Mit der rasanten Entwicklung im Bereich der technischen glasfaserverstärkten Kunststoffe,Materialien auf Phenolharzbasiswurden in verschiedenen Branchen weit verbreitet eingesetzt. Dies liegt an ihrer einzigartigen Qualität, hohen mechanischen Festigkeit und hervorragenden Leistung. Eines der bedeutendsten repräsentativen Materialien istPhenolglasfaserharzmaterial.
Phenolische Glasfaser, eines der ersten industriell genutzten Kunstharze, ist typischerweise ein Polykondensat, das durch Polymerisation von Phenolen und Aldehyden in Gegenwart eines alkalischen Katalysators entsteht. Bestimmte Additive werden dann hinzugefügt, um die makromolekulare Struktur zu vernetzen und sie in eine unlösliche und unschmelzbare dreidimensionale makromolekulare Struktur umzuwandeln, wodurch sie zu einem typischenduroplastisches PolymermaterialPhenolharze werden aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften, darunter hervorragende Flammhemmung, Dimensionsstabilität und gute mechanische Festigkeit, hoch geschätzt. Diese Eigenschaften haben die intensive Forschung und Anwendung von Phenolglasfaserharzen vorangetrieben.
Mit dem rasanten Wachstum der Industrienationen steigen auch die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von Phenolglasfasermaterialien. Folglichhochfeste und hitzebeständige modifizierte Phenolglasfasernwerden umfassend entwickelt und genutzt.Glasfaserverstärktes modifiziertes Phenolharz (FX-501)ist derzeit eines der erfolgreichsten modifizierten Phenolglasfaserharzmaterialien. Es handelt sich um einen neuen Typ modifizierten und verstärkten Phenolmaterials, das durch Einmischen von Glasfasern in die ursprüngliche Harzmatrix entsteht.
Mechanische Eigenschaften und die Rolle der Bestandteile
Phenolisches Glasfaserharzwird oft als Matrix gewählt fürverschleißfeste, zug- und druckfeste Materialienaufgrund seiner guten Zugfestigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit und hervorragenden mechanischen Eigenschaften wie Flammhemmung. DieMatrixmaterialfungiert in erster Linie als Bindemittel und verbindet alle Komponenten organisch.Glasfaserndienen als Hauptlastträgereinheiten in verschleißfesten Materialien, sorgen für die Tragfähigkeit und ihre überlegene Leistung wirkt sich direkt auf die Verstärkungswirkung auf die Matrix aus.
Die Aufgabe des Matrixmaterials besteht darin, andere Komponenten des Zugmaterials fest zu verbinden und so sicherzustellen, dass die Lasten gleichmäßig übertragen, verteilt und auf die verschiedenen Glasfasern verteilt werden. Dies verleiht dem Material eine gewisse Festigkeit und Zähigkeit. Gängige Fasern, darunter Glasfasern, organische Fasern, Stahlfasern und Mineralfasern, spielen eine Rolle bei der Anpassung der Zugfestigkeit des Materials.
Tragfähigkeit in Verbundwerkstoffen und Einfluss des Fasergehalts
In Phenol-Glasfaser-VerbundwerkstoffSysteme, sowohl dieFasern und das Matrixharz tragen die Last, wobei Glasfasern die Hauptlastträger bleiben. Wenn Phenol-Glasfaser-Verbundwerkstoffe Biege- oder Druckspannungen ausgesetzt werden, wird die Spannung gleichmäßig vom Matrixharz über die Grenzfläche auf die einzelnen Glasfasern übertragen, wodurch die übertragene Kraft effektiv verteilt wird. Dieser Prozess verbessert die mechanischen Eigenschaften des Verbundwerkstoffs. Daher ist eine entsprechende Erhöhung derGlasfasergehalt kann die Festigkeit von Phenolglasfaser-Verbundwerkstoffen erhöhen.
Die experimentellen Ergebnisse zeigen Folgendes:
- Phenolische Glasfaserverbundwerkstoffe mit 20 % Glasfaseranteilweisen eine ungleichmäßige Faserverteilung auf, wobei in manchen Bereichen sogar Fasern fehlen.
- Phenolische Glasfaserverbundwerkstoffe mit 50 % Glasfaseranteilzeigen eine gleichmäßige Faserverteilung, unregelmäßige Bruchflächen und keine signifikanten Anzeichen eines ausgedehnten Faserauszugs. Dies deutet darauf hin, dass die Glasfasern die Last gemeinsam tragen können, was zuhöhere Biegefestigkeit.
- Wenn der Glasfaseranteil 70% beträgtDer übermäßige Fasergehalt führt zu einem relativ niedrigen Matrixharzgehalt. Dies kann in einigen Bereichen zu „harzarmen“ Phänomenen führen, die die Spannungsübertragung behindern und lokale Spannungskonzentrationen erzeugen. Folglich beeinträchtigen die mechanischen Gesamteigenschaften des Phenolglasfaser-Verbundwerkstoffstendenziell abnehmen.
Aus diesen ErkenntnissenDer maximal zulässige Glasfaseranteil in Phenolglasfaser-Verbundwerkstoffen beträgt 50 %.
Leistungssteigerung und Einflussfaktoren
Aus den numerischen DatenPhenolglasfaser-Verbundwerkstoffemit 50 % Glasfaserweisen ca.dreifache BiegefestigkeitUndvierfache Druckfestigkeitim Vergleich zu reinem Phenolharz. Darüber hinaus gibt es weitere Faktoren, die die Festigkeit von Phenol-Glasfaser-verstärkten Kunststoffen beeinflussen, wie z. B.Länge der Glasfasernund ihreOrientierung.
Veröffentlichungszeit: 18. Juni 2025
