FRPP คืออะไร? ตารางคุณสมบัติวัสดุของ FRPP

FRPP เป็นวัสดุโพลีโพรพิลีนที่ปรับปรุงโดยใช้ไฟเบอร์กลาสที่ผ่านการเคลือบด้วยสารช่วยยึดเกาะ (Coupling Agents) คุณสมบัติของ FRPP ได้แก่ ความทนทานต่อการกัดกร่อน ความทนทานต่ออุณหภูมิสูง ความทนทานต่อแรงดันสูง ปลอดภัยและไม่มีสารพิษ สามารถรีไซเคิลได้ เหมาะสำหรับการขนส่งของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (เช่น ของเหลวที่เป็นด่าง) และระบบจ่ายน้ำและระบายน้ำในเขตเทศบาล.

FRPP มีความทนทานต่อแรงกระแทกและแรงดึงได้ดีเยี่ยม น้ำหนักเบา และติดตั้งและบำรุงรักษาได้ง่าย ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่นเหล่านี้ FRPP จึงถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เคมี เคมีไฟเบอร์ คลอ-อัลคาไล สีย้อม การจ่ายน้ำและระบายน้ำ อาหาร ยา การบำบัดน้ำเสีย การอิเล็กโทรลิซิส และอุตสาหกรรมอื่นๆ.

ภายใต้สภาวะอุณหภูมิและแรงดันที่กำหนด ท่อ FRPP สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยนานกว่า 50 ปี มีความทนทานต่อการกัดกร่อนจากสารเคมีส่วนใหญ่ และสามารถรองรับค่า pH ในช่วงกว้างตั้งแต่ 1-14 รวมถึงกรดและด่างเข้มข้นได้ดี อุณหภูมิการใช้งานสูงสุดอยู่ที่ 95 องศาเซลเซียส ด้วยค่าการนำความร้อนที่ต่ำกว่าเหล็กถึง 1/200 ท่อ FRPP จึงมีคุณสมบัติการเป็นฉนวนที่เหนือกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการประสิทธิภาพด้านการประหยัดพลังงาน.

FRPP (ไฟเบอร์กลาสเสริมแรงโพลีโพรพิลีน) เป็นกลุ่มย่อยของ FRP (พลาสติกเสริมแรงด้วยไฟเบอร์) โดย FRP หมายถึงวัสดุคอมโพสิตที่ประกอบด้วยเมทริกซ์โพลิเมอร์ที่เสริมแรงด้วยไฟเบอร์ เช่น แก้ว คาร์บอน อรามิด หรือบะซอลต์ ในขณะที่ FRPP หมายถึงโพลีโพรพิลีนที่เสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาส

Fibre-reinforced plastic (FRP) เป็นวัสดุคอมโพสิตที่มีเมทริกซ์โพลิเมอร์เสริมแรงด้วยไฟเบอร์ โดยไฟเบอร์ที่ใช้มักเป็นแก้ว คาร์บอน อรามิด หรือบะซอลต์ ในบางกรณีอาจใช้ไฟเบอร์ชนิดอื่น เช่น กระดาษ ไม้ หรือแอสเบสตอส โพลิเมอร์ที่ใช้ใน FRP มักเป็นอีพ็อกซี ไวนิลเอสเตอร์ หรือพลาสติกเทอร์โมเซตประเภทโพลีเอสเตอร์ และยังคงใช้เรซินฟีนอลฟอร์มัลดีไฮด์ในบางงาน

การใช้งานของ FRP และ FRPP
FRP ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ การเดินเรือ และการก่อสร้าง รวมถึงการใช้งานในเกราะกันกระสุน
FRPP ถูกออกแบบมาเพื่อการใช้งานที่ต้องการความต้านทานต่อการกัดกร่อน เช่น ระบบขนส่งสารเคมี การจ่ายน้ำและระบายน้ำ รวมถึงอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การบำบัดน้ำเสีย และการผลิตอาหารและยา.

ข้อดี
FRP สามารถจัดเรียงเส้นใยแก้วในพลาสติกเทอร์โมพลาสติกให้เหมาะสมกับการออกแบบเฉพาะได้ การกำหนดทิศทางของเส้นใยเสริมแรงช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานต่อการเปลี่ยนรูปของโพลิเมอร์ เส้นใยเสริมแรงใน FRP มีความแข็งแรงและทนทานต่อแรงเปลี่ยนรูปมากที่สุดเมื่อเส้นใยจัดเรียงขนานกับแรงที่กระทำ และมีความอ่อนแอที่สุดเมื่อเส้นใยจัดเรียงตั้งฉากกับแรง
ข้อจำกัด
ความสามารถในการจัดเรียงเส้นใยนี้เป็นได้ทั้งข้อได้เปรียบและข้อจำกัด ขึ้นอยู่กับบริบทการใช้งาน จุดอ่อนในบริเวณที่เส้นใยตั้งฉากสามารถนำมาใช้เป็นบานพับธรรมชาติหรือจุดเชื่อมต่อได้ แต่อาจนำไปสู่ความล้มเหลวของวัสดุ หากกระบวนการผลิตไม่ได้จัดเรียงเส้นใยให้ขนานกับแรงที่คาดการณ์ไว้
เมื่อมีแรงกระทำตั้งฉากกับทิศทางของเส้นใย ความแข็งแรงและความยืดหยุ่นของโพลิเมอร์จะน้อยกว่าตัวเมทริกซ์เพียงอย่างเดียว ในส่วนประกอบเรซินหล่อที่ทำจากโพลิเมอร์เสริมแรงด้วยแก้ว เช่น UP และ EP เส้นใยสามารถจัดเรียงในรูปแบบสองมิติและสามมิติได้ ซึ่งหมายความว่า เมื่อแรงอาจตั้งฉากกับการจัดเรียงหนึ่ง การจัดเรียงอีกทิศทางหนึ่งจะขนานกับแรง ทำให้ขจัดความเป็นไปได้ของจุดอ่อนในโพลิเมอร์.

วัสดุเมทริกซ์โพลิเมอร์ประเภทเทอร์โมเซต หรือวัสดุเมทริกซ์โพลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกเกรดวิศวกรรม ต้องผ่านข้อกำหนดบางประการเพื่อให้เหมาะสมสำหรับ FRP และรับประกันความสำเร็จในการเสริมแรง  

เมทริกซ์ต้องสามารถชุ่มซึมเส้นใยเสริมแรงได้อย่างเหมาะสม และควรมีการยึดเกาะทางเคมีระหว่างเมทริกซ์กับเส้นใย เพื่อให้เกิดการยึดติดที่สูงสุดภายในระยะเวลาการบ่มที่เหมาะสม  
เมทริกซ์ต้องห่อหุ้มเส้นใยอย่างสมบูรณ์เพื่อป้องกันเส้นใยจากการถูกตัดหรือบิ่น ซึ่งอาจลดความแข็งแรงลง และเพื่อถ่ายโอนแรงไปยังเส้นใย  
เมทริกซ์ต้องสามารถแยกเส้นใยออกจากกันได้ เพื่อให้การล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นถูกจำกัดเฉพาะจุด และในกรณีที่เกิดความล้มเหลว เมทริกซ์ต้องสามารถปลดการยึดติดกับเส้นใยเพื่อเหตุผลเดียวกัน  

นอกจากนี้ เมทริกซ์ควรเป็นพลาสติกที่มีเสถียรภาพทางเคมีและกายภาพทั้งระหว่างและหลังการเสริมแรงและกระบวนการขึ้นรูป  

ข้อกำหนดสำหรับวัสดุเสริมแรง
วัสดุเสริมแรงที่เป็นเส้นใยต้องเพิ่มความต้านทานแรงดึงและโมดูลัสความยืดหยุ่นของเมทริกซ์  
เส้นใยต้องมีปริมาณเกินระดับวิกฤต (Critical Fibre Content)  
ความแข็งแรงและความแข็งของเส้นใยต้องสูงกว่าความแข็งแรงและความแข็งของเมทริกซ์เพียงอย่างเดียว  
การยึดเกาะระหว่างเส้นใยกับเมทริกซ์ต้องเหมาะสมที่สุดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุเสริมแรง.