再処理可能な熱硬化性樹脂と熱可塑性エポキシ：拡大する景観

熱硬化性または熱可塑性？これは、 CompositesWorld のときによく聞かれる質問です。 それが公開する物語を研究します。特定の複合用途は、多くの熱硬化性樹脂に固有の高い機械的特性を利用していますか、それとも熱可塑性樹脂から得られる溶接性、成形性、またはリサイクル性を利用していますか？少数の革新的な企業のおかげで、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の特性を組み合わせた再処理可能な熱硬化性樹脂が市場に出回っているため、多くのアプリケーションの答えが「両方」になることがよくあります。以下は、この分野の現在の上位候補です。

熱硬化性樹脂のような熱可塑性樹脂

アルケマ（フランスのコロンブと米国ペンシルベニア州キングオブプラシャ）のElium液体熱可塑性樹脂は2014年に発売されました。市場で最初と報告されているEliumは、熱硬化性、溶接可能、リサイクル可能な熱可塑性樹脂です。樹脂であり、高い機械的特性を示し、従来の熱硬化性樹脂製造プロセスと互換性があります。

同社は、特に注入、樹脂トランスファー成形（RTM）、および湿式圧縮成形用に3種類のEliumをリリースしました。エリウムは引抜成形にも適していると言われています。アプリケーションの例には、風力タービンブレード、コンクリート補強材、窓のプロファイルが含まれます。アルケマは、この材料が自動車、航空宇宙、スポーツ用品市場でも可能性を示していると述べています。

Cecence（英国ソールズベリー）は、Kシリーズと呼ばれる熱可塑性エポキシ製品のファミリーを開発しました。これは、プリプレグ、K_Plateセミプレグ、コイル状のK-RodおよびK-Chip成形コンパウンドとして入手できます。この材料は、エポキシ成分がその端に接着された熱可塑性樹脂として説明されています。

写真提供者：Cecence

従来の熱可塑性樹脂とは異なり、K_Series樹脂は、熱硬化性樹脂のように粘度が比較的低く、さまざまな繊維に樹脂を均一に分散させ、エポキシ繊維のサイジングとの互換性を実現します。 K_Series製品も、熱硬化性樹脂のように簡単に塗装して接着剤で接着できます。ただし、一般的な熱可塑性プラスチックと同様に、K_Series製品は完成部品の改質を可能にし、丈夫でエネルギーを吸収すると言われています。

アプリケーションには、鉄道用の架空線設備（OHLE）システムに加えて、自動車、建設におけるデモンストレーターやその他のプロジェクトが含まれます。同社によれば、今後の開発の重要な分野には、騒音低減やリサイクル性の開発が含まれます。

熱可塑性樹脂のような熱硬化性樹脂

写真提供者：Mallinda

2014年から開発中のマリンダ（米国コロラド州デンバー）のビトリマー樹脂は、2011年に最初に命名された一種の再処理可能な熱硬化性樹脂の工業化です。樹脂の化学的性質であるビトリマーは、熱可塑性樹脂のように加熱すると再成形および再処理でき、熱硬化性樹脂のように硬化および架橋できます。ビトリマーに固有の可逆的な化学的性質により、硬化した材料は、穏やかな条件下で解重合して繊維から分離することもできます。

マリンダの最初の2つのビトリマーバリエーションは、スポーツ用品用のVitrimax T60と、自動車、風力、工業用構造物の標準的な構造エポキシのドロップイン代替品として機能するVitrimaxT130です。

L＆L Products（Romeo、Mich。、U.S。）は、T-Link Filmと呼ばれる改質可能なエポキシベースの接着フィルムを配合しました。これは、エポキシの接着効果と、エンジニアリング熱可塑性プラスチックのリサイクル性、修理性、成形性の両方を示すと言われています。 T-Linkフィルムは、従来の熱可塑性接着フィルムと比較して高性能であると言われており、厄介で時間のかかる液体エポキシを置き換えるソリューションとしても機能します。この製品は、L＆LのL-F610熱可塑性エポキシ接着フィルムの最近のブランド変更であり、フィルム、樹脂、またはコーティングされた糸として利用できます。

最後に、CIDETEC（SanSebastián、スペイン）が主導する11人のメンバーからなるEuropean Airpoxyコンソーシアムの主な目的は、熱成形、修理、接着可能なエポキシの開発を通じて、航空宇宙市場における複合部品の製造と保守のコストを削減することです。ベースの複合材料（「複合材料用の再処理可能、修復可能、およびリサイクル可能なエポキシ樹脂」を参照）。

Airpoxyと呼ばれるこの新製品ファミリーは、コンソーシアムが「スマートエポキシ」と呼んだものから開発されました。熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂の再処理性、修理性、リサイクル性を追加しながら、熱硬化性樹脂の繊維含浸能力と安定性を維持する可逆的で動的な化学結合を示します。現在、Airpoxyを使用している航空機パネルのデモンストレーターは、技術を証明するのに役立ちます。