Grafenoxidbelagda fiber för bättre kemisk beständighet hos glasfiberarmerad plast

Sammanfattning

Glasfiberarmerad plast, GAP, används i väldigt stor utsträckning inom kemisk och processindustri. Materialet fungerar utmärkt i ett stor antal miljöer och är i många sammanhanget ett utmärkt val där en lång förväntad livslängd finns. Däremot fungerar GAP mindre bra i kemiska miljöer där fluorvätesyre används, vilket även gäller vid låga koncentration (<10%). En koncentrationsnivå som är vanlig både inom processen för betning av stål samt vid tillverkning av gödsel. Särskilt känsligt är glasfibern som snabbt etsas bort vid kontakt med HF. Däremot har tidigare studier visat at kolfiber har god beständighet mot HF.

I projektet kommer grafenoxid (GO) beläggas på ett antal vanliga fibermattor och vävar för att utvärdera GO möjlighet att öka den kemiska beständigheten mot HF hos fibrerna. De fibervävar med måttlig beständighet mot HF som existerar idag är tunga, oflexibla och opraktiska att jobba med och används därför i begränsad utsträckning. En förbättring av den kemiska beständigheten mot HF hos mer lättanvända fibermaterial vore således ett stort lyft för hela branschen. Det skulle leda till konstruktion med längre livstid och således en mer effektiv materialanvändning, det i enlighet med mål 9 i Agenda 2030. Arbete kommer att genomföras i laboratoriet genom exponering i HF av fibrer, GAP-laminat och GAP-laminat med PP-liner. Projektgruppen består av RISE, Grafren AB, Ineos och Simona.

Abstract in English

Graphene oxide coated fibres for improved chemical resistance of FRP (GO-FRP in HF)

Summary

Glass fibre reinforced plastics (FRP) are used extensively within the chemical industries. The material is a great choice in a wide range of environments but is vulnerable to HF-acid, even at low concentrations (<10%), which is an environment commonly found in steel pickling processes and manufacturing of fertilizers. The glass fibres of FRP are especially sensitive when exposed to HF and are rapidly etched away. It has previously been shown that carbon fibres are resistant to HF. The aim of this project is to improve the chemical resistance of commonly used fibre by modifying the surface with graphene oxide (GO) to form a protective layer, this to extend the service life of the FRP. The only existing fibre today with reasonable resistance to HF is cumbersome to work with, due to it’s heavier weight and inflexibility, and therefore is avoided and seldom used by constructers. An enhanced chemical resistance in the regularly used veils and mats, in which the weight and flexibility was maintained, would be a significant improvement for the branch. This would lead to FRP materials with a longer service life and increased efficiency in resource use with industries using HF, in accordance with goal 9 of Agenda 2030. The assessment will be performed in the lab by exposing and evaluating the chemical resistance of GO coated fibres, both stand-alone samples, in FRP resin coupons and dual laminates, against HF. The project consortium consists of RISE, Grafren AB, Ineos and Simona.

Utlysning:
Samverkan för kommersiella tillämpningar av grafen våren 2022

Projektpartners: RISE, Grafren, Ineos Composites och Simona Group

Projektledare: Love Pallon, RISE

Projektform: Genomförbarhetsstudie

Bidrag: 300 000 kr

Projektets löptid: Juni 2022 - mars 2023

Relaterade styrkeområden: