فایبرگلاس | مواد تشکیل دهنده فایبرگلاس

یکی از انواع مصالح ساختمانی پرکاربرد که در گروه مصالح پوششی قرار داشته و در عایق کردن برخی تاسیسات صنعتی، کارخانجات و حتی ساختمان ها، نقش مهم و موثری ایفا می کند، فایبرگلاس است. فایبرگلاس به پوششی گفته می شود که متشکل از مواد نفتی و الیاف بوده و برخوردار از یک چگالی در حدود ۱۸۵۰-۲۰۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. از فایبرگلاس در ساخت مخازن صنعتی و یا عایق نمودن آنها استفاده می گردد و به این ترتیب، مانع از وارد آمدن صدمات و یا پوسیدگی این مخازن خواهد شد که در نتیجه دوام بیشتر آنها را موجب می شود. مواد تشکیل دهنده فایبرگلاس عامل اصلی برای این نوع عملکرد محسوب می شود که در این مطلب، به بررسی آنها خواهیم پرداخت.

به طور کلی، می توان فایبر گلاس یک نوع کامپوزیت دانست که از مواد پلیمری و الیاف پشم شیشه تشکیل شده است. مواد پلیمری موجود در ترکیب فایبرگلاس زمینه اصلی این محصول به شمار می رود و پشم شیشه را برای افزایش تقویت ساختار آن استفاده می کنند. مواد تشکیل دهنده فایبرگلاس شامل موارد دیگری نیز هست که مهم ترین آنها رزین های پلی استری، الیاف تقویت کننده و سایر موادی است که به شکل ورقه هایی از فایبرگلاس، تولید و برای ساخت و عایق کردن مخازن صنعتی، مورد استفاده قرار می گیرند. رزین های موجود در مواد تشکیل دهنده فایبرگلاس که در ساخت مخزن، به کار برده می شود شامل؛ پلی استر، ونیل استر و اپوکسی است. پلی استر در برابر خوردگی مقاومت کمتری از خود به نمایش می گذارد اما در مقابل، ونیل استر دارای مقاومت بالایی در این زمینه بوده و اپوکسی نیز از مواد با مقاومت بالا در برابر دما و فرسایش محسوب می شود که ترکیب آنها، فایبرگلاس را به یک عایق ایده آل مخازن در برابر ساییدگی و دما، مبدل ساخته است. 

    • دو نوع رزین پلی ‏استری به نام ارتوفتالیک و ایزوفتالیک

    • رزین های وینیل استر و اپوکسی

    • کبالت و سرب

    • هاردنر اپوکسی و UP

    • اروزیل

    • تیتان

    • الیاف تقویتی مانند پشم شیشه سوزنی و حصیری

    • کربنات کلسیم

به طور کلی از فایبرگلاس در مکان هایی استفاده می شود که نیازمند نوعی پوشش عایق به همراه نور باشد. از این رو امروزه از این کامپوزیتهای پلیمری در اغلب کارخانه ها و برای عایق کردن مخازن آب و اسید استفاده می شود و به وسیله آن از فرسایش و سایر صدمات ناشی از آن، جلوگیری به عمل می آورند. استحکام قابل قبول فایبرگلاس و همچنین وزن بسیار سبک آن موجب گردیده که این ماده برای تولید برخی قطعات نیز کاربرد داشته باشد. انواع ایرانیت، سپر خودرو، ساخت اتاقک، سیلو برای نگهداری سیمان، برخی مخازن جهت جمع آوری و نگهداری مایعاتی همچون اسید، سپتیک تانک یا مخازن تصفیه فاضلاب، چربی گیر و... از جمله تولیداتی است که از کامپوزیت های فایبرگلاس استفاده می شود. 

نقش الیاف در ساخت قطعات فایبرگلاس

همانطور که گفته شد، کامپوزیت پلیمری یا فایبرگلاس از یک یا چندین الیاف برای تقویت بیشتر تهیه شده و توسط رزین ها که گروه دیگری از مواد تشکیل دهنده فایبرگلاس هستند، احاطه می شوند. این الیاف تقویت کننده، در افزایش مقاومت و ایحاد استحکام بیشتر برای قطعات کامپوزیت یا فایبرگلاس، نقش اثرگذار و گسترده ای ایفا می کند. برخی از این الیاف های بکار رفته در ساخت فایبرگلاس شامل الیاف کربن، آرامید، کولار و... می باشند. الیاف های نام برده هرکدام برخوردار از شکل های مختلف و انواع متفاوت هستند اما در میان تمام این الیاف تقویت کننده، می توان پشم شیشه را معمول ترین و اصلی ترین مواد تشکیل دهنده فایبرگلاس دانست. 

یکی از مهم ترین مواد تشکیل دهنده فایبرگلاس، رزین است. در میان انواع موادی که در ساخت این کامپوزیت پلیمری به کار می رود، سهم رزین از بقیه بیشتر است و از طرفی چون دارای دو نقش اصلی در فایبرگلاس است، عنوان مهم ترین ماده برای ساخت این ورق های کامپوزیت را به خود اختصاص داده است. یکی از نقش های مهم رزین، تثبیت و نگهداری الیاف پشم شیشه و سایر الیاف تقویت کننده کامپوزیت در محل خود است و نقش دیگر آن، ایجاد تغییر حالت در هنگام وارد آمدن نیرو و تنش به ورق های فایبرگلاس است که این تغییر شکل برای توزیع نیرو در سطح ورق ایجاد می شود. در میان انواع رزین های موجود در فایبرگلاس، رزین پلی استر یکی از انواع پرکاربرد محسوب می شود که از نوع رزین غیراشباع است. از میان سایر رزین های به کار رفته در فایبرگلاس، اپوکسی، وینیل استر و فنولیک را می توان نام برد.

مزایای استفاده از قطعات فایبرگلاس 

مهم ترین مزیت های فایبرگلاس را می توان استحکام زیاد، وزن سبک و دوام طولانی مدت آن دانست. همچنین مقاومت شیمیایی و پایداری فوق العاده ای که کامپوزیت های پلیمری در برابر اشعه یو وی از خود نشان می دهند نیز قابل توجه است. قطعات کامپوزیت پلیمر به لحاظ دارا بودن مزایای متنوع، موفق به کسب جایگاه نخست گستردگی کاربرد در صنایع مختلف، گردیده است. از این رو، انواع متفاوتی از قطعات فایبرگلاس در شکل های متنوع و با کیفیت بالا تولید می شود که علاوه بر برخورداری از خواص مکانیکی مورد نظر، از نظر اقتصادی نیز کاملا به صرفه است. 

    • معمولا ورق های فایبرگلاس پس از استفاده تبدیل به جسمی سخت می شوند که تغییرات دما در آن هیچ اثری ندارد.

    • مقاومت بالا در برابر نفوذ ریشه گیاهان، دیگر مزیت فایبرگلاس است.

    • مقاونت بالا در برابر فشارهای وارده بر محل نصب فایبر گلاس 

    • پایداری عالی در برابر محیط های اسیدی و قلیائی موجب کاربرد گسترده فایبرگلاس در صنایع مختلف شده است.

    • استفاده از فایبرگلاس موجب برخورداری از یک پوشش یکپارچه و فاقد درز می شود.

    • دارای مقاومت بالا در برابر فشار زیاد آب 

    • عدم جذب گرما

    • کاملا بهداشتی و فاقد هر نوع آلودگی برای محیط زیست و به خصوص مخازن آب 

    • قابلیت اجرا در تمام سطوح ساخت و ساز و کاهش بار مرده 

    • مقاوم در برابر نفوذ رطوبت و آب