Con il rapido sviluppo nel campo delle materie plastiche rinforzate con fibra di vetro ingegnerizzata,materiali a base di resina fenolicasono stati ampiamente applicati in vari settori. Ciò è dovuto alla loro qualità unica, all'elevata resistenza meccanica e alle eccellenti prestazioni. Uno dei materiali rappresentativi più significativi èmateriale in resina di fibra di vetro fenolica.
Fibra di vetro fenolica, tra le prime resine sintetiche industrializzate, è tipicamente un policondensato formato dalla polimerizzazione di fenoli e aldeidi in presenza di un catalizzatore alcalino. Vengono poi introdotti alcuni additivi per reticolare la struttura macromolecolare, trasformandola in una struttura macromolecolare tridimensionale insolubile e infusibile, diventando così un tipicomateriale polimerico termoindurenteLe resine fenoliche sono molto apprezzate per le loro eccezionali proprietà, tra cui eccellente ignifugazione, stabilità dimensionale e buona resistenza meccanica. Queste caratteristiche hanno stimolato un'ampia ricerca e applicazione di materiali in resina fenolica in fibra di vetro.
Con il rapido sviluppo delle economie industriali, crescenti richieste sono poste alle prestazioni dei materiali in fibra di vetro fenolica. Di conseguenza,fibre di vetro fenoliche modificate ad alta resistenza e resistenza al calorevengono ampiamente sviluppati e utilizzati.Resina fenolica modificata rinforzata con fibra di vetro (FX-501)è attualmente uno dei materiali in resina fenolica modificata con fibra di vetro di maggior successo. Si tratta di un nuovo tipo di materiale fenolico modificato e rinforzato, creato incorporando fibre di vetro nella matrice di resina originale tramite miscelazione.
Proprietà meccaniche e ruoli dei costituenti
Resina fenolica in fibra di vetroviene spesso scelto come matrice permateriali resistenti all'usura, alla trazione e alla compressionegrazie alla sua buona resistenza alla trazione, alla resistenza ai solventi e alle eccellenti proprietà meccaniche come la resistenza alla fiamma.materiale della matricefunziona principalmente come legante, collegando organicamente tutti i componenti.Fibre di vetrofungono da principali unità portanti nei materiali resistenti all'usura, garantendo capacità di carico e le loro prestazioni superiori influiscono direttamente sull'effetto di rinforzo sulla matrice.
Il ruolo del materiale della matrice è quello di legare saldamente gli altri componenti del materiale resistente alla trazione, garantendo che i carichi siano trasferiti, distribuiti e allocati uniformemente alle diverse fibre di vetro. Questo conferisce al materiale una certa resistenza e tenacità. Le fibre comuni, tra cui fibre di vetro, fibre organiche, fibre d'acciaio e fibre minerali, svolgono un ruolo nella regolazione della resistenza alla trazione del materiale.
Portata del carico nei compositi e impatto del contenuto di fibre
In materiale composito in fibra di vetro fenolicasistemi, entrambi ile fibre e la resina della matrice sopportano il carico, con le fibre di vetro che rimangono il principale elemento portante del carico. Quando i compositi in fibra di vetro fenolica sono sottoposti a sollecitazioni di flessione o compressione, la sollecitazione viene trasferita uniformemente dalla resina della matrice alle singole fibre di vetro attraverso l'interfaccia, disperdendo efficacemente la forza trasmessa. Questo processo migliora le proprietà meccaniche del materiale composito. Pertanto, un adeguato aumento diil contenuto di fibra di vetro può aumentare la resistenza dei compositi in fibra di vetro fenolica.
I risultati sperimentali indicano quanto segue:
- Compositi in fibra di vetro fenolica con contenuto di fibra di vetro del 20%presentano una distribuzione non uniforme delle fibre, con alcune aree addirittura prive di fibre.
- Compositi in fibra di vetro fenolica con contenuto di fibra di vetro del 50%mostrano una distribuzione uniforme delle fibre, superfici di frattura irregolari e nessun segno significativo di estrazione estesa delle fibre. Ciò suggerisce che le fibre di vetro possono sopportare collettivamente il carico, con conseguentemaggiore resistenza alla flessione.
- Quando il contenuto di fibra di vetro è del 70%L'eccessivo contenuto di fibre porta a un contenuto di resina nella matrice relativamente basso. Ciò può causare fenomeni di "povera resina" in alcune aree, impedendo il trasferimento degli sforzi e creando concentrazioni di stress localizzate. Di conseguenza, le proprietà meccaniche complessive del materiale composito in fibra di vetro fenolicatendono a diminuire.
Da questi risultati, ill'aggiunta massima consentita di fibra di vetro nei compositi in fibra di vetro fenolica è del 50%.
Miglioramento delle prestazioni e fattori influenzanti
Dai dati numerici,compositi in fibra di vetro fenolicacontenente il 50% di fibra di vetromostra circatre volte la resistenza alla flessioneEquattro volte la resistenza alla compressionerispetto alla resina fenolica pura. Inoltre, altri fattori che influenzano la resistenza delle plastiche rinforzate con fibra di vetro fenolica includonolunghezza delle fibre di vetroe loroorientamento.
Data di pubblicazione: 18 giugno 2025
