Смоляная матрица термопластичных композитов включает в себя инженерные пластики общего и специального назначения, а ПФС является типичным представителем специальных инженерных пластиков, широко известных как «пластиковое золото». К его эксплуатационным преимуществам относятся: отличная термостойкость, хорошие механические свойства, коррозионная стойкость и самовоспламеняемость до уровня UL94 V-0. Благодаря вышеуказанным эксплуатационным преимуществам, ПФС, по сравнению с другими высокоэффективными термопластичными инженерными пластиками, отличается простотой обработки и низкой стоимостью, что делает его отличной смоляной матрицей для производства композитных материалов.
Композитный материал PPS плюс короткое стекловолокно (SGF) обладает такими преимуществами, как высокая прочность, высокая термостойкость, огнестойкость, простота обработки, низкая стоимость и т. д.
Композитный материал из удлиненного стекловолокна (LGF) PPS обладает такими преимуществами, как высокая прочность, низкая деформация, усталостная прочность, хороший внешний вид изделия и т. д. Его можно использовать для рабочих колес, корпусов насосов, соединений, клапанов, рабочих колес и корпусов химических насосов, рабочих колес и корпусов охлаждающей воды, деталей бытовой техники и т. д.
Каковы же конкретные различия в свойствах композитов на основе ПФС, армированных короткими стекловолокнами (SGF) и длинными стекловолокнами (LGF)?
Было проведено сравнение комплексных свойств композитов PPS/SGF (короткое стекловолокно) и PPS/LGF (длинное стекловолокно). Причиной использования процесса пропитки расплавом при подготовке к шнековой грануляции является то, что пропитка пучка волокон осуществляется в форме пропитки, не повреждая волокно. Наконец, сравнение данных о механических свойствах двух материалов может оказать техническую поддержку научно-техническому персоналу в области применения при выборе материалов.
Анализ механических свойств
Армирующие волокна, добавленные в смоляную матрицу, могут образовывать несущий каркас. При воздействии на композитный материал внешних сил армирующие волокна способны эффективно выдерживать внешние нагрузки, одновременно поглощая энергию разрушения, деформации и т.д., а также улучшая механические свойства смолы.
При увеличении содержания стекловолокна большее количество стекловолокон в композитном материале подвергается внешним нагрузкам. В то же время, благодаря увеличению количества стекловолокон, смоляная матрица между ними становится тоньше, что способствует созданию каркасов, армированных стекловолокном. Таким образом, увеличение содержания стекловолокна позволяет композитному материалу передавать большее напряжение от смолы к стекловолокну под действием внешней нагрузки, что эффективно улучшает его прочностные и изгибающие свойства.
Свойства при растяжении и изгибе композитов PPS/LGF выше, чем у композитов PPS/SGF. При массовой доле стекловолокна 30% прочность на растяжение композитов PPS/SGF и PPS/LGF составляет 110 МПа и 122 МПа соответственно; прочность на изгиб — 175 МПа и 208 МПа соответственно; модуль упругости при изгибе — 8 ГПа и 9 ГПа соответственно.
Прочность на растяжение, прочность на изгиб и модуль упругости при изгибе композитов PPS/LGF увеличились на 11,0%, 18,9% и 11,3% соответственно по сравнению с композитами PPS/SGF. Сохранение длины стекловолокна в композитном материале PPS/LGF выше. При том же содержании стекловолокна композитный материал обладает более высокой устойчивостью к нагрузкам и лучшими механическими свойствами.
Время публикации: 23 августа 2022 г.
