Prepreg

Prepregy jsou polotovary k výrobě vláknových kompozitů, jejichž hlavní složkou je výztuž předimpregnovaná částečně vytvrzenými pryskyřicemi.^[1]

Prepregy z filamentů předimpregnovaných pryskyřicí (USA 1979)

Prepregové listy se případně vrství do požadované tloušťky, dotvarují ve formách a dotvrdí se působením tepla a tlaku.

Prepreg je zkrácený tvar anglického preimpregnated fibres, česky: „předimpregnovaná vlákna“.

Výztuže

Na výztuže se používají textilní materiály, zejména skleněná, uhlíková a aramidová vlákna.

Podle geometrie výztuže se dají rozeznávat prepregy

• jednosměrné, s tloušťkou běžně 0,1-0,15 mm a jako fólie s tloušťkou pod 25 mikronů^[2], vyrobené z rovingů
• vícevrstvé, s jednotlivými vrstvami tkanin kladenými nad sebou navzájem pod různými úhly
• kombinované s výztuží z tkanin a rohoží
• s prostorově vázanou pletenou nebo tkanou výztuží
• s výztuží ze sekaných vláken (technologie SMC)

Matrice

K impregnaci prepregů se nejčastěji používají nenasycené polyesterové pryskyřice, vinylové a epoxidové pryskyřice.

Výroba a zpracování prepregů

Impregnační látka má lehce lepkavou konzistenci, během ukládání výztuže nesmí ztuhnout a proto se chladí na cca –21 °C.

Technologie následujícího zpracování se volí podle použitých materiálů a druhu výsledného kompozitu.

Ke známým způsobům výroby patří například:

• Ruční kladení prepregu a vytvrzování v autoklávu^[3]
• Strojní kladení prepregu s reaktoplastickou matricí ATP (“Automated Tape Laying”) a vytvrzování v autoklávu^[4]
• Strojní kladení termoplastických prepregů^[5]
• Šroubovicové navíjení za mokra^[6]
• Kladení rovingového prepregu na otáčející se trn (AFP - “Automated Fiber Placement”)^[7]
• Pultruze

Zvláštní skupinou předimpregnovaných materiálů jsou tzv. lisovací těsta – DMC (dough moulding compounds) a premixy – BMC (bulk moulding compounds) s výztužnými vlákny o délce 6-12-mm.^[8]

Vlastnosti

Hlavní výhody prepregů jsou vysoký podíl vláknové výztuže, stejnoměrnost a hladkost hotových dílů, které souvisí s předem definovatelným a přesným uložením výztuže.

Vyšší cena oproti ostatním kompozitním materiálům, poměrně značný odpad při zpracování a nutnost skladování při nízkých teplotách jsou nevýhody prepregů

Použití

Z prepregů se vyrábí především kompozitní díly pro letectví a kosmonautiku.

Známé jsou také technicky náročné produkty jako radarové dómy, náběhové a brzdové klapky, kryty komunikačních přístrojů a turbin aj.

Literatura

• Gottfried W. Ehrenstein Faserverbund-Kunststoffe : Werkstoffe - Verarbeitung - Eigenschaften, Hanser Verlag München Wien 2006, ISBN 3-446-22716-4