W kompozycie włókna przenoszą obciążenia, ale to żywica decyduje o tym, jak dobrze współpracują ze sobą, jak element znosi temperaturę, wilgoć i chemikalia oraz jak wygląda jego powierzchnia. Wybór żywicy do laminowania jest więc równie ważny jak wybór tkaniny. Poniżej porównanie trzech najczęściej stosowanych rodzajów żywic.

Żywica poliestrowa

Najtańsza i najpowszechniejsza żywica w laminatach szklanych — w łodziach, zbiornikach, osłonach, elementach budowlanych. Utwardza się po dodaniu inicjatora, którego ilość (w pewnym zakresie) pozwala regulować czas żelowania. Ma jednak wyraźne wady: stosunkowo duży skurcz przy utwardzaniu (co może powodować „przebijanie” wzoru tkaniny na powierzchnię), słabsze przyleganie do włókna węglowego i zawartość styrenu, który wymaga dobrej wentylacji.

Żywica winyloestrowa

Chemicznie pośrednia między poliestrem a epoksydem. Jest bardziej odporna na chemikalia i wodę niż poliester i mniej krucha, dlatego stosuje się ją w zbiornikach, instalacjach chemicznych, kadłubach i jako warstwę barierową pod żelkotem. Podobnie jak poliester zawiera styren i utwardza się z użyciem inicjatora.

Żywica epoksydowa

Standard przy włóknie węglowym i w elementach o wysokich wymaganiach. Ma najlepsze właściwości mechaniczne, bardzo dobrą przyczepność do włókien, mały skurcz i dobrą odporność zmęczeniową. Utwardza się z utwardzaczem w ściśle określonej proporcji — tu nie „reguluje się” czasu ilością utwardzacza, tylko dobiera odpowiedni utwardzacz. Wadą jest wyższa cena i słaba odporność na promieniowanie UV — elementy z widocznym splotem trzeba zabezpieczać lakierem z filtrem UV.

Porównanie żywic

CechaPoliestrowaWinyloestrowaEpoksydowa
Cenanajniższaśrednianajwyższa
Właściwości mechanicznepodstawowedobrenajlepsze
Skurcz przy utwardzaniudużyśrednimały
Przyczepność do włókna węglowegosłabaśredniabardzo dobra
Odporność chemiczna i na wodęśredniabardzo dobradobra
Styren (emisja, zapach)taktaknie
Typowe zastosowanielaminaty szklane, osłony, łodziezbiorniki, chemia, kadłubycarbon, elementy konstrukcyjne, sport, lotnictwo

Temperatura pracy i dotwardzanie

Każda żywica ma temperaturę zeszklenia (Tg) — powyżej niej laminat mięknie i traci sztywność. Żywica utwardzona w temperaturze pokojowej ma zwykle stosunkowo niską Tg. Dotwardzanie w podwyższonej temperaturze, według zaleceń producenta, podnosi Tg i poprawia właściwości mechaniczne. Ma to duże znaczenie przy elementach pracujących w cieple — np. w komorze silnika, blisko układu wydechowego albo na nasłonecznionej, ciemnej powierzchni.

Żywice do różnych zadań

  • żywice laminacyjne — do laminowania ręcznego, o lepkości dobranej do przesycania pędzlem i wałkiem,
  • żywice infuzyjne — o bardzo niskiej lepkości, do infuzji,
  • żywice powierzchniowe i żelkoty — tworzą zewnętrzną warstwę elementu,
  • żywice narzędziowe — do wykonywania form, o małym skurczu i podwyższonej odporności cieplnej (więcej: materiały na formy).

Bezpieczeństwo pracy

Żywice i utwardzacze wymagają ostrożności: rękawic, ochrony oczu i dobrej wentylacji. Epoksydy mogą uczulać przy kontakcie ze skórą, a żywice poliestrowe i winyloestrowe emitują styren. Zawsze warto korzystać z karty charakterystyki produktu.

Najczęstsze pytania

Czy do włókna węglowego można użyć żywicy poliestrowej?

Technicznie tak, ale zwykle się tego nie robi. Poliester słabiej wiąże się z włóknem węglowym, a jego duży skurcz pogarsza wygląd powierzchni. Przy carbonie standardem jest żywica epoksydowa.

Dlaczego elementy z carbonu żółkną na słońcu?

Żywica epoksydowa nie jest odporna na promieniowanie UV. Bez lakieru z filtrem UV jej powierzchnia z czasem żółknie i matowieje.

Co to jest temperatura zeszklenia (Tg)?

To temperatura, powyżej której utwardzona żywica przechodzi ze stanu sztywnego w bardziej elastyczny. Element nie powinien pracować w temperaturach zbliżonych do Tg swojej żywicy.