Thermoplastische composieten worden gekenmerkt door zeer korte cyclustijden, lage productiekosten en een uitstekende impactbestendigheid. Daarnaast zijn de eigenschappen als een goede chemische- en corrosieresistentie beter dan bij conventionele kunststoffen. En met de huidige technologie is het mogelijk te produceren zonder schadelijke emissie en is er mogelijkheid tot eenvoudige en volledige recycling.

De algemene samenstelling van de meest voorkomende thermoplastische composieten zijn koolstofvezels, aramidevezels en E-glas. De harsen die daarbij worden toegevoegd zijn voornamelijk PPS, PEEK, polypropylene (PP), Nylon, PC, en PEI. Tevens is het Nederlandse product  PURE® een thermoplastisch composiet; dit is een PP product met PP vezels.

 

 

De huidige vraag naar thermoplastische composieten wordt gedreven door de verscheidenheid in toepassingen in de ruimtevaart, automobiel en vrachtwagenbranche. Tevens is er een opmars gaande in de toepassingen in meubilair, bevestigingsmiddelen, medisch, marine, en ook andere hoogwaardige toepassingen. Airbus heeft zelfs als doelstelling om de productie en het gebruik van thermoplastische composieten elk jaar met 20% te laten toenemen.

De huidige groei van de markt voor thermoplastische composieten heeft de afgelopen jaren een exceptionele groei doorgemaakt met 105% in de laatste 5 jaren. Daarbij was de groei in 2002 zelfs 93%.

In de afgelopen decennia heeft de composieten industrie de academische wereld gevolgd in de realisatie dat natuurvezels zoals vlas, hennep en jute een uitstekende vervanging kunnen zijn als vernieuwing en duurzaam substituut voor glasvezels. Daarbij kunnen ze dienen  als versterking voor thermoplastische composieten en thermoset composiet materialen.

De natuurlijke vezels hebben goede intrinsieke mechanische eigenschappen, een lage dichtheid in vergelijking met glasvezels en een lagere initiële kostprijs.

De huidige publicaties over vlasvezel versterkte samenstellingen tonen bijna allen een samengestelde dichtheid dicht bij of zelfs hoger dan dat van commerciële glasmat versterkte thermoplastische composieten. De sterkte van natuurvezels was daarentegen wel lager in vergelijking met glasvezels.

Op het gebied van huidige toepassingen kan gezegd worden dat men natuurvezels voornamelijk terug vindt in de bouw, consumenten producten, verpakkingsmaterialen en de automotive industrie.

Vezelmetaal laminaten zijn onder andere in Delft ontwikkeld als een nieuwe familie hybride constructie materialen, opgebouwd uit samen gelijmde opeenvolgende dunne metaal- en vezellagen. Deze gelamineerde opbouw geeft het materiaal uitstekende vermoeiing-, impact, corrosie en “schade tolerantie”  eigenschappen bij een lage dichtheid. De composietlagen vormen barrières tegen putcorrosie en het laminaat heeft een zeer goede "burn through" weerstand naast goede demping- en isolatie- eigenschappen. Het materiaal kan als plaatmateriaal worden vervaardigd, maar kan ook als een complete constructie in een autoclaaf worden samen gelijmd: grote gekromde panelen met ingebouwde "doublers" en verstijvingelementen.

Het zogenaamde "splicing concept" maakt een veel groter paneel mogelijk vergeleken met conventionele aluminium constructies. Dit verlaagt in belangrijke mate de productiekosten. Hoewel 20% verlaging van het constructiegewicht de drijfveer was achter de ontwikkeling van deze nieuwe materialen, blijkt dat bijkomende voordelen zoals kostenverlaging en een verbeterd veiligheidsniveau steeds belangrijker wordt. De combinatie van deze aspecten in één materiaal is een bijzondere prestatie, hetgeen vezel-metaal laminaten op dit moment een kansrijke kandidaat maakt voor bijvoorbeeld verstijfde huid constructies voor rompen van nieuwe generaties verkeersvliegtuigen. De focus op met name deze toepassing heeft geleid tot industrialisatie en kwalificatie waardoor het materiaal nu beschikbaar is voor de vliegtuigontwerper.

Een voorbeeld van een metaal vezellaminaat is Glare. Glare is qua constructie afgeleid van Arall, een ouder materiaal waarin lagen aluminium aan elkaar werden gelijmd met behulp van geïmpregneerde aramidevezels. Daaruit werd Glare ontwikkeld door de voorgespannen aramide te vervangen door niet-gespannen glas. Hierbij combineert Glare de ideale eigenschappen van metaal en kunststof. Als kunststof is hier gekozen voor glasvezel, als metaal voor aluminium. Om de lagen aluminium en glasvezel betrouwbaar aan elkaar te hechten, worden ze door middel van een epoxyhars met elkaar verlijmd. Hars en hechting dienen bestand te zijn tegen extreme gebruiksomstandigheden in de luchtvaart, zoals druk-, trek- en torsiekrachten, koude (poolgebieden), hitte (tropen) en berekend te zijn op een lange levensduur.