A matriz de resina dos compósitos termoplásticos envolve plásticos de engenharia gerais e especiais, sendo o PPS um representante típico dos plásticos de engenharia especiais, comumente conhecido como "ouro plástico". As vantagens de desempenho incluem os seguintes aspectos: excelente resistência ao calor, boas propriedades mecânicas, resistência à corrosão e autoinflamabilidade até o nível UL94 V-0. Devido às vantagens de desempenho mencionadas, o PPS, em comparação com outros plásticos de engenharia termoplásticos de alto desempenho, apresenta as características de fácil processamento e baixo custo, tornando-se uma excelente matriz de resina para a fabricação de materiais compósitos.
O material composto PPS mais fibra de vidro curta (SGF) tem as vantagens de alta resistência, alta resistência ao calor, retardante de chamas, fácil processamento, baixo custo, etc.
O material composto de fibra de vidro alongada (LGF) PPS tem as vantagens de alta tenacidade, baixa deformação, resistência à fadiga, boa aparência do produto, etc. Pode ser usado em impulsores, carcaças de bombas, juntas, válvulas, impulsores e carcaças de bombas químicas, impulsores e carcaças de água de resfriamento, peças de eletrodomésticos, etc.
Então, quais são as diferenças específicas nas propriedades dos compósitos PPS reforçados com fibras de vidro curtas (SGF) e fibras de vidro longas (LGF)?
As propriedades abrangentes dos compósitos PPS/SGF (fibra de vidro curta) e PPS/LGF (fibra de vidro longa) foram comparadas. O motivo pelo qual o processo de impregnação por fusão é utilizado na preparação da granulação helicoidal é que a impregnação do feixe de fibras é realizada no molde de impregnação, sem que a fibra seja danificada. Por fim, a comparação dos dados das propriedades mecânicas dos dois métodos pode fornecer suporte técnico para a equipe científica e tecnológica da área de aplicação na seleção de materiais.
Análise de propriedades mecânicas
As fibras de reforço adicionadas à matriz de resina podem formar um esqueleto de suporte. Quando o material compósito é submetido a forças externas, as fibras de reforço podem suportar efetivamente o papel de cargas externas; ao mesmo tempo, podem absorver energia por meio de fratura, deformação, etc., e melhorar as propriedades mecânicas da resina.
Com o aumento do teor de fibras de vidro, mais fibras de vidro no material compósito são submetidas a forças externas. Ao mesmo tempo, devido ao aumento do número de fibras de vidro, a matriz de resina entre as fibras de vidro torna-se mais fina, o que é mais propício à construção de estruturas reforçadas com fibra de vidro. Portanto, o aumento do teor de fibras de vidro permite que o material compósito transfira mais tensão da resina para a fibra de vidro sob carga externa, o que melhora efetivamente as propriedades de tração e flexão do material compósito.
As propriedades de tração e flexão dos compósitos PPS/LGF são superiores às dos compósitos PPS/SGF. Quando a fração mássica de fibra de vidro é de 30%, as resistências à tração dos compósitos PPS/SGF e PPS/LGF são de 110 MPa e 122 MPa, respectivamente; as resistências à flexão são de 175 MPa e 208 MPa, respectivamente; os módulos de elasticidade à flexão são de 8 GPa e 9 GPa, respectivamente.
A resistência à tração, a resistência à flexão e o módulo de elasticidade à flexão dos compósitos PPS/LGF aumentaram 11,0%, 18,9% e 11,3%, respectivamente, em comparação com os compósitos PPS/SGF. A taxa de retenção de comprimento da fibra de vidro no compósito PPS/LGF é maior. Com o mesmo teor de fibra de vidro, o compósito apresenta maior resistência à carga e melhores propriedades mecânicas.
Data de publicação: 23/08/2022
