ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วในด้านพลาสติกเสริมใยแก้วที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมวัสดุที่ทำจากเรซินฟีนอลมีการนำไปประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะตัว ความแข็งแรงเชิงกลสูง และประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม หนึ่งในวัสดุที่เป็นตัวแทนที่สำคัญที่สุดคือวัสดุเรซินใยแก้วฟีนอล.
เส้นใยแก้วฟีนอลเรซินสังเคราะห์ชนิดแรกๆ ที่ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมนั้น โดยทั่วไปแล้วจะเป็นพอลิคอนเดนเซตที่เกิดจากการพอลิเมอไรเซชันของฟีนอลและอัลดีไฮด์ในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นด่าง จากนั้นจะมีการเติมสารเติมแต่งบางชนิดเพื่อเชื่อมโยงโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ ทำให้เกิดโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่สามมิติที่ไม่ละลายและไม่หลอมเหลว จึงกลายเป็นเรซินสังเคราะห์ทั่วไปชนิดหนึ่งวัสดุพอลิเมอร์เทอร์โมเซตติงเรซินฟีนอลิกได้รับการยกย่องอย่างสูงเนื่องจากคุณสมบัติที่โดดเด่นหลายประการ ได้แก่ การหน่วงไฟที่ดีเยี่ยม ความคงตัวของขนาด และความแข็งแรงเชิงกลที่ดี คุณสมบัติเหล่านี้ได้ผลักดันให้มีการวิจัยและการประยุกต์ใช้วัสดุเรซินใยแก้วฟีนอลิกอย่างกว้างขวาง
เนื่องจากการพัฒนาเศรษฐกิจอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็ว ความต้องการด้านประสิทธิภาพของวัสดุใยแก้วฟีนอลิกจึงเพิ่มสูงขึ้นตามไปด้วย ดังนั้นเส้นใยแก้วฟีนอลดัดแปลงที่มีความแข็งแรงสูงและทนความร้อนกำลังได้รับการพัฒนาและใช้งานอย่างกว้างขวางเรซินฟีนอลิกดัดแปลงเสริมใยแก้ว (FX-501)ปัจจุบันเป็นหนึ่งในวัสดุเรซินฟีนอลิกเสริมใยแก้วที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด เป็นวัสดุฟีนอลิกชนิดใหม่ที่ได้รับการดัดแปลงและเสริมแรง โดยสร้างขึ้นจากการผสมใยแก้วเข้าไปในเมทริกซ์เรซินดั้งเดิม
คุณสมบัติเชิงกลและบทบาทของส่วนประกอบ
เรซินใยแก้วฟีนอลิกมักถูกเลือกใช้เป็นเมทริกซ์สำหรับวัสดุที่ทนต่อการสึกหรอ แรงดึง และแรงอัดเนื่องจากมีความแข็งแรงดึงสูง ทนต่อตัวทำละลาย และมีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม เช่น ทนไฟวัสดุเมทริกซ์โดยหลักแล้วทำหน้าที่เป็นตัวประสาน เชื่อมโยงส่วนประกอบทั้งหมดเข้าด้วยกันอย่างเป็นธรรมชาติเส้นใยแก้วทำหน้าที่เป็นหน่วยรับน้ำหนักหลักในวัสดุที่ทนต่อการสึกหรอ โดยให้ความสามารถในการรับน้ำหนัก และประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของพวกมันส่งผลโดยตรงต่อผลการเสริมแรงในเนื้อวัสดุ
บทบาทของวัสดุเมทริกซ์คือการยึดส่วนประกอบอื่นๆ ของวัสดุรับแรงดึงให้แน่นหนา เพื่อให้แน่ใจว่าแรงจะถูกถ่ายโอน กระจาย และจัดสรรอย่างสม่ำเสมอไปยังเส้นใยแก้วต่างๆ ซึ่งจะทำให้วัสดุมีความแข็งแรงและความเหนียวในระดับหนึ่ง เส้นใยทั่วไป รวมถึงเส้นใยแก้ว เส้นใยอินทรีย์ เส้นใยเหล็ก และเส้นใยแร่ มีบทบาทในการปรับความแข็งแรงรับแรงดึงของวัสดุ
การรับน้ำหนักในวัสดุคอมโพสิตและผลกระทบของปริมาณเส้นใย
In วัสดุคอมโพสิตใยแก้วฟีนอลระบบทั้งสองเส้นใยและเรซินที่เป็นเมทริกซ์เป็นตัวรับน้ำหนักโดยที่เส้นใยแก้วยังคงเป็นตัวรับน้ำหนักหลัก เมื่อวัสดุคอมโพสิตฟีนอลไฟเบอร์แก้วถูกแรงดัดหรือแรงอัด แรงจะถูกถ่ายโอนอย่างสม่ำเสมอจากเรซินเมทริกซ์ไปยังเส้นใยแก้วแต่ละเส้นผ่านทางส่วนต่อประสาน ทำให้แรงที่กระทำกระจายตัวอย่างมีประสิทธิภาพ กระบวนการนี้ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของวัสดุคอมโพสิต ดังนั้น การเพิ่มปริมาณที่เหมาะสมในปริมาณใยแก้วสามารถช่วยเพิ่มความแข็งแรงของวัสดุคอมโพสิตใยแก้วฟีนอลได้.
ผลการทดลองแสดงให้เห็นดังต่อไปนี้:
- วัสดุคอมโพสิตใยแก้วฟีนอลิกที่มีปริมาณใยแก้ว 20%มีลักษณะการกระจายตัวของเส้นใยที่ไม่สม่ำเสมอ โดยบางบริเวณอาจไม่มีเส้นใยเลย
- วัสดุคอมโพสิตใยแก้วฟีนอลิกที่มีปริมาณใยแก้ว 50%แสดงให้เห็นการกระจายตัวของเส้นใยที่สม่ำเสมอ พื้นผิวการแตกหักที่ไม่สม่ำเสมอ และไม่มีสัญญาณสำคัญของการดึงเส้นใยออกอย่างกว้างขวาง ซึ่งบ่งชี้ว่าเส้นใยแก้วสามารถรับน้ำหนักได้โดยรวม ส่งผลให้ความแข็งแรงดัดงอที่สูงขึ้น.
- เมื่อปริมาณใยแก้วอยู่ที่ 70%ปริมาณเส้นใยที่มากเกินไปจะส่งผลให้ปริมาณเรซินในเมทริกซ์ค่อนข้างต่ำ ซึ่งอาจก่อให้เกิดปรากฏการณ์ "เรซินน้อย" ในบางพื้นที่ ขัดขวางการถ่ายโอนแรงและทำให้เกิดการกระจุกตัวของแรงเฉพาะจุด ส่งผลให้คุณสมบัติทางกลโดยรวมของวัสดุคอมโพสิตเส้นใยแก้วฟีนอลลดลงมีแนวโน้มลดลง.
จากผลการค้นพบเหล่านี้ปริมาณสูงสุดที่อนุญาตให้เติมใยแก้วในวัสดุคอมโพสิตใยแก้วฟีนอลคือ 50%.
ปัจจัยส่งเสริมและเพิ่มประสิทธิภาพ
จากข้อมูลเชิงตัวเลขวัสดุคอมโพสิตใยแก้วฟีนอลประกอบด้วยใยแก้ว 50%จัดแสดงโดยประมาณความแข็งแรงดัดงอมากกว่าสามเท่าและความแข็งแรงในการรับแรงอัดมากกว่าถึงสี่เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับเรซินฟีนอลบริสุทธิ์ นอกจากนี้ ปัจจัยอื่นๆ ที่มีผลต่อความแข็งแรงของพลาสติกเสริมใยแก้วฟีนอล ได้แก่ความยาวของเส้นใยแก้วและพวกเขาปฐมนิเทศ.
วันที่เผยแพร่: 18 มิถุนายน 2568
