Laminat

Laminat to materiał warstwowy, zwykle zaliczany do kompozytów konstrukcyjnych. Powstaje przez połączenie co najmniej dwóch składników o odmiennych funkcjach: osnowy lub spoiwa, które zapewnia ciągłość i wiąże strukturę, oraz warstw wzmacniających lub funkcjonalnych. W laminatach kompozytowych zbrojenie może mieć postać mat, tkanin, taśm jednokierunkowych albo innych układów włókien, a osnową są m.in. żywice poliestrowe, epoksydowe, poliuretanowe, silikonowe lub termoplastyczne.

W klasycznych laminatach wzmacnianych włóknami najczęściej wykorzystuje się włókna szklane, węglowe lub aramidowe. Typowymi przykładami są laminaty poliestrowo-szklane, wykonywane z nienasyconych żywic poliestrowych i włókna szklanego, oraz laminaty epoksydowe, w których żywica epoksydowa pełni funkcję lepiszcza/osnowy. Po utwardzeniu żywice poliestrowe i epoksydowe tworzą usieciowane duroplasty, dlatego wiele takich laminatów ma wysoką sztywność, dobrą stabilność wymiarową oraz odporność mechaniczną i chemiczną zależną od zastosowanej żywicy, zbrojenia i technologii wytwarzania.

Laminaty mogą być wytwarzane różnymi metodami kompozytowymi, m.in. w formach otwartych, metodą worka próżniowego, technologią RTM, czyli wtrysku żywicy do form zamkniętych, a także przez prasowanie lub procesy ciągłe. W nowoczesnych rozwiązaniach spotyka się zarówno laminaty termosetowe, jak i termoplastyczne, np. wieloosiowe laminaty z taśm wzmocnionych włóknami ciągłymi lub lekkie panele kompozytowe.

Pojęcie laminatu stosuje się także w opakowaniach elastycznych i foliach wielowarstwowych. Takie struktury łączą warstwy o różnych funkcjach, np. nośną, drukową, zgrzewalną i barierową. Tradycyjne laminaty wielomateriałowe, zawierające np. poliolefiny, aluminium i poliester, mogą być trudne w recyklingu, ponieważ ich składników niełatwo rozdzielić. Z tego powodu rozwijane są rozwiązania monomateriałowe, np. laminaty w całości oparte na PE, oraz struktury kompostowalne do wybranych zastosowań opakowaniowych.

Właściwości laminatu zależą od rodzaju osnowy, typu i orientacji warstw wzmacniających, udziału włókien, jakości impregnacji oraz sposobu utwardzania lub łączenia warstw. W laminatach włóknistych wytrzymałość jest zwykle kierunkowa: najwyższa w kierunkach zgodnych z ułożeniem włókien, a niższa między warstwami. Do ważnych cech użytkowych mogą należeć mała masa, wysoka wytrzymałość właściwa, odporność na korozję, możliwość kształtowania dużych elementów oraz nadawania warstwom dodatkowych funkcji, np. barierowych, elektroizolacyjnych, dekoracyjnych lub czujnikowych.

Zastosowania laminatów obejmują m.in. budownictwo, transport, motoryzację, lotnictwo, szkutnictwo, energetykę wiatrową, elektrotechnikę i elektronikę, medycynę, sprzęt sportowy, elementy ochronne oraz opakowania. Przykładami wyrobów są elementy łodzi i jachtów, wanny i brodziki, zbiorniki, rury, panele konstrukcyjne, panele balistyczne, elementy elektroizolacyjne, saszetki i woreczki barierowe oraz elastyczne laminaty czujnikowe.