Staklena vlakna su rođena na ovaj način i još uvijek su dobar izbor u nekim poljima
2022-07-04
Bilo je prije više od 100 godina da su se kompoziti zaista počeli razvijati u nauku. Sa plimom druge industrijske revolucije, oblast hemije i hemijskog inženjerstva otvorila je i novo poglavlje u istoriji. Godine 1907. bakelit, poznatiji kao bakelit, prva svjetska komercijalno uspješna sintetička polimerna smola, rođen je u New Yorku, SAD.
Njegov izumitelj je Leo Baekeland, belgijsko-američki hemičar. Ovu fenolnu smolu je sintetizirao sa fenolom i formaldehidom pod određenim pritiskom i temperaturom. Uspješno se prijavio za patent i osnovao kompaniju za komercijalizaciju ovog novog materijala. Njegova serija proizvoda se široko koristi u mnogim poljima, od izolacijskih navlaka do muzičkih instrumenata, od kundaka do igračaka, od dugmadi do mahjonga, sve od dijelova automobila do raketne izolacije. Iako se bakelit kasnije spojio sa United carbonom, a zatim evoluirao u današnje specijalne hemikalije, mnogi proizvodi u eri Baekelanda se proizvode i koriste i danas.
Kao termoreaktivni polimer, fenolna smola ima visoku tvrdoću i lomljivost. Međutim, ako su spojeni s vlaknima, tkaninama, pa čak i papirom, mogu ispuniti mnoge zahtjeve primjene i imati dobru obradivost kalupa. Zapravo, bakelitni lim je kompozitni materijal od piljevine i fenolne smole. Od pronalaska do 1930-ih i 1940-ih godina 20. stoljeća, bilo je to zlatno doba fenolne smole, a bilo je i doba kada su se kompozitni materijali razvijali i oblikovali kao nauka.
Vrijedi spomenuti da su se gume ojačane korpom, koje su autentični kompoziti ojačani vlaknima, možda pojavili ranije od bakelita. Međutim, teško je provjeriti da li je neko koristio kord za ojačavanje gume od vremena kada su Amerikanci izumili tehnologiju vulkanizacije prirodne gume 1839. godine, također poznat kao Charles Goodyear, tako da se vulkanizirana guma može koristiti u gumama, do 68 godina nakon rođenje bakelita 1907. Procjenjuje se da bi to trebalo biti kasnije od 1907. godine, jer pamučni kord nije bio široko korišten u gumenim gumama kao kord prve generacije sve do 1920-ih.
1932. je još jedan nezaboravan trenutak u istoriji kompozitnih materijala. Te godine je Games Slater, 36-godišnji inženjer koji je diplomirao na Univerzitetu Purdue i samo godinu dana radio u staklarskoj kompaniji Owens Illinois u Ohaju, slučajno uveo komprimirani zrak u rastopljeno staklo i slučajno dobio staklena vlakna. Što je još važnije, ova metoda se može koristiti za kontinuirano crtanje. Iako ovo nije prvi put da ljudska bića proizvode staklena vlakna, to je prvi put da se kontinuirana vlakna mogu proizvoditi u velikim razmjerima.
Slater je dobio američki patent za izum 1938. godine i postao tehnički potpredsjednik Owens Corning fiber glass Corp. iste godine. Kompanija je specijalizovana kompanija koju su zajednički osnovali Owens Illinois i corningglass Works 1935. godine i koristi Slater tehnologiju za proizvodnju staklenih vlakana. Do sada je i dalje jedna od najvećih kompanija za proizvodnju staklenih vlakana na svijetu -.
U početku se staklena vlakna nisu koristila za izradu kompozitnih materijala, već kao termoizolacijski sloj zgrada, ali su ubrzo pokazala veliki potencijal kao ojačanje kompozitnih materijala, te su se nastavili koristiti kao vrhunska upotreba staklenih vlakana sve do sad. Sada su staklena vlakna visoke čvrstoće i krutosti s i S2 koja se široko koriste u naprednim kompozitnim materijalima nova generacija ojačanih vlakana kompanije OC. Posebno je vrijedno spomenuti da su staklena vlakna vrlo transparentna za radarske mikrovalne u usporedbi s drugim ojačavajućim vlaknima, kao što su karbonska ili aramidna vlakna. Zbog toga su oduvijek bili dobar izbor za proizvodnju kompozitnih armatura za zrakoplovne i zemaljske radome.
