พลาสติกหมายถึงวัสดุที่ประกอบด้วยเรซินเป็นหลัก (หรือโมโนเมอร์ที่ผ่านกระบวนการพอลิเมอไรเซชันโดยตรงในระหว่างกระบวนการผลิต) เสริมด้วยสารเติมแต่ง เช่น สารเพิ่มความยืดหยุ่น สารตัวเติม สารหล่อลื่น และสารให้สี ซึ่งสามารถขึ้นรูปได้ในระหว่างกระบวนการผลิต
คุณลักษณะสำคัญของพลาสติก:
① พลาสติกส่วนใหญ่มีน้ำหนักเบา มีเสถียรภาพทางเคมี และทนต่อการกัดกร่อน
② ทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีเยี่ยม
③ มีความโปร่งใสและทนทานต่อการสึกหรอดี
④ คุณสมบัติเป็นฉนวนที่มีค่าการนำความร้อนต่ำ
⑤ โดยทั่วไปแล้วขึ้นรูป ลงสี และแปรรูปได้ง่ายในราคาประหยัด
⑥ พลาสติกส่วนใหญ่มีคุณสมบัติทนความร้อนต่ำ ขยายตัวทางความร้อนสูง และติดไฟได้ง่าย
⑦ ไม่เสถียรในด้านมิติ มีแนวโน้มที่จะเสียรูป
⑧ พลาสติกหลายชนิดมีประสิทธิภาพต่ำในอุณหภูมิต่ำ และจะเปราะแตกง่ายในสภาพอากาศหนาวเย็น
⑨ มีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพตามวัย
⑩ พลาสติกบางชนิดละลายได้ง่ายในตัวทำละลาย
เรซินฟีนอลเรซินฟีนอลิกถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในงาน FRP (พลาสติกเสริมใยแก้ว) ที่ต้องการคุณสมบัติ FST (ทนไฟ ทนควัน และเป็นพิษ) แม้จะมีข้อจำกัดบางประการ (โดยเฉพาะความเปราะ) แต่เรซินฟีนอลิกยังคงเป็นเรซินเชิงพาณิชย์ที่สำคัญ โดยมีการผลิตทั่วโลกปีละเกือบ 6 ล้านตัน เรซินฟีนอลิกมีเสถียรภาพทางมิติและความทนทานต่อสารเคมีที่ดีเยี่ยม สามารถคงเสถียรภาพได้ในช่วงอุณหภูมิ 150–180°C คุณสมบัติเหล่านี้ เมื่อรวมกับข้อได้เปรียบด้านต้นทุนและประสิทธิภาพ ทำให้มีการใช้งานอย่างต่อเนื่องในผลิตภัณฑ์ FRP การใช้งานทั่วไป ได้แก่ ชิ้นส่วนภายในเครื่องบิน วัสดุบุภายในห้องเก็บสัมภาระ ภายในรถไฟ ตะแกรงและท่อแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง วัสดุสำหรับอุโมงค์ วัสดุเสียดทาน ฉนวนหัวฉีดจรวด และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับ FST
ประเภทของวัสดุคอมโพสิตฟีนอลิกเสริมใย
วัสดุคอมโพสิตฟีนอลเสริมใยวัสดุเหล่านี้ประกอบด้วยวัสดุที่เสริมด้วยเส้นใยสับ เส้นใยผ้า และเส้นใยต่อเนื่อง เส้นใยสับในยุคแรก (เช่น ไม้ เซลลูโลส) ยังคงใช้ในสารประกอบขึ้นรูปฟีนอลิกสำหรับการใช้งานต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งชิ้นส่วนยานยนต์ เช่น ฝาครอบปั๊มน้ำและชิ้นส่วนเสียดทาน สารประกอบขึ้นรูปฟีนอลิกสมัยใหม่มีการผสมผสานเส้นใยแก้ว เส้นใยโลหะ หรือล่าสุดคือเส้นใยคาร์บอน เรซินฟีนอลิกที่ใช้ในสารประกอบขึ้นรูปคือเรซินโนโวแลค ซึ่งบ่มด้วยเฮกซาเมทิลีนเตตรามีน
วัสดุผ้าที่เคลือบเรซินไว้ล่วงหน้าถูกนำไปใช้งานหลากหลาย เช่น การขึ้นรูปด้วยการถ่ายโอนเรซิน (RTM), โครงสร้างแซนด์วิชแบบรังผึ้ง, การป้องกันกระสุน, แผงภายในเครื่องบิน และวัสดุบุรองสินค้า ผลิตภัณฑ์เสริมแรงด้วยเส้นใยต่อเนื่องถูกขึ้นรูปโดยวิธีการพันเส้นใยหรือการดึงขึ้นรูป ผ้าและเส้นใยต่อเนื่องวัสดุคอมโพสิตเสริมใยโดยทั่วไปจะใช้เรซินฟีนอลิกเรโซลที่ละลายได้ในน้ำหรือตัวทำละลาย นอกเหนือจากฟีนอลิกเรโซลแล้ว ระบบฟีนอลิกอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง เช่น เบนโซแซซีน เอสเทอร์ไซยาเนต และเรซิน Calidur™ ที่พัฒนาขึ้นใหม่ ก็ถูกนำมาใช้ใน FRP ด้วยเช่นกัน
เบนโซแซซีนเป็นเรซินฟีนอลชนิดใหม่ แตกต่างจากฟีนอลแบบดั้งเดิมที่ส่วนโมเลกุลเชื่อมต่อกันด้วยสะพานเมทิลีน [-CH₂-] เบนโซแซซีนมีโครงสร้างเป็นวงแหวน สามารถสังเคราะห์เบนโซแซซีนได้ง่ายจากวัสดุฟีนอล (บิสฟีนอลหรือโนโวแลค) เอมีนปฐมภูมิ และฟอร์มาลดีไฮด์ ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบเปิดวงแหวนไม่ก่อให้เกิดผลพลอยได้หรือสารระเหย ทำให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายมีความเสถียรทางมิติมากขึ้น นอกจากจะทนความร้อนและเปลวไฟได้ดีแล้ว เรซินเบนโซแซซีนยังมีคุณสมบัติที่ไม่มีในฟีนอลแบบดั้งเดิม เช่น การดูดซับความชื้นต่ำ และประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่เสถียร
Calidur™ คือเรซินเทอร์โมเซตติงโพลีอาริลอีเทอร์อะไมด์แบบส่วนประกอบเดียวรุ่นใหม่ ที่เสถียรที่อุณหภูมิห้อง พัฒนาโดย Evonik Degussa สำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและอิเล็กทรอนิกส์ เรซินนี้จะแข็งตัวที่อุณหภูมิ 140°C ในเวลา 2 ชั่วโมง โดยมีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะเป็นแก้ว (Tg) ที่ 195°C ปัจจุบัน Calidur™ แสดงให้เห็นถึงข้อดีมากมายสำหรับวัสดุคอมโพสิตประสิทธิภาพสูง ได้แก่ ไม่มีสารระเหย ปฏิกิริยาคายความร้อนและการหดตัวต่ำในระหว่างการแข็งตัว ความแข็งแรงต่อความร้อนและความชื้นสูง ความแข็งแรงในการอัดและการเฉือนของคอมโพสิตที่เหนือกว่า และความเหนียวที่ดีเยี่ยม เรซินนวัตกรรมนี้เป็นทางเลือกที่คุ้มค่ากว่าเรซินอีพ็อกซี บิสมาเลอิไมด์ และไซยาเนตเอสเทอร์ที่มี Tg ระดับกลางถึงสูง ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การขนส่ง ยานยนต์ ไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์ และการใช้งานที่ต้องการประสิทธิภาพสูงอื่นๆ
วันที่เผยแพร่: 24 มิถุนายน 2568
