Termoset Dapat Didaur Ulang & Epoksi Termoplastik: Perkembangan Terkini dalam Bahan Komposit

Termoset atau termoplastik? Itu adalah pertanyaan yang sering ditanya ketika CompositesWorld meneliti cerita yang dipublikasikan. Apakah aplikasi komposit tertentu memanfaatkan properti mekanis tinggi yang ada pada banyak resin termoset, atau memanfaatkan kemampuan welded, formability atau recyclability yang diperoleh dari termoplastik? Berkat sejumlah perusahaan inovatif, jawaban untuk banyak aplikasi mungkin lebih sering menjadi “keduanya,” karena termo set yang dapat diproses ulang yang menggabungkan properti termo set dan termoplastik membuktikan diri di pasar. Berikut adalah pesaing teratas saat ini dalam bidang ini.

Termoplastik seperti termo set

Resin termoplastik cair Elium milik Arkema (Colombes, Prancis dan King of Prussia, Pennsylvania, AS) diperkenalkan pada 2014. Dilaporkan sebagai yang pertama di pasar, Elium adalah resin termoplastik — termoformable, weldable, recyclable — yang, seperti resin termo set, menunjukkan properti mekanis tinggi dan kompatibel dengan proses manufaktur resin termo set konvensional.

Perusahaan telah merilis tiga varian Elium, khusus untuk infusi, resin transfer molding (RTM) dan wet compression molding. Elium juga dikatakan cocok untuk pultrusion. Contoh aplikasi termasuk balang turbin angin, penguat beton dan profil jendela, dan Arkema telah mengatakan bahwa bahan ini menunjukkan potensi di pasar otomotif, penerbangan dan barang olahraga juga.

Cecence (Salisbury, Inggris) telah mengembangkan keluarga produk epoksi termoplastik, yang disebut K-Series, tersedia sebagai prepreg, semi-preg K_Plate yang dapat digulung, K-Rod dan K-Chip molding compound. Bahan dijelaskan sebagai resin termoplastik dengan komponen epoksi yang melekat di ujungnya.

Foto Kredit: Cecence

Berbeda dengan termoplastik tradisional, resin K_Series memiliki viskositas yang relatif rendah, lebih seperti termo set, memungkinkan distribusi resin yang merata pada berbagai serat dan kompatibel dengan sizing serat epoksi. Produk K_Series juga mudah dicat dan dilekatkan perekat, seperti termo set. Namun, seperti termoplastik khas, produk K_Series memungkinkan reforming bagian yang jadi, dan dikatakan tahan dan menyerap energi.

Aplikasi termasuk sistem overhead line equipment (OHLE) untuk kereta api, serta demonstrator dan proyek lain di otomotif, konstruksi. Perusahaan telah mengatakan bahwa area kunci pengembangan lebih lanjut termasuk pengembangan untuk pengurangan kebisingan dan recyclability.

Termo set seperti termoplastik

Foto Kredit: Mallinda

Dalam pengembangan sejak 2014, resin vitrimer milik Mallinda (Denver, Colorado, AS) adalah industrialisasi dari jenis termo set yang dapat diproses ulang pertama kali dinamakan pada 2011. Melalui pekerjaan perusahaan dalam mengembangkan jaringan ikatan ganda karbon-nitrogen imine-linked yang stabil tinggi tetapi dapat dikonfigurasi ulang di dalam kimia resin, vitrimer dapat diubah bentuk dan diproses ulang saat dipanaskan seperti termoplastik, dan dapat di-cure dan dicrosslink seperti termo set. Karena kimia reversibel yang inherent pada vitrimer, bahan yang telah cure juga dapat didepolimerisasi dan dipisahkan dari serat dalam kondisi ringan.

Dengan iterasi lain yang sedang dikembangkan, dua varian vitrimer pertama Mallinda adalah Vitrimax T60 untuk barang olahraga dan Vitrimax T130 untuk berfungsi sebagai pengganti drop-in untuk epoxy struktural standar dalam struktur otomotif, angin dan industri.

L&L Products (Romeo, Michigan, AS) telah memformulasikan film perekat epoksi yang dapat diubah bentuk bernama T-Link Film, dikatakan menunjukkan baik manfaat adhesi epoksi dengan recyclability, repairability dan formability dari thermoplastic engineering. T-Link Film dikatakan berkinerja tinggi dibandingkan film perekat termoplastik tradisional, dan juga berfungsi sebagai solusi untuk menggantikan epoksi cair yang repot dan memakan waktu. Produk, rebranding terbaru dari film perekat epoksi termoplastik L-F610 milik L&L, tersedia sebagai film, resin atau kain yang dilapis.

Terakhir, tujuan utama konsorsium Eropa 11 anggota Airpoxy, dipimpin oleh CIDETEC (San Sebastián, Spanyol), adalah untuk mengurangi biaya produksi dan pemeliharaan bagian komposit di pasar penerbangan melalui pengembangan komposit berbasis epoksi yang termoformable, repairable, bondable (lihat “Resin epoksi yang dapat diproses ulang, dapat diperbaiki dan dapat didaur ulang untuk komposit”).

Disebut Airpoxy, keluarga produk baru dikembangkan dari apa yang disebut konsorsium sebagai “smart epoxy,” resin termo set yang menunjukkan ikatan kimia dinamis reversibel yang mempertahankan kemampuan impregnasi serat dan stabilitas termo set sambil menambahkan recyclability, repairability dan recyclability dari termoplastik. Saat ini, demonstrator panel pesawat menggunakan Airpoxy berfungsi untuk membuktikan teknologi.