Cam takviyeli plastik (CTP), camelyafı ile taşıyıcı bir matriks reçinenin birleştirilmesi ile elde edilen kompozit bir malzemedir. Camelyafı takviyeli plastik, ortam koşullarına dayanıklı, esnek ama yeterli mekanik dayanıma sahip olmayan plastik (ör: polyester reçine) ile, yüksek mekanik dayanımlı cam elyafının bir araya getirilmesi ile elde edilen üstün nitelikli bir kompozit mühendislik malzemesidir.
CTP malzemenin iki ana hammaddesi bulunmaktadır : Doymamış polyester reçine ve cam elyafı.
CTP üretiminde en yaygın olarak kullanılan doymamış polyester reçineler, takviyeli plastikler içinde termoset gurubunda yer alan reçinelerdir. El yatırması gibi basit kalıplama tekniklerden en karmaşık makineleşmiş kalıplama tekniklerine kadar her tür kalıplama tekniğine hitap eder. Polyester reçineler, çok geniş bir kimyasal aileyi kapsar ve genel olarak dibazik asitlerle polihidrik alkollerin kondensasyon reaksiyonu sonucunda elde edilirler. Kullanılan dibazik asit türüne bağlı olarak, doymamış polyester reçineler, kompozitin genel amaçlı, kimyasal dayanımlı veya yüksek kimyasal dayanımlı olmasını sağlayacak şekilde “ortoftalik” , “izoftalik” veya “bisfenolik” olarak adlandırılır.
CTP üretiminde kullanılan camelyafı, kum, alumina, kireç taşı, kolemanit, kaolen… gibi geleneksel hammaddeler kullanılarak üretilmektedir. Çok ince öğütüldükten ve homojen olarak karıştırıldıktan sonra, karışım yaklaşık 1600 °C sıcaklıktaki ergitme fırınına verilmekte ve burada yavaş yavaş sıvı hale dönüşen cam eriyiği, platin / rodyum alaşımlı kovanlardan, bir sarma sistemi ile, yüksek hızda çekilmekte ve 10-25 mikron çapında elyaf olarak bobin haline getirilmektedir.
CTP, takviye malzemesi (camelyafı) ve taşıyıcı matriks’in (reçine) birlikte kalıplanması ile elde edilmektedir. Bu işlem, çok farklı metodlarla yapılabilirse de, prensip, camelyafının, taşıyıcı reçine ile, uygun bir şekilde “ıslatılması”dır. Polyester reçineler, kimyasal bir reaksiyon ile polimerize edilerek, sert, çözülmeyen, ergimeyen bir madde haline dönüştürülmektedir.
CTP malzemenin kalitesi, (performansı), cam elyafi – reçine arasındaki bağın kuvveti ile doğru orantılıdır. Fiziksel performans, takviye malzemesi olan cam elyafının,
- CTP içindeki oranına,
- CTP içindeki dağılımına ve
- CTP içindeki yönüne bağlıdır.
CTP Malzemelerin Genel Özellikleri
- Yüksek korozyon dayanımı,
- Bakım gerektirmez,
- Hafiftir,
- Düşük kurulum maliyeti,
- Kaymazlık,
- Yüksek darbe dayanımı,
- Yangın dayanımı,
- Dielektrik dayanımı,
- Kimyasallara karşı yüksek dayanım,
- Antibakteriyedir,
- Kopma uzaması metallere göre daha yüksektir,
- Çevreyle dosttur,
- Yüksek Mekanik dayanım,
- Tasarım esnekliği,
- Kolay tamir edilebilirlik,
- İstenilen renkte üretilebilme,
- Sonsuz ömür (teorik olarak)
- Yüksek ısıl dayanım.
Neden Kompozit?
CTP Nedir?
Türkiye’de CTP (Cam elyaf takviyeli polyester)
Amerikada FRP (Fiber glass Reinforced Plastic)
İngilterede GRP ((Glass fiber Reinforced Plastic)
Fransa’da PRFV ( Plastique Renforce de Fibres de Verre)
Almanya’da GFK (Glasfaser Kunstsoffe)
İtalya’da PRFV (Plastici Rinforzati di Fibro di Vetro)
CTP teknolojisi özellikle gelişmiş ülkelerde ;İnşaat, Kimya, Savunma, Denizcilik, Otomotiv, Havacılık ve Uzay, Tıp,Elektrik-Elektronik alanlarında uzun yıllardan beri başarı ile kullanılmaktadır.
Cam takviyeli plastik (CTP), camelyafı ile taşıyıcı bir matriks reçinenin birleştirilmesi ile elde edilen kompozit bir malzemedir. Camelyafı takviyeli plastik, ortam koşullarına dayanıklı, esnek ama yeterli mekanik dayanıma sahip olmayan plastik (ör: polyester reçine) ile yüksek mekanik dayanımlı cam elyafının bir araya getirilmesi ile elde edilen üstün nitelikli bir kompozit mühendislik malzemesidir.
Reçine katkı malzemeleri ilave edilmiş termoset reçinelerin veya termoplastlarin elyaflar ile ( cam,karbon, aramid vs.) veya dolgu malzemeleri takviye edilmesi ve bu karışımının belirli bir prosese tabi tutulması sonucunda sertleşmesi ile elde edilen ürünler kompozit malzeme olarak adlandırılır.
Saf haldeki reçinelerin (takviyelerle birlikte) katkı malzemesi ile sertleştirilmesi sonucu elde edilen kompozit ürünlerin mekanik mukavemet değerleri diğer plastiklere göre kıyaslanamayacak kadar yüksektir.
Kompozitleri oluşturan temel malzemeler polimerler, termosetler reçineler veya termoplast reçineler, takviye malzemeleri, katki malzemeleri ve dolgu malzemeleridir. Cam elyaf takviyesi ile fiziksel mukavemetleri arttırılmış kompozit malzemeler ahşap, beton, metal,cam gibi bir üretim malzemesi olup, kullanim amacına uygun degişik özelliklerin kolayca kazanılabilmesi özelliği ile diğer üretim malzemelerine göre üstünlük gösterir.
CTP malzemenin iki ana hammaddesi bulunmaktadır : Doymamış polyester reçine ve cam elyafı.
CTP üretiminde en yaygın olarak kullanılan doymamış polyester reçineler, takviyeli plastikler içinde termoset gurubunda yer alan reçinelerdir. El yatırması gibi basit kalıplama tekniklerden en karmaşık makineleşmiş kalıplama tekniklerine kadar her tür kalıplama tekniğine hitap eder.
Polyester reçineler, çok geniş bir kimyasal aileyi kapsar ve genel olarak dibazik asitlerle polihidrik alkollerin kondensasyon reaksiyonu sonucunda elde edilirler. Kullanılan dibazik asit türüne bağlı olarak, doymamış polyester reçineler, kompozitin genel amaçlı, kimyasal dayanımlı veya yüksek kimyasal dayanımlı olmasını sağlayacak şekilde “ortoftalik” , “izoftalik” veya “bisfenolik” olarak adlandırılır.
CTP üretiminde kullanılan camelyafı, kum, alumina, kireç taşı, kolemanit, kaolen… gibi geleneksel hammaddeler kullanılarak üretilmektedir. Çok ince öğütüldükten ve homojen olarak karıştırıldıktan sonra, karışım yaklaşık 1600 C sıcaklıktaki ergitme fırınına verilmekte ve burada yavaş yavaş sıvı hale dönüşen cam eriyiği, platin / rodyum alaşımlı kovanlardan, bir sarma sistemi ile, yüksek hızda çekilmekte ve 10-25 mikron çapında elyaf olarak bobin haline getirilmektedir.
CTP, takviye malzemesi (camelyafı) ve taşıyıcı matriks’in (reçine) birlikte kalıplanması ile elde edilmektedir. Bu işlem, çok farklı metodlarla yapılabilirse de, prensip, camelyafının, taşıyıcı reçine ile, uygun bir şekilde “ıslatılması”dır. Polyester reçineler, kimyasal bir reaksiyon ile polimerize edilerek, sert, çözülmeyen, ergimeyen bir madde haline dönüştürülmektedir. CTP malzemenin kalitesi, (performansı), cam elyafı / reçine arasındaki bağın kuvveti ile doğru orantılıdır. Fiziksel performans, takviye malzemesi olan cam elyafının,
– CTP içindeki oranına
– CTP içindeki dağılımına
– CTP içindeki yönüne bağlıdır
Geleceğin yapı malzemesi olan ctp kompozit ürünler geleneksel yapı malzemelerine göre birçok teknik üstünlüğe sahiptir.
Özellikleri :
- Mükemmel korozyon dayanımı, çürümez ve paslanmazlar
- Boya – Bakım gerektirmezler
- Yüksek kimyasal dayanıma sahiptirler
- Anti-Bakteriyeldir
- Elektriği iletmezler, yalıtkandırlar
- Aynı ebattaki çelikten 10 kat fazla esneme mukavemetine sahiptirler
- Alev iletmeme özelliği kazandırılabilirler
- İstenilen renklerde üretilebilirler
- Anti-Statik özelliktedirler
- Montaj kolaylığı sayesinde çok kısa sürede iş teslimi
Yüksek Depreme Dayanıklılık: Bina kütlelerinin hafifletilmesi ile doğru orantılı olarak yapıya etkileyen dinamik kuvvetinde azaltılması sağlanabilir. Bu durum dikkate alınarak, depreme dayanıklı konut ihtiyacını karşılamak için alternatif teknolojik ürünler sürekli araştırılmaktadır. Son teknoloji ürünlerinden biri de, geleneksel malzemelere göre daha hafif, korozyon dayanımı ve dayanım/yoğunluk oranı yüksek, pultruzyon metodu ile üretilen Ctp Kompozit yapı rofilleridir. Özgül ağırlıklarının düşüklüğü sayesinde deprem yüklerinden diğer bütün yapılardan çok daha az etkilenmektedirler. Yüksek esneme kabiliyetleri eğilme gibi tepkilerin ardından tekrar ilk hallerine geri dönerler.Esneme kabiliyetleri yüksek olduğu için kolon ve kirişlerde kesme kuvvetleri de oluşmaz ve bu özellikleri ctp karkas yapısını depreme karşı biline en güçlü yapı haline getirir.
Boya, Bakım ve Yenileme Gerektirmezler: Ctp kompozit ürünler zaman içerisinde teorik olarak deformasyon yaşamazlar. Buna bağlı olarak boya, bakım ve yenileme gerektirmezler.
Yüksek Mekanik Özellikleri ile ctp Profiller: Pultruzyon yöntemi ile çekilmiş ctpkompozit profiller aynı ebatlarda çelik bir profilden iki buçuk kata kadar daha yüksek kopma mukavemetine sahiptirler.
Çürümez, Paslanmaz ve Kurtlanmaz: Ctp ürünler zaman içerisinde çürüme, paslanma ve kurtlanma sorunu yaşamazlar.
Her Renkte Üretilebilirler: Ctp ürünler son görünümlerini üretim esnasında kazanmaktadır. Herhangi bir kaplama malzemesi veya üretim sonrası boyama söz konusu değildir.Kendinden doğal ahşap görüntüsünde üretilebildiği gibi istenilen her renkte üretim yapmakta mümkündür.
Yüksek Esneme Kabiliyeti: Çekme, basma, darbe, yorulma dayanımları oldukça yüksektir.Yüksek darbelerde bile kalıcı deformasyona uğramadan eski hallerine geri dönerler.
- Çatlak ilerlemesi en aza indirilmiştir.
- Titreşimleri absorbe edebilmektedir.
- Yorulma dirençleri oldukça yüksektir.
- Düşük Özgül Ağırlık
Ctp ürünlerin özgül ağırlıkları 1-4 ile 1.8 arasında değişmektedir. Daha birçok uygulamada kullanımı son derece avantajlıdır. Bir çatı konstrüksiyonu uygulamasını ele alırsak kurulacak sistem son derece hafif olacağından yapının statiği en alt seviyede etkilenecektir.
Yüksek İzolasyon Yeteneği: Ctp ürünler ısıyı ve suyu iletmezler. Çok iyi izolasyon sağlarlar.
Elektriksel Yalıtkanlık: Ctp ürünler mükemmel elektriksel yalıtkanlık özelliğine sahiptir.
Antistatik Özellik: Ctp ürünler çok iyi iletken oldukları halde istenildiğinde antistatik özellik kazandırılabilir. Bu sayede sürtünme ve çalışma sırasında kıvılcım çıkması önlenebilir.
Yüksek Kimyasal Dayanım: Ctp kompozit ürünler içerdikleri özel reçine sistemine bağlı olarak kuvvetli kimyasal çözeltilerde dahil olmak üzere birçok kimyasal maddeye karşı son derece dayanıklıdır. Bu özellikleri ile petrokimya sanayisinde, kimyasal üretim gerçekleştiren endüstriyel tesislerde, arıtma tesislerinde, soğutma kulelerinde ve daha birçok alanda kullanıma en uygun yapı elemanıdır.
Anti mikrobik Özelliği Kazandırılabilir: Özellikle gıda , ilaç ve kimya sanayi için güvenle kullanılmaktadır.
UV Dayanımı: Ctp ürünler istenildiği takdirde UV etkisi ile deformasyona karşı mükemmel direnç kazandırılabilirler.
Elektromanyetik Dalgalara ve Radyo Dalgalarına Geçirgenlik: Ctp ürünler elektromanyetik dalgalara ve radyo dalgalarına karşı son derece geçirgendir.
Yüksek Sıcaklık Dayanımı: Ctp ürünler istenildiği taktirde çok yüksek sıcaklıklara kadar dayanıklı hale getirilebilirler.
Düşük Isısal Genleşme: Ctp ürünler sıcaklık değişimlerinde alüminyumun 1/250′si, çeliğin ise 1/60′ı oranında genleşme gösterirler.