Lasikuituvahvisteisten muovien nopean kehityksen myötäfenolihartsipohjaiset materiaaliton käytetty laajalti eri teollisuudenaloilla. Tämä johtuu niiden ainutlaatuisesta laadusta, korkeasta mekaanisesta lujuudesta ja erinomaisesta suorituskyvystä. Yksi merkittävimmistä edustavista materiaaleista onfenolilasikuituhartsimateriaali.
Fenolinen lasikuitu, yksi varhaisimmista teollistuneista synteettisistä hartseista, on tyypillisesti polykondensaatti, joka muodostuu fenolien ja aldehydien polymeroinnista emäksisen katalyytin läsnä ollessa. Sitten lisätään tiettyjä lisäaineita makromolekyylirakenteen silloittamiseksi, jolloin siitä tulee liukenematon ja sulautumaton kolmiulotteinen makromolekyylirakenne, jolloin siitä tulee tyypillinenlämpökovettuva polymeerimateriaaliFenolihartseja arvostetaan suuresti niiden erinomaisten ominaisuuksien, kuten erinomaisen palonestokyvyn, mittapysyvyyden ja hyvän mekaanisen lujuuden, vuoksi. Nämä ominaisuudet ovat vauhdittaneet fenolilasikuituhartsimateriaalien laajaa tutkimusta ja soveltamista.
Teollisten talouksien nopean kehityksen myötä fenolilasikuitumateriaalien suorituskyvylle asetetaan yhä suurempia vaatimuksia. Tämän seurauksenaerittäin lujat ja lämmönkestävät modifioidut fenolilasikuidutkehitetään ja hyödynnetään laajasti.Lasikuituvahvisteinen modifioitu fenolihartsi (FX-501)on tällä hetkellä yksi menestyneimmistä modifioiduista fenolilasikuituhartsimateriaaleista. Se on uudentyyppinen modifioitu ja vahvistettu fenolimateriaali, joka on luotu lisäämällä lasikuituja alkuperäiseen hartsimatriisiin sekoittamalla.
Mekaaniset ominaisuudet ja ainesosien roolit
Fenolilasikuituhartsivalitaan usein matriisiksikulutusta kestävät, vetolujat ja puristuslujat materiaalithyvän vetolujuuden, liuottimien kestävyyden ja erinomaisten mekaanisten ominaisuuksien, kuten palonestokyvyn, ansiosta.matriisimateriaalitoimii ensisijaisesti sideaineena, joka yhdistää orgaanisesti kaikki komponentit.Lasikuitujatoimivat kulutusta kestävien materiaalien tärkeimpinä kantavina yksiköinä, jotka tarjoavat kuormankantokyvyn, ja niiden erinomainen suorituskyky vaikuttaa suoraan matriisin lujittavaan vaikutukseen.
Matriisimateriaalin tehtävänä on sitoa vetolujuusmateriaalin muut komponentit tiukasti toisiinsa varmistaen, että kuormat siirtyvät, jakautuvat ja jakautuvat tasaisesti eri lasikuiduille. Tämä antaa materiaalille tietyn lujuuden ja sitkeyden. Yleisillä kuiduilla, kuten lasikuiduilla, orgaanisilla kuiduilla, teräskuiduilla ja mineraalikuiduilla, on merkitystä materiaalin vetolujuuden säätelyssä.
Komposiittien kuormituksenkesto ja kuitupitoisuuden vaikutus
In fenolilasikuitukomposiittimateriaalijärjestelmät, molemmatkuidut ja matriisihartsi kantavat kuorman, lasikuidut säilyttäen ensisijaisen kuormankantajan. Kun fenolilasikuitukomposiitteihin kohdistuu taivutus- tai puristusjännitystä, jännitys siirtyy tasaisesti matriisihartsista yksittäisiin lasikuituihin rajapinnan kautta, jolloin välittyvä voima jakautuu tehokkaasti. Tämä prosessi parantaa komposiittimateriaalin mekaanisia ominaisuuksia. Siksi sopiva lisäysLasikuitupitoisuus voi parantaa fenolilasikuitukomposiittien lujuutta.
Kokeelliset tulokset osoittavat seuraavaa:
- Fenoliset lasikuitukomposiitit, joissa on 20 % lasikuituakuitujen jakautuminen on epätasaista, ja joillakin alueilla kuituja jopa puuttuu.
- Fenoliset lasikuitukomposiitit, joissa on 50 % lasikuituakuitujen tasainen jakautuminen, epäsäännölliset murtumispinnat eivätkä merkittävät merkit laajamittaisesta kuitujen repeytymisestä. Tämä viittaa siihen, että lasikuidut pystyvät yhdessä kantamaan kuorman, mikä johtaasuurempi taivutuslujuus.
- Kun lasikuitupitoisuus on 70 %liiallinen kuitupitoisuus johtaa suhteellisen alhaiseen matriisihartsipitoisuuteen. Tämä voi aiheuttaa "hartsiköyhää" ilmiötä joillakin alueilla, mikä estää jännityksen siirtymistä ja luo paikallisia jännityskeskittymiä. Tämän seurauksena fenolilasikuitukomposiittimateriaalin yleiset mekaaniset ominaisuudettaipumus vähentyä.
Näiden havaintojen perusteellalasikuidun sallittu enimmäismäärä fenolilasikuitukomposiiteissa on 50 %.
Suorituskyvyn parantaminen ja siihen vaikuttavat tekijät
Numeerisista tiedoistafenolilasikuitukomposiititsisältää 50 % lasikuituanäyttely noinkolminkertainen taivutuslujuusjaneljä kertaa puristuslujuusverrattuna puhtaaseen fenolihartsiin. Lisäksi muita fenolilasikuituvahvisteisten muovien lujuuteen vaikuttavia tekijöitä ovatlasikuitujen pituusja heidänsuuntautuminen.
Julkaisun aika: 18. kesäkuuta 2025
