مواد افزودنی در کامپوزیت ها جهت تولید انواع محصولات همانند ورق فایبرگلاس (ایرانیت فایبرگلاس)، گریتینگ کامپوزیتی، انواع قوطی کامپوزیتی، نبشی فایبرگلاس، ناودانی کامپوزیتی، تیر کامپوزیتی، لوله فایبرگلاس، تسمه کامپوزیتی، میله پلیمری، مفتول کامپوزیتی، سینی و نردبان کابل و… مورد استفاده قرار می گیرد.

در صنعت کامپوزیت جهت دستیابی به خواصی خاص در قطعه نهایی تولید شده، افزودنی های مختلفی در حین ساخت افزوده می شود که طبقه بندی و انواع مواد افزودنی کامپوزیت به شرح زیر می باشد:

1- پرکننده ها
هدف: افزایش حجم رزین و کاهش قیمت محصول نهایی
کربنات کلسیم: این افزودنی کامپوزیت متداول ترین پرکننده می باشد تا حدی باعث سفیدی و افزایش گرانروی رزین می شود. درصدهای بالای استفاده باعث کاهش نسبی خواص مکانیکی نیز می گردد.

• تالک (سلیکات منیزیم): استفاده از این افزودنی کامپوزیت حداقل کاهش استحکام کششی را دارد و نیز باعث افزایش مدول می شود. کیفیت مناسب سطح قطعه و جدایش راحت تر قطعه از قالب نیز از اثرات استفاده تالک می باشد. همچنین استفاده از پودر تالک به عنوان یکی از مواد افزودنی کامپوزیت افزایش گرانروی (ضد شرگی) را در پیش دارد.
• ریز کره های کوچک شیشه ای (Microsphere): کره های توپر و یا خالی از جنس شیشه به قطر 300-10 میکرون می باشند. با اضافه کردن این افزوذنی کامپوزیت به رزین، گرانروی به کندی افزایش می یابد و باعث افزایش سفتی رزین می شود.
• سایر: سیلیکات آلومینیوم (خاک چینی یا کائولن)- نانورس (افزایش خواص مکانیکی)- میکا- فلدسپار (شفافیت قطعه)- باریت و اکسید سرب (مقاوم در برابر تشعشعات)—خاک اره- الیاف گیاهی- گچ

2- رنگدانه ها
هدف: تغییر رنگ رزین و قطعه کامپوزیتی ساخته شده از آن (به صورت پودر رنگدانه و یا خمیر رنگ کاربرد دارد)
به دو صورت آلی (شفاف) و معدنی (مات) موجود می باشد. تیتان (تیتانیوم دی اکساید) به عنوان رنگ سفید و مات کننده- دوده جهت رنگ سیاه ( موجب افزایش هدایت الکتریکی نیز می شود)

3- کاهش ویسکوزیته رزین
هدف: این افزودنی کامپوزیت به عنوان افزودنی های تیکسوترپیک شناخته می شود که جهت کاهش شره کردن رزین در حین کار استفاده می شود.
سیلیکا (SiO2) متداول ترین می باشد که در صنعت به نام اروزیل نیز شناخته می شود. درصد افزودن آن وابسته به نحوه کاربری می باشد ولی به طور کلی در حدود 10 درصد به رزین افزوده می شود (سایر افزودنی ها همانند پرکننده ها نیز تا حدی ویسکوزیته را افزایش داده و مانع شرگی رزین می شود)

4- افزایش رسانایی الکتریکی و حرارتی
هدف: رسانایی ( عدم عایقی)- هدایت حرارتی
دوده (افزایش هدایت الکتریکی و حرارتی)- افزودنی های فلزی همانند پودر آلومینیوم، آهن، نقره

5- مقاومت در برابر آتش سوزی
هدف: ضد شعله و خاصیت خود خاموش شوندگی به رزین
آلومینیوم تری هیدرات (ATH)- اکسید آنتیموان- ترکیبات هالوژن دار- ترکیبات فسفاته

6- افزایش خواص مکانیکی و حرارتی

• انواع پلیمرهای لاستیکی به صورت مایع و جامد: جهت بهبود چقرمگی و ضربه پذیری قطعه کامپوزیتی
• انواع پودر های معدنی: اکسید آهن، اکسید روی، اکسید منیزیم، اکسید آلومینیوم و…

7- افزایش چسبندگی
هدف: استفاده از این افزودنی کامپوزیت جهت اتصال بهتر رزین به الیاف (انتقال کامل تنش از رزین به الیاف) کاربرد دارد که در نهایت باعث افزایش چقرمگی (سفتی)، افزایش مقاومت ضربه ای، بهبود خواص مکانیکی و کاهش میزان جمع شدگی قطعه بعد از تولید می شود.
وینیل سیلان جهت کاربری رزین پلی استر و وینیل استر و آمینو سیلان برای رزین اپوکسی کاربرد دارد. (در حدود 0.5 الی 1 درصد وزنی رزین)

8- رقیق کننده ها (حلال)
هدف: جهت کاهش ویسکوزیته و تسهیل در کاربری
استایرن- متیل متاکریلات- وینیل تولوئن و…

9- رهاساز از قالب
هدف: جدا شدن راحت تر قطعه از قالب
انواع واکس ها، محلول PVA، جدا کننده های سیلیکونی، اسپری های تفلون، استئارات ها

10- مقاومت در برابر سایش
هدف: افزایش سختی سطح و افزایش مقاومت سطح در برابر سایش
پودر شیشه (نانو و میکرو): علاوه بر ایجاد مقاومت سایشی در برابر خورندگی و مواد شیمیایی هم قطعه را مقاوم می کند- کاربید سیلیسیم- اکسید آلومینیوم

11- پایدارکننده نوری
هدف: افزایش مقاومت در برابر نور خورشید (فرابنفش)- مانع زرد شدگی قطعه در دراز مدت نیز می شود.
در محصولات موجود در بازار ایران، عمدتا Ciba Tinuvin و BLS 292  شرکت MAYZO کاربرد دارد.

نکته مهم: به طور کلی هر چه ذرات اضافه شده به رزین ابعاد کوچک تری داشته باشند و نیز سطح کروی تر دارا باشند، سطح تماس آن با رزین و مواد مختلف بیشتر می شود (مساحت سطح بالاتر) و در نهایت تاثیر بالاتری از خود به نمایش می گذارند.

امیدواریم با خواندن این مقاله اطلاعات خوبی را از انواع مواد افزودنی در کامپوزیت ها، کسب کرده باشید.