Tiesitkö, että lasikuitu on tärkein ainesosa teknisten muovien teräsrungon luomisessa?

Tekniset muovit ovat teollisuussovelluksissa käytettyjä lujia muoveja, joille on ominaista korkea lujuus, suuri jäykkyys, mittojen vakaus ja virumiskestävyys. Nämä teknisten muovien ominaisuudet eivät johdu pelkästään muovihartsin ominaisuuksista, vaan myös, mikä ehkä vielä tärkeämpää,lasikuitumuoviin sisällytetty komponentti. Lasikuitu toimii teknisten muovien "teräksenä ja rungona", analogisesti betonin lujiteteräksenä. Tyypillisesti alkali{2}}vapaata lasikuitua käytetään muovituotannossa, ja sitä on pitkiä, lyhyitä ja litteitä muotoja. Näillä lasikuidun eri muodoilla on erilaisia ​​ominaisuuksia.

 

Muoviteollisuudessa yleisesti esiintyvä lasikuitu voidaan luokitella koostumuksensa ja muodonsa mukaan:

 

Luokiteltu kemiallisen koostumuksen mukaan

Alkali{0}}lasikuitu (E-lasikuitu): Alkalipitoisuus<1%, balanced insulation, strength, and water resistance, highest production volume; used in wind turbine blades, PCBs, and plastic modification.

 

Keskikokoinen-alkalilasikuitu (C-lasikuitu): alkalipitoisuus 6–12 %, hyvä haponkestävyys, heikompi eristys, alhaiset kustannukset; käytetään kemialliseen korroosiosuojaukseen ja asfaltin vedeneristykseen.

 

Luokittelu morfologian mukaan

Jatkuva, kiertämätön pitkä lasikuitu: Lasikuituja, jotka on vedetty nippuihin ja kääritty rulliksi käytettäväksi tekstiilien käsittelyssä ja rakenteiden vahvistamisessa;

Silputtu lasikuitu: lasikuiturullat, jotka pilkotaan pintakäsittelyn jälkeen; tärkein kuitutyyppi, jota käytetään muovin muuntamiseen ja vahvistamiseen;

Tasolasikuitu: Erikoistyyppinen lasikuitu, jonka elliptinen poikkileikkaus{0}}hallitaan vetoprosessin aikana. saatavana sekä pitkinä että paloiteltuina. Sillä on ainutlaatuisia suorituskykyominaisuuksia sovelluksissa.

 

Kuinka lasikuitu luo muovin "teräs- ja rautarungon"?

 

Ydinsyy siihen, miksi lasikuitu on täydellinen kumppani teknisten muovien valmistukseen, on sen kyky kompensoida puhtaiden muovihartsien suorituskykypuutteita synergistisen "kuitu{0}}hartsi"-vaikutuksen ja koheesion voimansiirron avulla.

 

Mekaaninen lujittaminen: Kuten "terästankojen" lisääminen muoveihin, vetolujuutta voidaan lisätä 20 %:sta 100 %:iin ja iskunkestävyys voi jopa lähestyä metallien tasoa;

 

Muodonmuutoskestävyys: Se estää hartsin kutistumista, mikä tekee tuotteista vähemmän alttiita vääntymiselle korkeissa lämpötiloissa ja rasituksessa, ja kutistumisnopeus on säädetty vähintään 0,15 %:iin;

 

Kustannusten tasapainotus: Puhtaisiin teknisiin muoveihin verrattuna kuitu{0}}vahvisteiset materiaalit voivat saavuttaa korkeat suorituskykyvaatimukset pienemmillä kustannuksilla. Esimerkiksi metallin korvaaminen pitkällä lasikuitu-PA:lla autonosissa vähentää painoa 50 % ja alentaa kustannuksia 30 %.

 

Mitkä ovat erityyppisten muovien lasikuitujen ainutlaatuiset ominaisuudet?

 

Erilaiset lasikuidun muodot tuovat kuitenkin muoveihin hyvin erilaisia ​​vaikutuksia. Oikean tyypin valinta voi kaksinkertaistaa tuotteen suorituskyvyn; väärän tyypin valinta voi aiheuttaa ongelmia, kuten paljastuneita lasikuituja ja helppoa rikkoutumista. Yleisesti käytettyjä lasikuituja ovat pääasiassa pitkät lasikuidut, lyhyet lasikuidut ja litteät lasikuidut, jotka eroavat merkittävästi morfologian, suorituskyvyn, käsittelymenetelmien ja käyttöskenaarioiden osalta.

 

Pitkät lasikuidut toimivat "kiinteinä terästankoina", jotka muodostavat jatkuvan verkon hartsin sisällä siirtäen tehokkaasti jännitystä. Tästä syystä niiden iskulujuus on 50–100 % suurempi kuin lyhyiden lasikuitujen.

 

Lyhyet lasikuidut toimivat kuin "murskattu kivi", joka on tasaisesti dispergoitunut, mutta pituudeltaan rajoitettu ja soveltuu korkeaa isotropiaa vaativiin sovelluksiin.

 

Tasaiset lasikuidut sen sijaan toimivat "ohuiden teräslevyjen" tavoin, joiden paksuus on 3-10 μm ja leveys 50-200 μm. Tämä mahdollistaa kosketuspinnan hartsin kanssa, joka on 3-5 kertaa suurempi kuin pyöreillä lasikuiduilla, mikä parantaa suoraan pinnan sileyttä yhdellä tasolla.

 

Ulkonäkö Ominaisuudet

① Flat Glass Fiber Filled PC

Litteän, nauha{0}}maisen rakenteensa ansiosta kosketuspinta PC-hartsin kanssa on 3–5 kertaa suurempi kuin samanpainoisen pyöreän lasikuidun, mikä johtaa tasaisempaan siirtymiseen kuidun ja hartsin rajapinnan välillä. Yhdessä erityisellä vetoprosessilla saavutettuun alhaiseen pinnan karheuteen valmiin tuotteen pintakiilto (60 asteen kulmassa mitattuna) on korkea.

 

② Lyhyt lasikuitutäytteinen PC

Lyhyet ja tasaisesti jakautuneet kuidut johtavat kevyempään valonsirontaan. Pyöreän poikkileikkauskuidun ja hartsin välisessä rajapinnassa on kuitenkin edelleen pieniä heijastuksia, mikä johtaa hieman matalampaan kiiltotasoon kuin litteän lasikuidun välillä, tyypillisesti välillä 70-80. Kelluva kuituvaikutus asettaa korkeampia vaatimuksia muovausprosessille.

 

③ Pitkä lasikuitutäyteinen PC

Pitkät kuidut (6-12 mm) ovat alttiita paikalliselle aggregaatiolle käsittelyn aikana, ja kuitu-hartsirajapinnassa on pieniä rakoja "luurankoefektin" vuoksi. Näillä alueilla valo heijastuu hajanaisesti, jolloin kiiltoaste on vain 50-60 ja pinta on hieman mattapintainen. Tämä sopii paremmin toiminnallisiin tuotteisiin, kuten konepajakoteloihin.

Mekaaniset ominaisuudet

 

Mitä pidempi lasikuitu muovissa on, sitä enemmän sidoskohtia lasikuidun ja hartsin välillä, mikä johtaa parempaan lujuuteen.

 

Pitkiä lasikuitumuoveja voidaan pitää kiistattomina "voimamestareina". Tiedot osoittavat, että pitkällä lasikuidulla vahvistetun PA:n vetolujuus on samalla sisällöllä 20–30 % suurempi kuin lyhyen lasikuidun vetolujuus ja uurrettu iskulujuus on 50–60 % suurempi, mikä tekee siitä erityisen sopivan pitkäaikaiselle rasitukselle altistuville komponenteille, kuten autojen puskureille ja moottorin tuulettimen siipille.

 

Lyhyt lasikuitu on erinomainen "tasapainossa". Vaikka sen lujuus on hieman pienempi, sen isotropia on hyvä, ja suorituskykyerot ovat minimaaliset kaikkiin suuntiin, joten se sopii tarkkuusosiin, kuten hammaspyöriin ja liittimiin.

 

Litteä lasikuitu sen sijaan parantaa hieman "sivuttaista sitkeyttä". Tasolasikuituvahvisteisen silikonikopolymeeri-PC:n käyttö matkapuhelinten koteloissa parantaa pudotuksenkestävyyttä 40 % ja välttää "paljastuneen lasikuidun" vian.

Mittojen vakaus

Pitkillä lasikuiduilla on vahva "luurankovaikutus", joka pitää hartsin tehokkaasti paikallaan, mikä johtaa kutistumiseen niinkin alhaiseksi kuin 0,15 % virtaussuunnassa. Niissä on kuitenkin merkittäviä eroja kutistumisessa pystysuunnassa, mikä tekee suuren-pinta-alan litteistä paneeleista alttiita vääntymiselle.

 

Lyhyet lasikuidut kutistuvat tasaisemmin, mikä tekee niistä sopivia pienille ja keskikokoisille{0}}osille.

 

Litteät lasikuidut litteän rakenteensa ansiosta tarjoavat tasapainoisemmin{0}}tasokutistumisen hallinnan, mikä tekee niistä ihanteellisen valinnan autojen sisäpaneeleihin.