กาวโพลียูรีเทนส่งเสริมการใช้วัสดุก่อสร้างคอมโพสิต

คำนิยาม

กาว หรือที่รู้จักกันในชื่อโพลิเมอร์เรซิน (โพลีเอสเตอร์, ไวนิลเอสเตอร์, อะคริลิกดัดแปลง, อีพ็อกซีเรซิน, ฟีนอลิกเรซิน และโพลียูรีเทน) สามารถยึดเส้นใยเสริมแรงเข้าด้วยกันในลักษณะที่เป็นระเบียบ ในวัสดุคอมโพสิต เส้นใยและผ้าทำหน้าที่เสริมแรง ในขณะที่เรซินเป็นวัสดุเมทริกซ์ วัสดุก่อสร้างคอมโพสิตโพลียูรีเทนแสดงลักษณะที่ได้เปรียบมากขึ้นในการใช้งานก่อสร้าง

สรุปโดยรวม

ไม่ว่าจะเป็นโครงการก่อสร้างใหม่หรือโครงการปรับปรุง ข้อดีของวัสดุก่อสร้างคอมโพสิตโพลียูรีเทนที่ทำจากกาวโพลียูรีเทนกำลังถูกสำรวจอย่างค่อยเป็นค่อยไป รวมถึงความทนทาน น้ำหนักเบา ทนต่อการกัดกร่อน ความแข็งแรงสูง และการบำรุงรักษาต่ำ ผลิตภัณฑ์คอมโพสิตมีความยืดหยุ่นสูงในการใช้งานผลิตภัณฑ์เนื่องจากการออกแบบที่ดี เราเรียกพวกมันว่าไฟเบอร์เสริมแรงพลาสติก/โพลิเมอร์ (FRP) และพวกมันมักประกอบด้วยวัตถุดิบสองชนิด: เส้นใยเสริมแรงและสารยึดเกาะโพลิเมอร์ (มักเรียกว่าเมทริกซ์) ปัจจัยต่างๆ เช่น ขนาดผลิตภัณฑ์ รูปร่าง อัตราส่วนระหว่างน้ำหนัก/ปริมาตร และวัสดุเส้นใยเสริมแรงมักจะกำหนดคุณสมบัติทางกลของคอมโพสิตพลาสติก เช่น ความแข็งและความแข็งแรง ประเภทและอัตราส่วนการเติมของเมทริกซ์เรซินโพลียูรีเทนให้คุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกันแก่ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เช่น ความต้านทานต่อแรงกระแทก

ข้อดีในการใช้งานคอมโพสิตเส้นใยธรรมชาติ

วัสดุก่อสร้างคอมโพสิต PU มักผลิตโดยการขึ้นรูปด้วยการบีบอัดด้วยกาวโพลียูรีเทน คุณสมบัติโครงสร้างของคอมโพสิตพลาสติกขึ้นอยู่กับประเภทของเส้นใยที่ใช้เป็นหลัก แม้ว่าเส้นใยแก้วจะเป็นส่วนประกอบหลักของคอมโพสิตพลาสติกหลายชนิด แต่ปัจจุบันก็มีให้ใช้งานร่วมกับเส้นใยคาร์บอน เส้นใยอะรามิด หรือเส้นใยโบรอน วัตถุดิบเหล่านี้ให้ความแข็งและความแข็งแรงแก่คอมโพสิต ซึ่งสามารถตอบสนองพื้นที่การใช้งานต่างๆ ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา เส้นใยพืชและเส้นใยไม้ก็ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเช่นกัน โดยเฉพาะในการก่อสร้างที่อยู่อาศัย แม้ว่าโพลีเอทิลีน โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และโพลีโพรพิลีนจะเป็นโพลิเมอร์เรซินหลักที่ใช้ในคอมโพสิตเส้นใยธรรมชาติ แต่เส้นใยธรรมชาติก็สามารถใช้ในคอมโพสิตกับฟีนอลิกเรซิน โพลีเอสเตอร์ โพลีสไตรีน โพลียูรีเทน และเมทริกซ์โพลิเมอร์อื่นๆ ได้

วัสดุก่อสร้างคอมโพสิตโพลียูรีเทนในปัจจุบันหลายชนิด การเพิ่มเส้นใยธรรมชาติ ส่วนใหญ่มาจากผิวหนังของพืช (เช่น เส้นใยฟางข้าวสาลี ลินิน ปอแก้ว เคนาฟ ซิซาล ป่าน และมะพร้าว) ถูกยึดติดด้วยกาว PU เช่น โพลีเอสเตอร์หรือโพลีโพรพิลีน เนื่องจากคุณสมบัติทางกลที่ปานกลางของเส้นใยธรรมชาติ พวกมันมักจะไม่ถูกใช้ในงานที่ต้องการประสิทธิภาพสูง แต่เส้นใยเองมีน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงและความแข็งที่ดีและมีความแข็งในการดัดที่ยอดเยี่ยม เส้นใยธรรมชาติอีกชนิดหนึ่งคือไม้ ถูกใช้เป็นหลักในแผงคอมโพสิตสำหรับผลิตภัณฑ์ก่อสร้าง เช่น ดาดฟ้า โปรไฟล์ประตูและหน้าต่าง ตกแต่งขอบ ราวบันได และผลิตภัณฑ์แผง วัสดุก่อสร้างคอมโพสิต PU เหล่านี้มักมีเส้นใยไม้ 30% ถึง 70% ขึ้นอยู่กับพื้นที่การใช้งาน โดย 50% เป็นการใช้งานที่พบมากที่สุด ไม่ว่าจะเป็นอัตราส่วนใด การเสริมแรงที่ใช้ในคอมโพสิตไม้-พลาสติกมักจะเป็นเศษไม้หรืออนุภาคไม้ ซึ่งถูกขึ้นรูปและผสมกับกาวโพลียูรีเทน

ข้อดีในการใช้งานคอมโพสิตเฉพาะทางที่มีเนื้อหาไม้สูง

พันธุ์เส้นใยทั่วไปส่วนใหญ่มาจากสน เมเปิ้ล และโอ๊ค ผู้ผลิตบางรายใช้กาวเรซินโพลียูรีเทนเทอร์โมเซตติ้งเพื่อผลิตคอมโพสิตเฉพาะทางที่มีเนื้อหาไม้สูงกว่า สำหรับคอมโพสิตเส้นใยอนินทรีย์ สามารถเพิ่มวัสดุอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อยลงในคอมโพสิตไม้-พลาสติก (WPCs) เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและประสิทธิภาพ สารเติมแต่งอาจรวมถึงสารเชื่อมต่อ สารป้องกันแสง สารสี สารหล่อลื่น สารฆ่าเชื้อรา และสารทำให้เกิดฟอง กาวโพลียูรีเทนถูกใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้างเป็นหลักสำหรับพื้น ผนัง และหลังคา คอมโพสิตยังสามารถจำลองอิฐหรือหินสำหรับตกแต่งผนังภายนอกอาคาร ภายในอาคาร คอมโพสิตสามารถใช้ในตู้ฝักบัว อ่างอาบน้ำ อ่างล้างหน้า

ข้อดีในการใช้งานแผ่นคอมโพสิต

กาวโพลียูรีเทนสามารถใช้ทำแผ่นคอมโพสิตหลากหลายขนาดได้ รวมถึงแผ่นชิ้นไม้อัด (OSB), แผ่นแข็ง (HB), แผ่นใยไม้อัดความหนาแน่นปานกลาง (MDF) และกระดาษแข็ง, แผ่นชิ้นไม้อัด (PB), และไม้อัด (LVL) มักใช้เป็นการป้องกันโครงสร้าง, พื้นและหลังคาของอาคารที่อยู่อาศัย คอมโพสิตไม้-พลาสติกมักใช้เป็นพื้นกลางแจ้ง, กรอบประตู, รั้ว และการใช้งานอื่น ๆ ที่ต้องการความทนทาน หากใช้กระบวนการผลิตและติดตั้งที่ถูกต้อง ผลิตภัณฑ์คอมโพสิตไม้-พลาสติกจะไม่เน่า, แตก หรือบิดเบี้ยวภายใต้สภาพอากาศปกติในสหรัฐอเมริกา นอกจากนี้ แผ่นชนิดนี้ยังทนต่อคราบ, น้ำ, รังสี UV, ไม่ถูกแมลงรบกวน และมีความสามารถในการรับน้ำหนักที่ดี พวกเขายังมีความเสถียรทางมิติที่ดีและมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่ต่ำกว่าพลาสติกแข็ง ซึ่งดีกว่าความเสถียรทางมิติของไม้ เส้นใยไม้, เศษไม้, แกลบข้าว และฟิลเลอร์อินทรีย์ที่ใช้บ่อยในแอปพลิเคชันเหล่านี้

ข้อดีของการใช้งานในฉากเช่นประตูและหน้าต่าง

ประตูและหน้าต่างเป็นการใช้งานที่พบได้บ่อยที่สุด โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) มักใช้เป็นเมทริกซ์เรซินเทอร์โมพลาสติกในด้านประตูและหน้าต่าง (แม้ว่าพลาสติกชนิดอื่น ๆ ก็ใช้วัตถุดิบนี้เช่นกัน) เส้นใยที่ใช้ในด้านนี้มักจะเป็นเส้นใยไม้ขนาด 80 ถึง 200 ตะแกรง ซึ่งผลิตภัณฑ์โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) ที่เติมด้วยไม้มีความเสถียร ความต้านทานความชื้น และความแข็งที่ดี ในการใช้งานภายนอกใหม่ ๆ เรซินพลาสติกไวนิลและโพลีโอเลฟิน (เช่น โพลีเอทิลีนและโพลีโพรพิลีน) เศษไม้ผสมกับกาว PU ในสัดส่วนที่เหมาะสมเพื่อทำคอมโพสิตไม้-พลาสติกที่มีความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานต่อสภาพอากาศที่ดี

ข้อดีของการใช้ในแผงแซนด์วิช

โครงสร้างแซนด์วิชที่ใช้กันทั่วไปอีกแบบหนึ่งทำจากวัสดุแซนด์วิชน้ำหนักเบาและวัสดุคอมโพสิตที่เคลือบด้วยกาวโพลียูรีเทน ประตูส่วนใหญ่ทำจากพื้นผิวพลาสติกเสริมใยแก้ว (FRP) และแซนด์วิชโฟมโพลียูรีเทนหรือโพลีสไตรีนขยายตัว (EPS) ปัจจุบันผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ใช้ในโครงการที่อยู่อาศัยและพาณิชย์ ประตูแซนด์วิชคอมโพสิตเหล่านี้ให้ความแข็งแรงเฉพาะและความแข็งเฉพาะสูง น้ำหนักเบา ทนต่อแรงกระแทกได้ดี และมีพื้นผิวที่เรียบเนียนและสม่ำเสมอ ปัจจัยอื่น ๆ เช่น การกันเสียง ความต้านทานความร้อน และการลดการสั่นสะเทือน กำหนดการเลือกวัสดุแกน

บทสรุป

โดยสรุป วัสดุต่าง ๆ เสริมกันในแง่ของประสิทธิภาพ ทำให้เกิดผลกระทบเสริมกัน ดังนั้นประสิทธิภาพโดยรวมของวัสดุก่อสร้างคอมโพสิตที่ทำจากกาวโพลียูรีเทนจึงดีกว่าวัสดุส่วนประกอบเดิมและตอบสนองความต้องการต่าง ๆ ฟิลเลอร์หรือสารเติมแต่งยังสามารถทำให้วัสดุคอมโพสิตสำเร็จรูปทนต่อรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) หรือไฟได้ เทคโนโลยีการผลิตวัสดุคอมโพสิตชั้นนำให้โอกาสในการใช้งานมากขึ้นและสามารถปรับแต่งวัสดุคอมโพสิตประสิทธิภาพสูงสำหรับอาคารพาณิชย์และที่อยู่อาศัยต่าง ๆ