Смоляна матриця термопластичних композитів включає загальні та спеціальні інженерні пластмаси, а PPS є типовим представником спеціальних інженерних пластмас, широко відомих як «пластичне золото». Переваги включають такі аспекти: відмінна термостійкість, добрі механічні властивості, стійкість до корозії та самозаймистість до рівня UL94 V-0. Оскільки PPS має вищезазначені переваги, а також порівняно з іншими високоефективними термопластичними інженерними пластмасами, він характеризується легкістю обробки та низькою вартістю, тому став чудовою смоляною матрицею для виготовлення композитних матеріалів.
Композитний матеріал PPS плюс коротке скловолокно (SGF) має такі переваги, як висока міцність, висока термостійкість, вогнестійкість, легкість обробки, низька вартість тощо.
Композитний матеріал PPS з подовженим скловолокном (LGF) має такі переваги, як висока міцність, низька деформація, стійкість до втоми, гарний зовнішній вигляд виробу тощо. Його можна використовувати для виготовлення робочих коліс, корпусів насосів, з'єднань, клапанів, робочих коліс та корпусів хімічних насосів, робочих коліс та корпусів охолоджувальної води, деталей побутової техніки тощо.
Отже, які ж конкретні відмінності у властивостях композитів PPS, армованих коротким скловолокном (SGF) та довгим скловолокном (LGF)?
Було проведено порівняння комплексних властивостей композитів PPS/SGF (коротке скловолокно) та PPS/LGF (довге скловолокно). Причина використання процесу просочення розплавом у процесі шнекового гранулювання полягає в тому, що просочення пучка волокон здійснюється у формі для просочення, і волокно не пошкоджується. Зрештою, порівняння даних механічних властивостей цих двох матеріалів може надати технічну підтримку науковому та технічному персоналу, що займається питаннями застосування, під час вибору матеріалів.
Аналіз механічних властивостей
Армуючі волокна, додані до матриці смоли, можуть утворювати опорний каркас. Коли композитний матеріал піддається зовнішньому впливу, армуючі волокна можуть ефективно нести роль зовнішніх навантажень; водночас вони можуть поглинати енергію, що виникає внаслідок руйнування, деформації тощо, та покращувати механічні властивості смоли.
Коли вміст скловолокна збільшується, більше скловолокна в композитному матеріалі піддається зовнішнім силам. Водночас, через збільшення кількості скловолокна, матриця смоли між скловолокнами стає тоншою, що сприяє будівництву каркасів, армованих скловолокном; таким чином, збільшення вмісту скловолокна дозволяє композитному матеріалу передавати більше напруження від смоли до скловолокна під зовнішнім навантаженням, що ефективно покращує властивості композитного матеріалу на розтяг та згинання.
Міцність на розтяг та згин композитів PPS/LGF вища, ніж у композитів PPS/SGF. При масовій частці скловолокна 30% міцність на розтяг композитів PPS/SGF та PPS/LGF становить 110 МПа та 122 МПа відповідно; міцність на згин становить 175 МПа та 208 МПа відповідно; модулі пружності при згині становлять 8 ГПа та 9 ГПа відповідно.
Міцність на розтяг, міцність на згин та модуль пружності при згині композитів PPS/LGF збільшилися на 11,0%, 18,9% та 11,3% відповідно порівняно з композитами PPS/SGF. Коефіцієнт збереження довжини скловолокна в композитному матеріалі PPS/LGF вищий. За того ж вмісту скловолокна композитний матеріал має сильнішу стійкість до навантаження та кращі механічні властивості.
Час публікації: 23 серпня 2022 р.
