TIFF nr 1 / 2024 7 Tidigare erfarenheter Tidigare studier har visat att kolfibrer är mer åldringsstabila än aramid- och glasfibrer. Åldringsbeständigheten för vinylester (den plast som binder samman kolfibrerna på Visbyskrov) påverkas av dess förmåga att absorbera fukt och bygga hög tvärbindningsdensitet samt halten av estergrupper. Vinylesterplasten innehåller två olika funktionella grupper som är reaktiva och därmed mottagliga för åldring. Den ena av dessa två funktionella grupper är den så kallade esterbindningen (se rektangulärt markerad strukturenhet i strukturformeln nedan) och denna esterbindning kan reagera med vatten eller fukt och det är halten fukt eller vatten samt exponeringstid och exponeringstemperatur som påverkar åldringseffekten. Om det är vatten eller fukt eller om vattnet har olika salthalter som vinylesterplasten exponeras för har dock mindre betydelse för själva åldringseffekten. Den andra av dessa två funktionella grupper som påverkar mottagligheten för åldring är halten av dubbelbindningar (se inringad del i ovan strukturformel). Vinylesterplastens dubbelbindningar är aktiva under härdningsprocessen. När man tillverkar kolfiber/vinylester-kompositer tillsätter man styren innehållande ett härdarsystem. Under härdningsprocessen reagerar vinylesterplastens dubbelbindningar med styren och det bildas polymerbryggor mellan vinylesterns polymerkedjor och ett tredimensionellt nätverk bildas. Efter härdningsprocessen är vinylesterplasten mycket mer stabil och tålig mot sin omgivning. Det kan dock finnas en viss halt av dubbelbindningar kvar som inte deltagit under härdningsprocessen. Dessa kvarvarande dubbelbindningar kan dels vara utsatta för reaktioner med den omgivande driftsmiljön men de kan också efterhärdas och förbrukas då kompositen utsätts för värme över tid. Det sistnämnda är också en form av åldring men effekten blir främst att hållfastheten ökar. En negativ effekt kan vara att kompositen blir mer spröd och det har rapporterats om sprickbildning till följd av detta. Förutom sprödhet på vinylesterbaserade fiberkompositer så har det rapporterats om kemisk degradering genom hydrolys av estergrupperna (vatten reagerar med estergrupperna). Detta kan i sin tur ge upphov till viktförlust på grund av att esterfragment som hydrolyserats migrerar ut från kompositen. Vidare har man observerat effekter som fiber/matrisdebonding och delamineringar. Med detta som bakgrund – hur ser då åldringsstatusen på Visbyskrov ut? Forcerad åldring Förutom att prov tagits direkt från Visbyskrov (se punkt 2–3 ovan) så har även prov baserat på samma material som ingår i skrovlaminaten (se punkt 1 ovan) tillverkats Visbykorvett. Foto: Jimmie Adamsson/Försvarsmakten Strukturformel för en typisk vinylester. Estergrupperna som är rektangulärt markerade är de delar som är mest utsatta för åldring. Det inringade visar dubbelbindningar som är aktiva under härdningsprocessen.
RkJQdWJsaXNoZXIy NDg2ODU=