Výztužné materiály
Primární požadavky na výztužné materiály používané v prepregech jsou:
Dobrá smáčitelnost pryskyřicí;
Dobrá přizpůsobivost (splývavost), pro splnění požadavků na lisování pro výrobky se složitou geometrií;
Schopnost uspokojit klíčové požadavky na výkon konečného produktu.
Mezi vyztužující vlákna patří skleněná vlákna, uhlíková vlákna, aramidová vlákna a další. Běžné formy vyztužovacích struktur zahrnují jednosměrná vlákna, tkaniny s plátnovou vazbou, tkaniny s keprovou vazbou a víceosé tkaniny.
Matricové materiály
Primární funkce matricové pryskyřice jsou:
Orientovat, umístit a spojit vlákna dohromady do soudržné jednotky;
K přenosu napětí do celého výrobku, když je vystaven mechanickému zatížení.
Obecně je obtížné, aby jedna pryskyřice splnila všechny požadavky na výkon související s procesem-; proto se k usnadnění zpracovatelských operací obvykle používá kombinace několika pryskyřic-, například kombinování různých typů epoxidových pryskyřic za účelem úpravy viskozity pryskyřičného systému při okolních nebo nízkých teplotách. Epoxidové pryskyřice fenolického -typu mohou zvýšit reaktivitu a tepelnou stabilitu pryskyřičného systému, zatímco epoxidové pryskyřice typu bisfenol A- lze použít k regulaci jeho viskozity. Výzkum ukazuje, že optimální pryskyřičný systém pro prepregové aplikace zahrnuje synergickou směs tekuté epoxidové pryskyřice typu Bisfenol A-, pevné epoxidové pryskyřice typu Bisfenol A- a fenolické epoxidové pryskyřice.
Výběr matricových materiálů musí najít rovnováhu mezi výkonnostními požadavky samotného kompozitního materiálu a požadavky výrobního procesu. Například základním požadavkem na středně -teplotní horké-tavené epoxidové prepregy je, aby v letních měsících zůstaly ne-lepivé na dotek a v zimě nezkřehly. To vyžaduje úpravu proporcí různých složek v pryskyřičném systému tak, aby se zajistilo, že jeho bod měknutí bude v rozmezí 36–37 stupňů v létě a 30–32 stupňů v zimě, při současném řízení teploty vytvrzování epoxidové pryskyřice. Optimální teplota vytvrzování se obvykle pohybuje od 120 stupňů do 130 stupňů, přičemž doba vytvrzování nepřesahuje 90 minut.
Systém vytvrzování
Vytvrzovací systém obsahuje kromě jiných složek vytvrzovací činidla, urychlovače, katalyzátory a ředidla. Vzhledem k aplikačním požadavkům na prepregy-zejména k tomu, že musí mít určitou trvanlivost při pokojové teplotě-, vytvrzovací systém obvykle používá latentní vytvrzovací činidla. Tato činidla nereagují s pryskyřicí za standardních teplotních a tlakových podmínek; když jsou však vystaveny specifickým zvýšeným teplotám a tlakům, katalyzují zesítění-a vytvrzování pryskyřice. Tento mechanismus umožňuje stabilní skladování prepregů při okolní teplotě. Taková vytvrzovací činidla jsou typicky dispergovaného typu; to znamená, že existují jako pevné látky při teplotě místnosti a zůstávají nerozpustné v matrici epoxidové pryskyřice. Po zahřátí na teploty blížící se jejich bodu tání se však stanou mísitelnými s epoxidovou pryskyřicí, čímž se spustí rychlá vytvrzovací reakce.
Primární funkcí urychlovačů je usnadnit rozpouštění vytvrzovacího činidla v matrici pryskyřice a zvýšit rychlost vytvrzovací reakce. Zpevňující činidla jsou začleněna ke zmírnění přirozené křehkosti matrice termosetové pryskyřice a ke zvýšení její odolnosti proti nárazu. Ředidla slouží především ke snížení viskozity pryskyřice, čímž se zlepšuje její zpracovatelnost. Katalyzátory se v zásadě používají k urychlení reakce pryskyřice během fáze vytvrzování a tvarování; za standardních teplotních a tlakových podmínek však také zůstávají v „latentním“ stavu-, což je vlastnost, která se ukazuje jako velmi výhodná pro praktické výrobní operace zahrnující prepregy.
