La matrice di resina dei compositi termoplastici comprende materiali plastici ingegneristici generici e speciali, e il PPS è un tipico rappresentante dei materiali plastici ingegneristici speciali, comunemente noti come "oro della plastica". I vantaggi prestazionali includono i seguenti aspetti: eccellente resistenza al calore, buone proprietà meccaniche, resistenza alla corrosione e autoinfiammabilità fino al livello UL94 V-0. Grazie ai vantaggi prestazionali sopra menzionati, e rispetto ad altri materiali plastici ingegneristici termoplastici ad alte prestazioni, il PPS presenta caratteristiche di facile lavorazione e basso costo, che lo rendono un'eccellente matrice di resina per la produzione di materiali compositi.
Il materiale composito PPS più fibra di vetro corta (SGF) presenta i seguenti vantaggi: elevata resistenza, elevata resistenza al calore, ignifugo, facile lavorazione, basso costo, ecc.
Il materiale composito in fibra di vetro allungata (LGF) PPS presenta i seguenti vantaggi: elevata tenacità, bassa deformazione, resistenza alla fatica, buon aspetto del prodotto, ecc. Può essere utilizzato per giranti, corpi pompa, giunti, valvole, giranti e corpi pompa chimici, giranti e corpi per acqua di raffreddamento, parti di elettrodomestici, ecc.
Quali sono quindi le differenze specifiche nelle proprietà dei compositi PPS rinforzati con fibre di vetro corte (SGF) e lunghe (LGF)?
Sono state confrontate le proprietà complessive dei compositi PPS/SGF (fibra di vetro corta) e PPS/LGF (fibra di vetro lunga). Il motivo per cui il processo di impregnazione a fusione viene utilizzato nella preparazione della granulazione a vite è che l'impregnazione del fascio di fibre avviene nello stampo di impregnazione, senza danneggiare la fibra. Infine, il confronto dei dati sulle proprietà meccaniche dei due materiali può fornire supporto tecnico al personale scientifico e tecnologico addetto alle applicazioni nella selezione dei materiali.
Analisi delle proprietà meccaniche
Le fibre di rinforzo aggiunte alla matrice di resina possono formare uno scheletro di supporto. Quando il materiale composito è sottoposto a forze esterne, le fibre di rinforzo possono efficacemente sopportare i carichi esterni; allo stesso tempo, possono assorbire energia da frattura, deformazione, ecc. e migliorare le proprietà meccaniche della resina.
All'aumentare del contenuto di fibre di vetro, un numero maggiore di fibre di vetro nel materiale composito è soggetto a forze esterne. Allo stesso tempo, grazie all'aumento del numero di fibre di vetro, la matrice di resina tra le fibre di vetro diventa più sottile, il che favorisce la costruzione di telai rinforzati con fibre di vetro; pertanto, l'aumento del contenuto di fibre di vetro consente al materiale composito di trasferire più sollecitazioni dalla resina alla fibra di vetro sotto carico esterno, migliorando efficacemente le proprietà di trazione e flessione del materiale composito.
Le proprietà di trazione e flessione dei compositi PPS/LGF sono superiori a quelle dei compositi PPS/SGF. Con una frazione in massa di fibra di vetro del 30%, le resistenze a trazione dei compositi PPS/SGF e PPS/LGF sono rispettivamente di 110 MPa e 122 MPa; le resistenze a flessione sono rispettivamente di 175 MPa e 208 MPa; i moduli elastici a flessione sono rispettivamente di 8 GPa e 9 GPa.
La resistenza a trazione, la resistenza a flessione e il modulo elastico a flessione dei compositi PPS/LGF sono aumentati rispettivamente dell'11,0%, del 18,9% e dell'11,3% rispetto ai compositi PPS/SGF. Il tasso di ritenzione della lunghezza della fibra di vetro nel materiale composito PPS/LGF è più elevato. A parità di contenuto di fibra di vetro, il materiale composito presenta una maggiore resistenza ai carichi e migliori proprietà meccaniche.
Data di pubblicazione: 23 agosto 2022
