Materiał wzmacniający stanowi szkielet nośny produktu FRP, który zasadniczo decyduje o właściwościach mechanicznych produktu pultruzji. Zastosowanie materiału wzmacniającego ma również pewien wpływ na zmniejszenie skurczu produktu oraz zwiększenie temperatury odkształcenia termicznego i udarności w niskiej temperaturze.
Podczas projektowania produktów z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym (FRP), dobór materiałów wzmacniających powinien w pełni uwzględniać proces formowania produktu, ponieważ rodzaj, sposób układania i zawartość materiałów wzmacniających mają ogromny wpływ na właściwości użytkowe produktów z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym (FRP), a w zasadzie determinują ich wytrzymałość mechaniczną i moduł sprężystości. Właściwości użytkowe produktów pultrudowanych z wykorzystaniem różnych materiałów wzmacniających również różnią się.
Ponadto, spełniając wymagania dotyczące wydajności produktu w procesie formowania, należy również uwzględnić koszty i w miarę możliwości wybierać tanie materiały wzmacniające. Zasadniczo, niesczepny roving z włókien szklanych jest tańszy niż tkaniny z włókien; kosztmaty z włókna szklanegojest niższa niż w przypadku tkaniny, a nieprzepuszczalność jest dobra, ale wytrzymałość jest niska; włókno alkaliczne jest tańsze niż włókno bezalkaliczne, ale wraz ze wzrostem zawartości alkaliów jego odporność na alkalia, odporność na korozję i właściwości elektryczne będą się zmniejszać.
Poniżej przedstawiono rodzaje powszechnie stosowanych materiałów wzmacniających
1. Włókno szklane nieskręcone
Używając wzmocnionego środka klejącego, nieskręconegowłóczka z włókna szklanegomożna podzielić na trzy rodzaje: jedwab surowy skręcany, jedwab prosty nieskręcany i jedwab luźny nieskręcany.
Nierównomierne naprężenie skręcanych pasm powoduje, że łatwo się one zwisają, co powoduje powstanie luźnej pętli na końcu podajnika urządzenia do pultruzji, co utrudnia płynny przebieg operacji.
Włókna prosto skręcane charakteryzują się dobrym formowaniem się włókien, szybką penetracją żywicy i doskonałymi właściwościami mechanicznymi produktów, dlatego obecnie stosuje się większość włókien prosto skręcanych.
Włókna pęczkowe są korzystne dla poprawy wytrzymałości poprzecznej produktów, takich jak włókna karbowane i włókna teksturowane powietrzem. Włókna pęczkowe charakteryzują się zarówno wysoką wytrzymałością ciągłych włókien długich, jak i objętością włókien krótkich. Jest to materiał o wysokiej odporności termicznej, niskiej przewodności cieplnej, odporności na korozję, wysokiej pojemności i wysokiej wydajności filtracji. Niektóre włókna są pęczkowe do postaci monofilamentu, co może również poprawić jakość powierzchni produktów pultrudowanych. Obecnie włókna pęczkowe są szeroko stosowane w kraju i za granicą, jako przędze osnowowe i wątkowe do tkanin dekoracyjnych lub przemysłowych. Mogą być wykorzystywane do produkcji materiałów ciernych, izolacyjnych, ochronnych lub uszczelniających.
Wymagania dotyczące wydajności dla nieskręconych włókien szklanych do pultruzji:
(1) Brak zjawiska nawisu;
(2) Naprężenie włókien jest równomierne;
(3) Dobre zgrupowanie;
(4) Dobra odporność na zużycie;
(5) Głowy są połamane i niełatwo je rozczesać;
(6) Dobra zwilżalność i szybka impregnacja żywicą;
(7) Wysoka wytrzymałość i sztywność.
2. Mata z włókna szklanego
Aby pultrudowane produkty FRP miały wystarczającą wytrzymałość poprzeczną, konieczne jest zastosowanie materiałów wzmacniających, takich jak maty z włókien ciętych, maty z włókien ciągłych, maty łączone oraz tkanina z przędzy nieskręcanej. Mata z włókien ciągłych jest obecnie jednym z najpowszechniej stosowanych materiałów wzmacniających poprzecznie z włókna szklanego. Aby poprawić wygląd produktów,mata powierzchniowajest czasami używane.
Mata z włókien ciągłych składa się z kilku warstw ciągłych włókien szklanych, ułożonych losowo w okręgu, połączonych klejem. Filc powierzchniowy to cienki, papieropodobny filc, uformowany poprzez losowe i równomierne ułożenie ciętych włókien o ustalonej długości i połączonych klejem. Zawartość włókien wynosi od 5% do 15%, a grubość od 0,3 do 0,4 mm. Nadaje on produktowi gładką i estetyczną powierzchnię oraz poprawia jego odporność na starzenie.
Cechy maty z włókna szklanego to: dobre krycie, łatwość nasycania żywicą, wysoka zawartość kleju
Wymagania procesu pultruzji maty z włókna szklanego:
(1) Posiada wysoką wytrzymałość mechaniczną
(2) W przypadku mat z ciętych włókien wiązanych chemicznie spoiwo musi być odporne na działanie czynników chemicznych i termicznych podczas zanurzania i wstępnego formowania, aby zapewnić wystarczającą wytrzymałość w trakcie procesu formowania;
(3) Dobra zwilżalność;
(4) Mniej puchu i mniej uszkodzonych głów.
Mata z włókna szklanego szyta
Mata kompozytowa z włókna szklanego
3. Mata powierzchniowa z włókien poliestrowych
Filc powierzchniowy z włókien poliestrowych to nowy rodzaj materiału wzmacniającego w branży pultruzji. W Stanach Zjednoczonych dostępny jest produkt o nazwie Nexus, który jest szeroko stosowany w produktach pultruzji jako zamiennikmaty powierzchniowe z włókna szklanego. Ma dobry efekt i jest niedrogi. Jest z powodzeniem stosowany od ponad 10 lat.
Zalety stosowania maty z włókien poliestrowych:
(1) Może poprawić odporność produktów na uderzenia, korozję i starzenie atmosferyczne;
(2) Może poprawić stan powierzchni produktu i sprawić, że powierzchnia produktu będzie gładsza;
(3) Właściwości użytkowe i wytrzymałościowe filcu powierzchniowego z włókien poliestrowych są znacznie lepsze niż filcu powierzchniowego ze szkła C, a podczas procesu pultruzji nie jest łatwo o zerwanie końców, co zmniejsza liczbę wypadków parkingowych;
(4) Prędkość pultruzji można zwiększyć;
(5) Może zmniejszyć zużycie formy i wydłużyć jej żywotność.
4. Taśma z włókna szklanego
W przypadku niektórych specjalnych produktów pultrudowanych, w celu spełnienia szczególnych wymagań eksploatacyjnych, stosuje się tkaninę szklaną o stałej szerokości i grubości mniejszej niż 0,2 mm, której wytrzymałość na rozciąganie i wytrzymałość poprzeczna są bardzo dobre.
5. Zastosowanie tkanin dwuwymiarowych i tkanin trójwymiarowych
Właściwości mechaniczne poprzeczne wyrobów kompozytowych poddanych pultruzji są słabe, a zastosowanie splatania dwukierunkowego skutecznie poprawia wytrzymałość i sztywność wyrobów poddanych pultruzji.
Włókna osnowy i wątku tej tkaniny nie są splecione ze sobą, lecz z innym materiałem, co całkowicie różni ją od tradycyjnej tkaniny szklanej. Włókna w każdym kierunku są skolimowane i nie tworzą żadnych zagięć, a zatem wytrzymałość i sztywność produktu pultrudowanego są znacznie wyższe niż kompozytu z filcu ciągłego.
Technologia splotu trójstronnego stała się obecnie najbardziej atrakcyjną i dynamicznie rozwijającą się dziedziną w branży materiałów kompozytowych. Zgodnie z wymaganiami dotyczącymi obciążenia, włókno wzmacniające jest bezpośrednio wplatane w strukturę o trójwymiarowej strukturze, której kształt jest zgodny z kształtem kompozytu, z którego jest wykonane. Tkanina trójstronna jest wykorzystywana w procesie pultruzji, aby przezwyciężyć ścinanie międzywarstwowe występujące w tradycyjnych produktach z włókien wzmacniających. Wadą tej technologii jest niska wytrzymałość na ścinanie i łatwe rozwarstwianie, a jej parametry międzywarstwowe są wręcz idealne.
Skontaktuj się z nami:
Numer telefonu: +86 023-67853804
WhatsApp: +86 15823184699
Email: marketing@frp-cqdj.com
Strona internetowa:www.frp-cqdj.com
Czas publikacji: 23 lipca 2022 r.
