Megerősítő anyagok
A prepregekben használt erősítő anyagokkal szemben támasztott elsődleges követelmények a következők:
Jó nedvesíthetőség a gyantával;
Jó alakíthatóság (drapálhatóság), hogy megfeleljen az összetett geometriájú termékek fröccsöntési követelményeinek;
Az a képesség, hogy megfeleljen a végtermék fő teljesítménykövetelményeinek.
Az erősítő szálak közé tartoznak az üvegszálak, a szénszálak, az aramidszálak és mások. Az erősítő szerkezetek általános formái közé tartoznak az egyirányú szálak, a sima szövésű szövetek, a twill szövésű szövetek és a többtengelyű szövetek.
Mátrix anyagok
A mátrixgyanta elsődleges funkciói a következők:
A szálak orientálása, pozicionálása és összefüggő egységgé történő összekapcsolása;
A feszültség átvitele a termékben, amikor mechanikai terhelésnek van kitéve.
Általánosságban elmondható, hogy egyetlen gyanta nehezen tudja kielégíteni az összes folyamattal kapcsolatos{0}}teljesítményi követelményt; ezért általában több gyanta kombinációját alkalmazzák a feldolgozási műveletek megkönnyítésére,{1}}például különböző típusú epoxigyanták kombinálásával a gyantarendszer viszkozitásának beállítására környezeti vagy alacsony hőmérsékleten. A fenol- típusú epoxigyanták javíthatják a gyantarendszer reakcióképességét és termikus stabilitását, míg a biszfenol A- típusú epoxigyanták a viszkozitás szabályozására használhatók. A kutatások azt mutatják, hogy a prepreg alkalmazásokhoz az optimális gyantarendszer a folyékony biszfenol A- típusú epoxigyanta, a szilárd Biszfenol A- típusú epoxigyanta és a fenol-epoxigyanta szinergetikus keverékéből áll.
A mátrixanyagok kiválasztásánál egyensúlyt kell teremteni magának a kompozit anyagnak a teljesítménykövetelményei és a gyártási folyamat követelményei között. Például a közepes-hőmérsékletű, melegen olvadó epoxi prepregeknél alapvető követelmény, hogy a nyári hónapokban ne maradjanak tapadós tapintásúak, télen pedig ne váljanak törékennyé. Ez szükségessé teszi a különböző komponensek arányának beállítását a gyantarendszeren belül, hogy a lágyuláspontja nyáron 36-37 fok, télen 30-32 fok tartományba essen, miközben az epoxigyanta kikeményedési hőmérsékletét is szabályozni kell. Az optimális kikeményedési hőmérséklet általában 120 fok és 130 fok között van, a kikeményedési idő nem haladja meg a 90 percet.
Kikeményítő rendszer
A térhálósító rendszer többek között keményítőszereket, gyorsítókat, katalizátorokat és hígítókat tartalmaz. Tekintettel a prepregekre vonatkozó alkalmazási követelményekre, -különös tekintettel arra, hogy szobahőmérsékleten bizonyos eltarthatósági idővel kell rendelkezniük-, a térhálósító rendszer jellemzően látens térhálósító szereket alkalmaz. Ezek a szerek nem lépnek reakcióba a gyantával normál hőmérsékleti és nyomási körülmények között; azonban, ha meghatározott megemelt hőmérsékletnek és nyomásnak vannak kitéve, katalizálják a gyanta térhálósodását és kikeményedését. Ez a mechanizmus elősegíti a prepregek stabil tárolását környezeti hőmérsékleten. Az ilyen térhálósítószerek jellemzően diszpergált típusúak; vagyis szobahőmérsékleten szilárd anyagként léteznek, és az epoxigyanta mátrixban oldhatatlanok maradnak. Azonban olvadáspontjukhoz közelítő hőmérsékletre hevítve elegyednek az epoxigyantával, ezáltal gyors kikeményedési reakciót indítanak el.
A gyorsítók elsődleges feladata, hogy elősegítsék a térhálósító szer feloldódását a gyantamátrixban, és növeljék a térhálósodási reakció sebességét. Erősítő anyagokat alkalmaznak a hőre keményedő gyanta mátrix eredendő ridegségének csökkentésére és ütésállóságának növelésére. A hígítószerek elsősorban a gyanta viszkozitásának csökkentését szolgálják, ezáltal javítják feldolgozhatóságát. A katalizátorokat elsősorban a gyanta reakciójának felgyorsítására használják a keményedési és formázási fázis során; szabványos hőmérsékleti és nyomási körülmények között azonban ezek is "látens" állapotban maradnak, -ez a tulajdonság rendkívül előnyösnek bizonyul a prepregeket magában foglaló gyakorlati gyártási műveletek során.
