Die Harzmatrix thermoplastischer Verbundwerkstoffe umfasst allgemeine und spezielle technische Kunststoffe. PPS ist ein typischer Vertreter dieser speziellen technischen Kunststoffe, allgemein bekannt als „Kunststoffgold“. Zu den Leistungsvorteilen zählen hervorragende Hitzebeständigkeit, gute mechanische Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Selbstentflammbarkeit bis UL94 V-0. Aufgrund dieser Leistungsvorteile und der im Vergleich zu anderen leistungsstarken thermoplastischen technischen Kunststoffen einfachen Verarbeitung und geringer Kosten eignet sich PPS hervorragend als Harzmatrix für die Herstellung von Verbundwerkstoffen.
Der Verbundwerkstoff PPS plus Kurzglasfaser (SGF) bietet die Vorteile hoher Festigkeit, hoher Hitzebeständigkeit, Flammhemmung, einfacher Verarbeitung, niedriger Kosten usw.
Der Verbundwerkstoff PPS aus verlängerten Glasfasern (LGF) bietet die Vorteile hoher Zähigkeit, geringer Verformung, Ermüdungsbeständigkeit, gutem Produktaussehen usw. Er kann für Laufräder, Pumpengehäuse, Gelenke, Ventile, Laufräder und Gehäuse chemischer Pumpen, Laufräder und Schalen für Kühlwasser, Teile für Haushaltsgeräte usw. verwendet werden.
Was sind also die spezifischen Unterschiede in den Eigenschaften von mit Kurzglasfasern (SGF) und Langglasfasern (LGF) verstärkten PPS-Verbundwerkstoffen?
Die umfassenden Eigenschaften von PPS/SGF-Kompositen (Kurzglasfasern) und PPS/LGF-Kompositen (Langglasfasern) wurden verglichen. Der Grund für die Anwendung des Schmelzimprägnierungsverfahrens bei der Herstellung von Schneckengranulat liegt darin, dass die Imprägnierung des Faserbündels in der Imprägnierform erfolgt und die Fasern nicht beschädigt werden. Der Datenvergleich der mechanischen Eigenschaften der beiden Werkstoffe kann schließlich dem anwendungsseitigen wissenschaftlichen und technischen Personal bei der Materialauswahl technische Unterstützung bieten.
Analyse mechanischer Eigenschaften
Die der Harzmatrix hinzugefügten Verstärkungsfasern können ein Stützgerüst bilden. Wenn der Verbundwerkstoff äußeren Kräften ausgesetzt wird, können die Verstärkungsfasern die Rolle der äußeren Belastungen effektiv tragen. Gleichzeitig können sie Energie durch Bruch, Verformung usw. absorbieren und die mechanischen Eigenschaften des Harzes verbessern.
Mit steigendem Glasfaseranteil sind mehr Glasfasern im Verbundwerkstoff äußeren Kräften ausgesetzt. Gleichzeitig wird durch die zunehmende Anzahl an Glasfasern die Harzmatrix zwischen den Glasfasern dünner, was die Konstruktion glasfaserverstärkter Rahmen begünstigt. Der erhöhte Glasfaseranteil ermöglicht es dem Verbundwerkstoff daher, bei äußerer Belastung mehr Spannung vom Harz auf die Glasfaser zu übertragen, was die Zug- und Biegeeigenschaften des Verbundwerkstoffs effektiv verbessert.
Die Zug- und Biegeeigenschaften von PPS/LGF-Verbundwerkstoffen sind höher als die von PPS/SGF-Verbundwerkstoffen. Bei einem Glasfaseranteil von 30 % beträgt die Zugfestigkeit von PPS/SGF- und PPS/LGF-Verbundwerkstoffen 110 MPa bzw. 122 MPa; die Biegefestigkeit beträgt 175 MPa bzw. 208 MPa; die Biegeelastizitätsmodule liegen bei 8 GPa bzw. 9 GPa.
Die Zugfestigkeit, Biegefestigkeit und der Biegeelastizitätsmodul der PPS/LGF-Verbundwerkstoffe wurden im Vergleich zu den PPS/SGF-Verbundwerkstoffen um 11,0 %, 18,9 % bzw. 11,3 % erhöht. Die Längenbeständigkeit der Glasfasern im PPS/LGF-Verbundwerkstoff ist höher. Bei gleichem Glasfasergehalt weist der Verbundwerkstoff eine höhere Belastbarkeit und bessere mechanische Eigenschaften auf.
Veröffentlichungszeit: 23. August 2022
