De harsmatrix van thermoplastische composieten bestaat uit algemene en speciale technische kunststoffen. Polypropyleensulfaat (PPS) is een typisch voorbeeld van een speciale technische kunststof, ook wel bekend als "plastic goud". De voordelen van PPS zijn onder andere: uitstekende hittebestendigheid, goede mechanische eigenschappen, corrosiebestendigheid en zelfontvlambaarheid tot UL94 V-0-niveau. Omdat PPS deze voordelen biedt en, vergeleken met andere hoogwaardige thermoplastische technische kunststoffen, gemakkelijk te verwerken en goedkoop is, is het een uitstekende harsmatrix voor de productie van composietmaterialen.
Het composietmateriaal PPS plus korte glasvezels (SGF) heeft als voordelen een hoge sterkte, hoge hittebestendigheid, brandvertragende eigenschappen, gemakkelijke verwerking en lage kosten.
PPS-composietmateriaal met verlengde glasvezels (LGF) heeft als voordelen een hoge taaiheid, geringe vervorming, vermoeiingsweerstand en een fraai uiterlijk. Het kan worden gebruikt voor waaiers, pomphuizen, koppelingen, kleppen, waaiers en behuizingen voor chemische pompen, waaiers en behuizingen voor koelwaterpompen, onderdelen voor huishoudelijke apparaten, enzovoort.
Wat zijn dan de specifieke verschillen in eigenschappen tussen PPS-composieten versterkt met korte glasvezels (SGF) en PPS-composieten versterkt met lange glasvezels (LGF)?
De algehele eigenschappen van PPS/SGF (korte glasvezel) composieten en PPS/LGF (lange glasvezel) composieten werden vergeleken. De reden waarom het smeltimpregnatieproces wordt gebruikt bij de bereiding van schroefgranulaat is dat de impregnering van de vezelbundel in de impregneermal plaatsvindt, waardoor de vezels niet beschadigd raken. Tot slot kan de vergelijking van de mechanische eigenschappen van beide composieten technische ondersteuning bieden aan wetenschappelijk en technologisch personeel aan de toepassingskant bij de materiaalkeuze.
Analyse van mechanische eigenschappen
De versterkende vezels die aan de harsmatrix worden toegevoegd, vormen een ondersteunend skelet. Wanneer het composietmateriaal aan een externe kracht wordt blootgesteld, kunnen de versterkende vezels de externe belasting effectief opvangen; tegelijkertijd kunnen ze energie absorberen door breuk, vervorming, enz., en de mechanische eigenschappen van de hars verbeteren.
Naarmate het glasvezelgehalte toeneemt, worden meer glasvezels in het composietmateriaal blootgesteld aan externe krachten. Tegelijkertijd wordt, door de toename van het aantal glasvezels, de harsmatrix tussen de glasvezels dunner, wat de constructie van glasvezelversterkte frames bevordert. Daardoor kan het composietmateriaal onder externe belasting meer spanning van de hars naar de glasvezels overbrengen, wat de trek- en buigeigenschappen van het composietmateriaal effectief verbetert.
De trek- en buigeigenschappen van PPS/LGF-composieten zijn hoger dan die van PPS/SGF-composieten. Bij een massafractie glasvezel van 30% bedragen de treksterktes van PPS/SGF- en PPS/LGF-composieten respectievelijk 110 MPa en 122 MPa; de buigsterktes respectievelijk 175 MPa en 208 MPa; en de buigelasticiteitsmoduli respectievelijk 8 GPa en 9 GPa.
De treksterkte, buigsterkte en buigelasticiteitsmodulus van de PPS/LGF-composieten zijn respectievelijk met 11,0%, 18,9% en 11,3% toegenomen in vergelijking met de PPS/SGF-composieten. De lengtebehoudsnelheid van de glasvezels in het PPS/LGF-composietmateriaal is hoger. Bij hetzelfde glasvezelgehalte heeft het composietmateriaal een hogere belastbaarheid en betere mechanische eigenschappen.
Geplaatst op: 23 augustus 2022
