Vật liệu nền nhựa của các vật liệu composite nhiệt dẻo bao gồm các loại nhựa kỹ thuật thông thường và đặc biệt, trong đó PPS là một đại diện tiêu biểu của nhựa kỹ thuật đặc biệt, thường được gọi là “vàng nhựa”. Những ưu điểm về hiệu năng bao gồm: khả năng chịu nhiệt tuyệt vời, tính chất cơ học tốt, khả năng chống ăn mòn và khả năng tự cháy đạt mức UL94 V-0. Vì PPS sở hữu những ưu điểm trên, và so với các loại nhựa kỹ thuật nhiệt dẻo hiệu năng cao khác, nó còn có đặc điểm dễ gia công và chi phí thấp, nên nó đã trở thành một loại nhựa nền tuyệt vời để sản xuất vật liệu composite.
Vật liệu composite PPS kết hợp với sợi thủy tinh ngắn (SGF) có những ưu điểm như độ bền cao, khả năng chịu nhiệt cao, chống cháy, dễ gia công, chi phí thấp, v.v.
Vật liệu composite sợi thủy tinh kéo dài PPS (LGF) có ưu điểm là độ bền cao, độ biến dạng thấp, khả năng chống mỏi, hình thức sản phẩm tốt, v.v. Nó có thể được sử dụng cho cánh quạt, vỏ bơm, khớp nối, van, cánh quạt và vỏ bơm hóa chất, cánh quạt và vỏ bơm nước làm mát, các bộ phận thiết bị gia dụng, v.v.
Vậy đâu là những điểm khác biệt cụ thể về tính chất giữa vật liệu composite PPS được gia cường bằng sợi thủy tinh ngắn (SGF) và sợi thủy tinh dài (LGF)?
Bài báo này so sánh các đặc tính toàn diện của vật liệu composite PPS/SGF (sợi thủy tinh ngắn) và PPS/LGF (sợi thủy tinh dài). Lý do sử dụng quy trình tẩm nóng chảy trong quá trình chế tạo bằng máy ép đùn là vì quá trình tẩm bó sợi được thực hiện trong khuôn tẩm, và sợi không bị hư hại. Cuối cùng, thông qua việc so sánh dữ liệu về tính chất cơ học của hai loại vật liệu, bài báo này có thể cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho các nhà khoa học và kỹ thuật ứng dụng khi lựa chọn vật liệu.
Phân tích tính chất cơ học
Các sợi gia cường được thêm vào ma trận nhựa có thể tạo thành một khung đỡ. Khi vật liệu composite chịu tác động của lực bên ngoài, các sợi gia cường có thể đảm nhiệm hiệu quả vai trò chịu tải trọng; đồng thời, chúng có thể hấp thụ năng lượng thông qua sự gãy vỡ, biến dạng, v.v., và cải thiện các tính chất cơ học của nhựa.
Khi hàm lượng sợi thủy tinh tăng lên, số lượng sợi thủy tinh trong vật liệu composite chịu tác động của lực bên ngoài cũng tăng lên. Đồng thời, do số lượng sợi thủy tinh tăng lên, lớp nhựa giữa các sợi thủy tinh trở nên mỏng hơn, điều này thuận lợi hơn cho việc cấu tạo khung gia cường bằng sợi thủy tinh; do đó, việc tăng hàm lượng sợi thủy tinh cho phép vật liệu composite truyền tải nhiều ứng suất hơn từ nhựa sang sợi thủy tinh dưới tác động của tải trọng bên ngoài, từ đó cải thiện hiệu quả các đặc tính kéo và uốn của vật liệu composite.
Các đặc tính kéo và uốn của vật liệu composite PPS/LGF cao hơn so với vật liệu composite PPS/SGF. Khi tỷ lệ khối lượng sợi thủy tinh là 30%, độ bền kéo của vật liệu composite PPS/SGF và PPS/LGF lần lượt là 110MPa và 122MPa; độ bền uốn lần lượt là 175MPa và 208MPa; mô đun đàn hồi uốn lần lượt là 8GPa và 9GPa.
So với vật liệu composite PPS/SGF, độ bền kéo, độ bền uốn và mô đun đàn hồi uốn của vật liệu composite PPS/LGF tăng lần lượt 11,0%, 18,9% và 11,3%. Tỷ lệ giữ chiều dài của sợi thủy tinh trong vật liệu composite PPS/LGF cao hơn. Với cùng hàm lượng sợi thủy tinh, vật liệu composite có khả năng chịu tải mạnh hơn và tính chất cơ học tốt hơn.
Thời gian đăng bài: 23/08/2022

