El material de refuerzo es el esqueleto de soporte del producto FRP, que básicamente determina las propiedades mecánicas del producto pultruido.El uso del material de refuerzo también tiene cierto efecto en la reducción de la contracción del producto y el aumento de la temperatura de deformación térmica y la resistencia al impacto a baja temperatura.
En el diseño de productos FRP, la selección de materiales de refuerzo debe considerar completamente el proceso de moldeo del producto, porque el tipo, método de colocación y contenido de materiales de refuerzo tienen una gran influencia en el desempeño de los productos FRP y básicamente determinan las características mecánicas. Resistencia y módulo elástico de productos FRP.El rendimiento de los productos pultruidos que utilizan diferentes materiales de refuerzo también es diferente.
Además, si bien se cumplen los requisitos de rendimiento del producto del proceso de moldeo, también se debe considerar el costo y seleccionar materiales de refuerzo baratos tanto como sea posible.Generalmente, las mechas de hebras de fibra de vidrio que no se desgarran tienen un costo menor que las telas de fibra;el costo deesteras de fibra de vidrioEs más bajo que el de la tela y la impermeabilidad es buena., pero la fuerza es baja;La fibra alcalina es más barata que la fibra sin álcali, pero con el aumento del contenido de álcali, su resistencia a los álcalis, su resistencia a la corrosión y sus propiedades eléctricas disminuirán.
Los tipos de materiales de refuerzo comúnmente utilizados son los siguientes
1. Mecha de fibra de vidrio sin torcer
Usando agente de apresto reforzado, sin torcermecha de fibra de vidrioSe puede dividir en tres tipos: seda cruda doblada, mecha directa sin torcer y mecha sin torcer a granel.
Debido a la tensión desigual de los hilos doblados, es fácil que se comben, lo que forma un bucle suelto en el extremo de alimentación del equipo de pultrusión, lo que afecta el buen progreso de la operación.
Las mechas directas sin torcer tienen las características de buena agrupación, rápida penetración de la resina y excelentes propiedades mecánicas de los productos, por lo que la mayoría de las mechas directas sin torcer tienden a usarse en la actualidad.
Las mechas a granel son beneficiosas para mejorar la resistencia transversal de productos, como las mechas rizadas y las mechas texturizadas al aire.La mecha a granel tiene tanto la alta resistencia de las fibras largas continuas como el volumen de las fibras cortas.Es un material con resistencia a altas temperaturas, baja conductividad térmica, resistencia a la corrosión, alta capacidad y alta eficiencia de filtración.Algunas fibras se agrupan en un estado de monofilamento, por lo que también pueden mejorar la calidad de la superficie de los productos pultruidos.En la actualidad, las mechas a granel se han utilizado ampliamente en el país y en el extranjero, como hilos de urdimbre y trama para tejidos decorativos o industriales.Se puede utilizar para producir materiales de fricción, aislamiento, protección o sellado.
Requisitos de rendimiento para mechas de fibra de vidrio sin torcer para pultrusión:
(1) Ningún fenómeno de voladizo;
(2) La tensión de la fibra es uniforme;
(3) Buen agrupamiento;
(4) Buena resistencia al desgaste;
(5) Hay pocas cabezas rotas y no es fácil perder el tiempo;
(6) Buena humectabilidad y rápida impregnación de resina;
(7) Alta resistencia y rigidez.
2. Estera de fibra de vidrio
Para que los productos de FRP pultruidos tengan suficiente resistencia transversal, se deben utilizar materiales de refuerzo como esteras de hebras cortadas, esteras de hebras continuas, esteras combinadas y tejidos de hilo sin torcer.La estera de hilos continuos es uno de los materiales de refuerzo transversal de fibra de vidrio más utilizados en la actualidad.Para mejorar la apariencia de los productos,estera de superficiea veces se utiliza.
La estera de hilos continuos se compone de varias capas de fibras de vidrio continuas que se colocan aleatoriamente en un círculo y las fibras se unen con adhesivos.El fieltro de superficie es un fieltro fino similar al papel que se forma colocando de manera aleatoria y uniforme hebras cortadas de longitud fija y unidas con un adhesivo.El contenido de fibra es del 5% al 15% y el espesor es de 0,3 a 0,4 mm.Puede hacer que la superficie del producto sea suave y hermosa y mejorar la resistencia al envejecimiento del producto.
Las características de la estera de fibra de vidrio son: buena cobertura, fácil de saturar con resina, alto contenido de pegamento
Los requisitos del proceso de pultrusión para la estera de fibra de vidrio:
(1) Tiene alta resistencia mecánica
(2) Para las esteras de hilos cortados unidas químicamente, el aglutinante debe ser resistente a los efectos químicos y térmicos durante la inmersión y el preformado para garantizar una resistencia suficiente durante el proceso de formado;
(3) Buena humectabilidad;
(4) Menos pelusa y menos cabezas rotas.
Estera cosida de fibra de vidrio
Estera compuesta de fibra de vidrio
3. Estera de superficie de fibra de poliéster
El fieltro superficial de fibra de poliéster es un nuevo tipo de material de fibra de refuerzo en la industria de la pultrusión.Existe un producto llamado Nexus en Estados Unidos, que se usa ampliamente en productos pultruidos para reemplazaresteras de superficie de fibra de vidrio.Tiene buen efecto y bajo costo.Se ha utilizado con éxito durante más de 10 años.
Las ventajas de utilizar un tapete de tejido de fibra de poliéster:
(1) Puede mejorar la resistencia al impacto, la resistencia a la corrosión y la resistencia al envejecimiento atmosférico de los productos;
(2) Puede mejorar el estado de la superficie del producto y suavizar la superficie del producto;
(3) La aplicación y las propiedades de tracción del fieltro de superficie de fibra de poliéster son mucho mejores que las del fieltro de superficie de vidrio C, y no es fácil romper los extremos durante el proceso de pultrusión, lo que reduce los accidentes de estacionamiento;
(4) Se puede aumentar la velocidad de pultrusión;
(5) Puede reducir el desgaste del molde y mejorar la vida útil del molde.
4. Cinta de tela de fibra de vidrio
En algunos productos pultruidos especiales, para cumplir con algunos requisitos de rendimiento especiales, se utiliza tela de vidrio con un ancho fijo y un espesor inferior a 0,2 mm, y su resistencia a la tracción y resistencia transversal son muy buenas.
5. Aplicación de tejidos bidimensionales y tejidos tridimensionales.
Las propiedades mecánicas transversales de los productos compuestos pultruidos son deficientes y el uso de trenzado bidireccional mejora eficazmente la resistencia y rigidez de los productos pultruidos.
Las fibras de urdimbre y trama de este tejido no están entrelazadas entre sí, sino que están entrelazadas con otro material tejido, por lo que es completamente diferente de la tela de vidrio tradicional.Las fibras en cada dirección están en un estado colimado y no forman ninguna flexión y, por lo tanto, la resistencia y rigidez del producto pultruido es mucho mayor que la de un compuesto hecho de fieltro continuo.
En la actualidad, la tecnología de trenzado de tres vías se ha convertido en el campo de desarrollo tecnológico más atractivo y activo en la industria de materiales compuestos.Según los requisitos de carga, la fibra de refuerzo se teje directamente en una estructura con estructura tridimensional, y la forma es la misma que la del producto compuesto que constituye.La tela de tres vías se utiliza en el proceso de pultrusión para superar el corte interlaminar de los productos tradicionales de pultrusión de fibra de refuerzo.Tiene las desventajas de una baja resistencia al corte y una fácil delaminación, y su rendimiento entre capas es bastante ideal.
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Hora de publicación: 23-jul-2022
