ماتریس یا زمینه در صنعت کامپوزیت (رزین)

در کامپوزیت‌های پایه پلیمری، ماتریس (matrix) یا همان زمینه یک ماده پلیمری است که به آن لفظ رزین اطلاق می‌گردد و شامل دو دسته کلی ترموستها و ترموپلاستها می‌باشند. ماتریس الیاف را کنار هم نگه می‌دارد. یک دسته الیاف شُل چندان بکار نمی‌آید. همچنین اگر الیاف سخت و محکم باشند، شکننده هم هستند. ماتریس می‌تواند انرژی ایجاد شده در اثر فشار را با تغییر شکل، جذب کند. باید گفت، ماتریس به کامپوزیت چقرمگی می‌دهد. و نکته‌ی آخر این که در حالی که الیاف استحکام کششی خوبی دارند (یعنی وقتی آنها را می‌کشید محکم هستند)، معمولاً استحکام فشاری بدی دارند. چون هنگام کوبیدن، خم می‌شوند. ماتریس به کامپوزیت استحکام فشاری می‌دهد. فرایند پذیری یک کامپوزیت به خصوصیات فیزیکی رزین‌ها مانند گرانروی، نقطه ذوب و دمای پخت بستگی دارد.

مهمترین نقش ماتریس در سازه کامپوزیتی

1- انتقال تنش بین الیاف

2- نگهداری الیاف در کنار هم

3- حفاظت در مقابل شرایط محیطی سخت وحفاظت از سایش مکانیکی الیاف

4- حفاظت عرضی برای الیاف و جلوگیری از کمانش آن تحت بار فشاری

5- انتقال برش از فيبر تقويتي به ماده مجاور

مهمترین تاثیر ماتریس‌ها بر خواص کامپوزیت

1- استحکام و مدول عرضی موثر

2- خواص فشاری ( موثر)

3- استحکام برشی ( موثر)

4- استحکام برشی صفحه‌ای ( موثر )

5- خواص کششی ( کم اثر )

1- پر کننده‌ها و سایر افزودنی‌ها

اکثر پرکننده‌ها به عنوان افزودنی در نظر گرفته می‌شوند که به دلیل خصوصیات هندسی نامنظم، مساحت سطح یا ترکیب شیمیایی سطح نامناسب تنها می‌توانند مدول پلیمرها را به طور متوسط افزایش دهند. این در حالی است که استحکام فشاری و پیچشی آنها ثابت مانده و حتی در مواردی کاهش می‌یابد. عمده ترین نقش پرکننده‌ها، کاهش قیمت ماده بوسیله ی جایگزینی بخشی از پلیمر گران بها با این مواد است.

1-1 تاثیر پرکننده‌ها بر پلیمر‌های گرما نرم

1- افزایش در : دانسیته، مدول، سختی، دمای تغییر شکل، خواص الکتریکی، رسانایی

2- کاهش در: انقباض، وابستگی خواص به دما، مقاومت کششی، کرنش درشکست، شاخص جریان ذوب، مقاومت در برابر ضربه، انبساط حرارتی، هزینه

1-2 تاثیر پرکننده‌ها بر پلیمر‌های گرما سخت

- تاثیر بر رزین مایع: افزایش ویسکوزیته (گرانروی)، کاهش هزینه، افزایش و یا کاهش سرعت شبکه‌ای شدن و کاهش میزان اگزوترم

- تاثیر بر رزین شبکه‌ای شده: کاهش شفافیت، افزایش ( یا کاهش ) مقاومت ضربه، کاهش مقاومت‌ها، افزایش مدول‌ها، کاهش انقباض، کاهش میزان جذب آب، افزایش مقاومت سایشی، اصلاح خواص حرارتی و الکتریکی، کاهش شعله پذیری، افزایش دمای تغییر شکل حرارتی.

سایر مواد افزودنی در کامپوزیت‌های پلیمری نیز استفاده می‌شوند که از مهمترین آنها می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:

1- مواد پایدار کننده نوری

2- مواد تاخیر انداز شعله

3- مواد کاهنده دود

4- مواد رنگزا

5- مواد افزاینده مقاومت ضربه

6- مواد اتصال دهنده (اتصال بین الیاف و ماتریس جهت انتقال تنش)

7- مواد جدا کننده از قالب

8- مواد غلیظ کننده

9- مواد رقیق کننده

10- مواد پرکننده هادی

11- مواد کاهنده میزان انقباض

12- مواد محافظ سطح

شرکت رابین مرکب کوشا، در زمینه تامین انواع رزین های اپوکسی وینیل استر و اپوکسی و انواع افزودنی ها و پرکننده ها فعالیت دارد. جهت دریافت مشاوره و آشنایی با محصولات به کالاهای وب سایت مراجعه بفرمایید و با بخش بازرگانی شرکت تماس حاصل بفرمایید.