinforzati; tutti sono materiali compositi. Questo articolo si concentra su una classe specifica di materiali compositi, noti come polimeri rinforzati con fibre. Questi materiali sono leggeri, resistenti e robusti.
Che cos'è la plastica/polimero rinforzato con fibre (FRP)?
I polimeri rinforzati con fibre sono costituiti da due costituenti primari; fibre e una matrice polimerica. In FRP, la fibra è incorporata in una matrice polimerica. Questa struttura conferisce proprietà chimiche e fisiche completamente diverse rispetto alle proprietà dei singoli materiali. In effetti, questi materiali soddisfano requisiti ingegneristici più elevati rispetto ai materiali ordinari. Quindi i compositi vengono applicati in attività di produzione meno sofisticate e molto sofisticate. Le industrie meccaniche, civili, biomediche, marine e aerospaziali sono i principali utilizzatori di materiali compositi.
Il ruolo principale delle fibre è quello di fornire resistenza e rigidità al materiale. Ma la fibra da sola è fragile (es: vetro). Pertanto, le fibre sono racchiuse in un rivestimento di materiali polimerici. La matrice polimerica mantiene le fibre nella loro posizione e trasferisce i carichi tra le fibre. Contribuisce anche alla resistenza al taglio interlaminare.
Le fibre utilizzate nel composito sono le seguenti; Vetro E, vetro S, quarzo, aramide (Kevlar 49), Spectra 1000, carbonio (AS4), carbonio (IM-7), grafite (P-100) e boro. I polimeri utilizzati sono poliesteri, esteri vinilici, epossidici, bismaleimmidi, poliimmidi e fenolici. Ogni polimero ha proprietà chimiche e fisiche diverse; pertanto, contribuiscono in modo diverso alla struttura composita. Di conseguenza, anche le proprietà del composito sono diverse in base al polimero.
Poliestere e vinile sono materiali a basso costo, quindi ampiamente utilizzati nelle applicazioni commerciali. Le resine epossidiche sono utilizzate per matrici di fibre continue ad alte prestazioni. Si comporta anche meglio del vinile e del poliestere in condizioni di alta temperatura. Le bismaleimmidi e le poliimmidi sono matrici in resina per alte temperature da utilizzare in applicazioni di ingegneria a temperature critiche. I fenolici sono sistemi in resina ad alta temperatura con una buona resistenza al fumo e al fuoco; quindi, utilizzato negli interni degli aerei.
Che cos'è la plastica rinforzata con vetro (GRP)/la plastica rinforzata con fibra di vetro (GFRP)?
La plastica rinforzata con vetro, comunemente nota come fibra di vetro, è un polimero rinforzato con fibre con fibre di vetro nella struttura composita. Il polimero è solitamente l'epossidico, il poliestere o il vinile. I materiali in fibra di vetro sono comunemente usati in velivoli da diporto e alianti ad alte prestazioni, barche, automobili, vasche da bagno, vasche idromassaggio, serbatoi d'acqua, prodotti per coperture, tubi, rivestimenti, getti, tavole da surf e rivestimenti per porte esterne.
Qual è la differenza tra FRP e GRP?
• FRP è un materiale composito, in cui fibre ad alta resistenza sono incluse in una matrice polimerica. Sono utilizzati in molte applicazioni commerciali e ingegneristiche grazie alla loro elevata resistenza e leggerezza. FRP è ampiamente usato come sostituto di metallo e legno. Il miglior esempio è l'uso di polimero rinforzato con fibra di carbonio (CFRP) invece di alluminio e titanio o acciaio di alta qualità negli aerei.
• La fibra di vetro o GRP è un materiale composito costituito da fibre di vetro e utilizza poliestere, vinile o resina epossidica come polimero. È usato per realizzare alianti, barche e vasche da bagno. La fibra di vetro è utilizzata principalmente per applicazioni commerciali. La fibra di vetro è un tipo di FRP.
