S brzim razvojem u području inženjerskih plastika ojačanih staklenim vlaknima,materijali na bazi fenolnih smolaširoko se primjenjuju u raznim industrijama. To je zbog njihove jedinstvene kvalitete, visoke mehaničke čvrstoće i izvrsnih performansi. Jedan od najznačajnijih reprezentativnih materijala jematerijal od fenolnih staklenih vlakana.
Fenolna staklena vlakna, među najranijim industrijaliziranim sintetičkim smolama, obično je polikondenzat nastao polimerizacijom fenola i aldehida u prisutnosti alkalnog katalizatora. Zatim se uvode određeni aditivi kako bi se makromolekularna struktura umrežila, pretvarajući je u netopljivu i netaljivu trodimenzionalnu makromolekularnu strukturu, čime postaje tipičnatermoreaktivni polimerni materijalFenolne smole su visoko cijenjene zbog svojih izvanrednih svojstava, uključujući izvrsnu otpornost na plamen, dimenzijsku stabilnost i dobru mehaničku čvrstoću. Ta svojstva potaknula su opsežna istraživanja i primjenu fenolnih materijala od staklenih vlakana.
Kako se industrijska gospodarstva brzo razvijaju, sve su veći zahtjevi za performansama fenolnih staklenih vlakana. Posljedično,modificirana fenolna staklena vlakna visoke čvrstoće i otpornosti na toplinuse intenzivno razvijaju i koriste.Modificirana fenolna smola ojačana staklenim vlaknima (FX-501)trenutno je jedan od najuspješnijih modificiranih fenolnih staklenih vlakana kao smole. To je nova vrsta modificiranog i ojačanog fenolnog materijala stvorenog ugradnjom staklenih vlakana u izvornu matricu smole miješanjem.
Mehanička svojstva i uloge sastojaka
Fenolna smola od staklenih vlakanačesto se bira kao matrica zamaterijali otporni na habanje, vlačne i tlačne naprezanjazbog dobre vlačne čvrstoće, otpornosti na otapala i izvrsnih mehaničkih svojstava poput usporavanja plamena.matrični materijalprvenstveno funkcionira kao vezivo, organski povezujući sve komponente.Staklena vlaknasluže kao glavne nosive jedinice u materijalima otpornim na habanje, pružajući nosivost, a njihove vrhunske performanse izravno utječu na učinak ojačanja na matricu.
Uloga matričnog materijala je čvrsto vezanje ostalih komponenti vlačnog materijala, osiguravajući da se opterećenja ravnomjerno prenose, raspoređuju i dodjeljuju različitim staklenim vlaknima. To materijalu daje određenu čvrstoću i žilavost. Uobičajena vlakna, uključujući staklena vlakna, organska vlakna, čelična vlakna i mineralna vlakna, igraju ulogu u podešavanju vlačne čvrstoće materijala.
Nosivost u kompozitima i utjecaj sadržaja vlakana
In kompozitni materijal od fenolnih staklenih vlakanasustavi, obojevlakna i matrica smole nose opterećenje, pri čemu staklena vlakna ostaju primarni nosilac opterećenja. Kada su fenolni kompoziti od staklenih vlakana izloženi naprezanju savijanja ili tlačenja, naprezanje se ravnomjerno prenosi s matrične smole na pojedinačna staklena vlakna kroz međupovršinu, učinkovito raspršujući prenesenu silu. Ovaj proces poboljšava mehanička svojstva kompozitnog materijala. Stoga je potrebno odgovarajuće povećanjeSadržaj staklenih vlakana može povećati čvrstoću fenolnih kompozita od staklenih vlakana.
Eksperimentalni rezultati pokazuju sljedeće:
- Fenolni kompoziti od staklenih vlakana s 20% udjela staklenih vlakanapokazuju neravnomjernu raspodjelu vlakana, a na nekim područjima čak i nedostaju vlakna.
- Fenolni kompoziti od staklenih vlakana s 50% udjela staklenih vlakanapokazuju jednoliku raspodjelu vlakana, nepravilne površine prijeloma i bez značajnih znakova opsežnog izvlačenja vlakana. To sugerira da staklena vlakna mogu zajedno podnijeti opterećenje, što rezultiraveća čvrstoća na savijanje.
- Kada je sadržaj staklenih vlakana 70%, prekomjerni sadržaj vlakana dovodi do relativno niskog sadržaja matrične smole. To može uzrokovati fenomen "siromašnog smolom" u nekim područjima, što ometa prijenos naprezanja i stvara lokalizirane koncentracije naprezanja. Posljedično, ukupna mehanička svojstva fenolnog kompozitnog materijala od staklenih vlakanaimaju tendenciju smanjenja.
Iz ovih nalaza,Maksimalni dopušteni dodatak staklenih vlakana u fenolnim kompozitima od staklenih vlakana je 50%.
Poboljšanje performansi i utjecajni faktori
Iz numeričkih podataka,fenolni kompoziti od staklenih vlakanasadrži 50% staklenih vlakanapokazuju otpriliketri puta veća čvrstoća na savijanjeičetiri puta veća tlačna čvrstoćau usporedbi s čistom fenolnom smolom. Osim toga, drugi čimbenici koji utječu na čvrstoću fenolnih plastika ojačanih staklenim vlaknima uključujuduljina staklenih vlakanai njihovorijentacija.
Vrijeme objave: 18. lipnja 2025.
