Technologia kompozytów polimerowych wzmacnianych krótkim włóknem aramidowym wykonanych metodą RTM

W artykule przedstawiono wyniki prac technologicznych nad wytwarzaniem kompozytów polimerowych wzmacnianych krótkim włóknem aramidowym. Włókno aramidowe pochodziło z odpadów poprodukcyjnych powstających podczas wytwarzania wkładów balistycznych do kamizelek kuloodpornych oraz z wkładów, których okres użytkowania już minął.Do wytwarzania kompozytów wykorzystano technologię RTM (ang. – Resin Transfer Molding). Jako osnowę polimerową stosowano żywice epoksydowe w trzech rodzajach kompozycji.Odpadowe włókno aramidowe występowało w postaci fragmentów tkanin. Proces fragmentacji tkanin do postaci sfibrylizowanego, krótkiego włókna realizowano poprzez cięcie zamrożonych odpadów w osnowie wodnej w postaci prętów i rozwłóknianie w środowisku wodnym (Patent nr 195366).Tak przygotowane włókno przetwarzano do postaci płaskich spójnych kształtek. Kształtki o formacie A – 3 formowano z zawiesiny wodnej na specjalnym stanowisku. Wysuszone kształtki stanowiły gotowy materiał wzmacniający kompozyty. Kształtki wykazywały cechy materiału o strukturze qasianizotropowej. Włókna były ułożone płasko warstwami. Ostateczną operacją był proces prasowania kształtek kompozytowych w formie. Zgodnie z zasadami RTM kształtkę wzmacniającą zamykano w gnieździe formy. Termoutwardzalna żywica epoksydowa była wprowadzana pod ciśnieniem do nagrzanej formy, przesycając materiał wzmacniający. Po utwardzeniu kształtka była usuwana z formy. Kształtki były przeznaczone do wykonania próbek do badań wytrzymałościowych i strukturalnych. Wyniki tych badań zostaną przedstawione w kolejnej publikacji.

The results of technological work over the production of polymer composites reinforced by short aramide fibers are presented in the paper. The aramide fibers were obtained as nascent waste material at the manufacture of ballistic panels to bullet-proof vests and from panels for which the useful service life has already passed. The technology RTM (Resin Transfer Molding) and the epoxy plastics in three kinds of the composition were used as polymer warp to manufacture composites. The waste aramide fibers appeared in the form of fragments of fabrics. The fragmentation of fabrics into the form of fibrillated short fibers is carried out by cutting frozen waste material in the hydrous warp in the form of rods. (Patent No 195366) The defibered aramide fibers were reprocessed into the form of flat solid pieces. The pieces having the size A - 3 were formed from the hydrous suspension on the special standing. Dried pieces created ready composite reinforcing panels. Pieces have the quasianizotropic structure and the fibers are arranged into flat layers. A final operation was the pressing of composite shaped pieces in the mould. In accordance with the RTM process a reinforcing shaped piece was closed in the mould and the thermo set epoxy resin was injected into the warmed mould to impregnate reinforcing material. After curing the shaped piece was removed from the mould. The shaped pieces were destined to manufacture a testing lot for strength and structural tests. Results of these tests will be presented in next papers.