Với sự phát triển nhanh chóng trong lĩnh vực nhựa gia cường sợi thủy tinh kỹ thuật,vật liệu gốc nhựa phenolicđã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Điều này là do chất lượng độc đáo, độ bền cơ học cao và hiệu suất tuyệt vời của chúng. Một trong những vật liệu tiêu biểu quan trọng nhất làvật liệu nhựa sợi thủy tinh phenolic.
Sợi thủy tinh Phenolic, trong số các loại nhựa tổng hợp công nghiệp hóa sớm nhất, thường là polycondensate được hình thành bằng cách trùng hợp phenol và aldehyde với sự có mặt của chất xúc tác kiềm. Sau đó, một số chất phụ gia nhất định được đưa vào để liên kết chéo cấu trúc đại phân tử, biến nó thành cấu trúc đại phân tử ba chiều không hòa tan và không thể truyền, do đó trở thành mộtvật liệu polyme nhiệt rắn. Nhựa phenolic được đánh giá cao vì các đặc tính nổi bật của chúng, bao gồm khả năng chống cháy tuyệt vời, độ ổn định về kích thước và độ bền cơ học tốt. Những đặc tính này đã thúc đẩy nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi các vật liệu nhựa sợi thủy tinh phenolic.
Khi nền kinh tế công nghiệp phát triển nhanh chóng, nhu cầu về hiệu suất của vật liệu sợi thủy tinh phenolic ngày càng tăng. Do đó,sợi thủy tinh phenolic biến tính có độ bền cao và chịu nhiệtđang được phát triển và sử dụng rộng rãi.Nhựa phenolic biến tính gia cường sợi thủy tinh (FX-501)hiện là một trong những vật liệu nhựa sợi thủy tinh phenolic biến tính thành công nhất. Đây là loại vật liệu phenolic biến tính và gia cường mới được tạo ra bằng cách kết hợp sợi thủy tinh vào ma trận nhựa ban đầu thông qua quá trình trộn.
Tính chất cơ học và vai trò của thành phần
Nhựa sợi thủy tinh Phenolicthường được chọn làm ma trận chovật liệu chịu mài mòn, chịu kéo và chịu néndo độ bền kéo tốt, khả năng chống dung môi và các tính chất cơ học tuyệt vời như khả năng chống cháy.vật liệu ma trậnchủ yếu có chức năng như một chất kết dính, kết nối hữu cơ tất cả các thành phần.Sợi thủy tinhđóng vai trò là bộ phận chịu tải chính trong vật liệu chống mài mòn, cung cấp khả năng chịu tải và hiệu suất vượt trội của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng gia cố trên nền.
Vai trò của vật liệu nền là liên kết chặt chẽ các thành phần khác của vật liệu chịu kéo, đảm bảo tải trọng được truyền, phân phối và phân bổ đồng đều cho các sợi thủy tinh khác nhau. Điều này mang lại độ bền và độ dẻo dai nhất định cho vật liệu. Các sợi thông thường, bao gồm sợi thủy tinh, sợi hữu cơ, sợi thép và sợi khoáng, đóng vai trò điều chỉnh độ bền kéo của vật liệu.
Tải trọng trong vật liệu tổng hợp và tác động của hàm lượng sợi
In vật liệu composite sợi thủy tinh phenolichệ thống, cả haisợi và nhựa nền chịu tải, với sợi thủy tinh vẫn là vật chịu tải chính. Khi vật liệu composite sợi thủy tinh phenolic chịu ứng suất uốn hoặc nén, ứng suất được truyền đồng đều từ nhựa nền đến từng sợi thủy tinh qua giao diện, phân tán hiệu quả lực chịu. Quá trình này cải thiện các đặc tính cơ học của vật liệu composite. Do đó, cần tăng thích hợphàm lượng sợi thủy tinh có thể tăng cường độ bền của vật liệu composite sợi thủy tinh phenolic.
Kết quả thực nghiệm chỉ ra những điều sau:
- Vật liệu composite sợi thủy tinh phenolic có hàm lượng sợi thủy tinh 20%thể hiện sự phân bố sợi không đồng đều, thậm chí một số vùng còn thiếu sợi.
- Vật liệu composite sợi thủy tinh phenolic có hàm lượng sợi thủy tinh 50%cho thấy sự phân bố sợi đồng đều, bề mặt gãy không đều và không có dấu hiệu đáng kể nào về sự kéo sợi rộng rãi. Điều này cho thấy các sợi thủy tinh có thể cùng nhau chịu tải, dẫn đếnđộ bền uốn cao hơn.
- Khi hàm lượng sợi thủy tinh đạt 70%, hàm lượng sợi quá mức dẫn đến hàm lượng nhựa nền tương đối thấp. Điều này có thể gây ra hiện tượng “nhựa nghèo” ở một số khu vực, cản trở sự truyền ứng suất và tạo ra sự tập trung ứng suất cục bộ. Do đó, các tính chất cơ học tổng thể của vật liệu composite sợi thủy tinh phenoliccó xu hướng giảm.
Từ những phát hiện này,lượng sợi thủy tinh tối đa được phép bổ sung vào vật liệu composite sợi thủy tinh phenolic là 50%.
Tăng cường hiệu suất và các yếu tố ảnh hưởng
Từ dữ liệu số,vật liệu composite sợi thủy tinh phenolicchứa 50% sợi thủy tinhtrưng bày khoảnggấp ba lần sức bền uốnVàgấp bốn lần sức chịu nénso với nhựa phenolic nguyên chất. Ngoài ra, các yếu tố khác ảnh hưởng đến độ bền của nhựa gia cường sợi thủy tinh phenolic bao gồmchiều dài của sợi thủy tinhvà của họđịnh hướng.
Thời gian đăng: 18-06-2025
