Зі швидким розвитком у галузі інженерних склопластиків,матеріали на основі фенольних смолшироко застосовуються в різних галузях промисловості. Це завдяки їхній унікальній якості, високій механічній міцності та чудовим експлуатаційним характеристикам. Одним із найважливіших репрезентативних матеріалів єфенольний скловолокнистий смоляний матеріал.
Фенольне скловолокно, одна з найдавніших промислово розвинених синтетичних смол, зазвичай являє собою поліконденсат, що утворюється в результаті полімеризації фенолів та альдегідів у присутності лужного каталізатора. Потім додають певні добавки для зшивання макромолекулярної структури, перетворюючи її на нерозчинну та неплавку тривимірну макромолекулярну структуру, тим самим стаючи типовоютермореактивний полімерний матеріалФенольні смоли високо цінуються за свої видатні властивості, включаючи чудову вогнестійкість, стабільність розмірів та добру механічну міцність. Ці якості стимулювали широкі дослідження та застосування фенольних скловолокнистих матеріалів.
Зі швидким розвитком промислової економіки зростають вимоги до експлуатаційних характеристик фенольних скловолокнистих матеріалів. Отже,високоміцні та термостійкі модифіковані фенольні скловолокнашироко розробляються та використовуються.Модифікована фенольна смола, армована скловолокном (FX-501)Наразі є одним з найуспішніших модифікованих фенольних скловолокнистих смол. Це новий тип модифікованого та армованого фенольного матеріалу, створеного шляхом включення скловолокна в оригінальну смоляну матрицю шляхом змішування.
Механічні властивості та ролі складових частин
Фенольна скловолокниста смолачасто вибирається як матриця длязносостійкі, розтягувальні та стискаючі матеріализавдяки своїй міцності на розрив, стійкості до розчинників та чудовим механічним властивостям, таким як вогнестійкість.матричний матеріалв першу чергу функціонує як сполучний елемент, органічно з'єднуючи всі компоненти.Скловолокнаслужать основними несучими вузлами в зносостійких матеріалах, забезпечуючи несучу здатність, а їхня чудова продуктивність безпосередньо впливає на армуючий ефект на матрицю.
Роль матричного матеріалу полягає в міцному зв'язуванні інших компонентів розтягувального матеріалу, забезпечуючи рівномірну передачу, розподіл та розподіл навантажень між різними скловолокнами. Це надає матеріалу певної міцності та в'язкості. Звичайні волокна, включаючи скловолокно, органічні волокна, сталеві волокна та мінеральні волокна, відіграють певну роль у регулюванні міцності матеріалу на розтяг.
Несуча здатність композитів та вплив вмісту волокон
In фенольний скловолокнистий композитний матеріалсистеми, обидваволокна та матрична смола несуть навантаження, при цьому скляні волокна залишаються основним носієм навантаження. Коли фенольні скловолокнисті композити піддаються напруженню згину або стиснення, напруження рівномірно передається від матричної смоли до окремих скляних волокнів через межу розділу, ефективно розподіляючи перенесену силу. Цей процес покращує механічні властивості композитного матеріалу. Тому відповідне збільшеннявміст скловолокна може підвищити міцність фенольних скловолокнистих композитів.
Експериментальні результати показують наступне:
- Фенольні скловолокнисті композити з 20% вмістом скловолокнадемонструють нерівномірний розподіл волокон, а в деяких ділянках навіть відсутні волокна.
- Фенольні скловолокнисті композити з 50% вмістом скловолокнадемонструють рівномірний розподіл волокон, нерівні поверхні розломів та відсутність суттєвих ознак значного висмикування волокон. Це свідчить про те, що скляні волокна можуть разом витримувати навантаження, що призводить довища міцність на згин.
- Коли вміст скловолокна становить 70%, надмірний вміст волокна призводить до відносно низького вмісту матричної смоли. Це може спричинити явище «збіднення смолою» в деяких ділянках, перешкоджаючи передачі напружень та створюючи локалізовані концентрації напружень. Отже, загальні механічні властивості фенольного скловолокнистого композитного матеріалумають тенденцію до зниження.
З цих висновків,максимально допустиме додавання скловолокна у фенольні скловолокнисті композити становить 50%.
Підвищення продуктивності та фактори впливу
З числових даних,фенольні скловолокнисті композитищо містить 50% скловолокнаприблизновтричі більша міцність на згинів чотири рази більша міцність на стискпорівняно з чистою фенольною смолою. Крім того, до інших факторів, що впливають на міцність фенольних склопластиків, належатьдовжина скляних волоконта їхніорієнтація.
Час публікації: 18 червня 2025 р.
