Staklena vlakna su izvrsne performanse anorganskog nemetalnog materijala, širok raspon prednosti, dobra izolacija, otpornost na toplinu, otpornost na koroziju, visoka mehanička čvrstoća, ali nedostatak je krhkost, otpornost na habanje je slaba. To je staklena kugla ili otpadno staklo kao sirovina taljenjem na visokim temperaturama, izvlačenjem, namotavanjem, tkanjem i drugim procesima u svoje monofilamente promjera od nekoliko mikrona do više od 20 mikrona, što je ekvivalentno dlaci 1/20-1/5, svaki snop vlakana sastoji se od stotina ili čak tisuća monofilamenata sirove svile.StakloplastikaObično se koristi kao ojačavajući materijal u kompozitnim materijalima, električnim izolacijskim materijalima i toplinskim izolacijskim materijalima, tiskanim pločama i drugim područjima nacionalnog gospodarstva.
1, Fizička svojstva stakloplastike
Točka taljenja 680 ℃
Vrelište 1000 ℃
Gustoća 2,4-2,7 g/cm³
2, Kemijski sastav
Glavne komponente su silicijev dioksid, aluminijev oksid, kalcijev oksid, borov oksid, magnezijev oksid, natrijev oksid itd. Prema količini alkalija u staklu, mogu se podijeliti na nealkalna staklena vlakna (natrijev oksid 0% do 2%, to je aluminijevo borosilikatno staklo), srednje alkalna stakloplastika (natrijev oksid 8% do 12%, to je natrij-vapno silikatno staklo koje sadrži bor ili ga ne sadrži) i visokoalkalna stakloplastika (natrijev oksid 13% ili više, to je natrij-vapno silikatno staklo).
3, sirovine i njihova primjena
Stakloplastika je, za razliku od organskih vlakana, otpornija na visoke temperature, negoriva, otporna na koroziju, toplinsku i zvučnu izolaciju, visoku vlačnu čvrstoću i dobru električnu izolaciju. Međutim, krhka je i ima slabu otpornost na habanje. Koristi se u proizvodnji armirane plastike ili armirane gume. Kao materijal za ojačanje, stakloplastika ima sljedeće karakteristike. Ove karakteristike čine upotrebu stakloplastike daleko većom od drugih vrsta vlakana, a brzina razvoja je također daleko ispred njenih karakteristika navedenih u nastavku:
(1) Visoka vlačna čvrstoća, malo istezanje (3%).
(2) Visok koeficijent elastičnosti, dobra krutost.
(3) Istezanje unutar granica elastičnosti i visoke vlačne čvrstoće, tako da apsorbira energiju udara.
(4) Anorganska vlakna, nezapaljiva, dobra kemijska otpornost.
(5) Mala apsorpcija vode.
(6) Dobra stabilnost skale i otpornost na toplinu.
(7) Dobra obradivost, može se prerađivati u niti, snopove, filc, tkanine i druge različite oblike proizvoda.
(8) Prozirni proizvodi mogu propuštati svjetlost.
(9) Razvoj sredstva za površinsku obradu s dobrom adhezijom na smolu je završen.
(10) Jeftino.
(11) Nije lako zapaliti i može se stopiti u staklene kuglice na visokoj temperaturi.
Staklena vlakna se prema obliku i duljini mogu podijeliti na kontinuirana vlakna, vlakna fiksne duljine i staklenu vunu; prema sastavu stakla, mogu se podijeliti na nealkalna, kemijski otporna, visokoalkalna, alkalna, visokočvrsta, visokog modula elastičnosti i alkalije otporna (antialkalna) stakloplastika i tako dalje.
4, glavne sirovine za proizvodnjustakloplastike
Trenutno su glavne sirovine za domaću proizvodnju stakloplastike kvarcni pijesak, aluminijev oksid i klorit, vapnenac, dolomit, borna kiselina, soda, mangan, fluorit i tako dalje.
5, metode proizvodnje
Grubo podijeljeno u dvije kategorije: jedna je napravljena od rastaljenog stakla izravno u vlakna;
Klasa rastaljenog stakla prvo se izrađuje od staklenih kuglica ili šipki promjera 20 mm, a zatim se na razne načine ponovno topi kako bi se toplinom napravila vrlo fina vlakna promjera 3 ~ 80 μm.
Kroz ploču od platinske legure do metode mehaničkog crtanja za izvlačenje beskonačne duljine vlakna, poznate kao kontinuirana staklena vlakna, obično poznata kao duga vlakna.
Kroz valjak ili protok zraka izrađen od diskontinuiranih vlakana, poznatih kao stakloplastika fiksne duljine, obično poznata kao kratka vlakna.
6, klasifikacija stakloplastike
Stakloplastika se prema sastavu, prirodi i upotrebi dijeli na različite razine.
Prema standardnoj razini odredbi, staklena vlakna E-klase su najčešća upotreba, široko korištena u električnim izolacijskim materijalima;
S-klasa za posebna vlakna.
Proizvodnja stakloplastike sa staklom razlikuje se od ostalih staklenih proizvoda.
Međunarodno komercijalizirani sastav stakloplastike je sljedeći:
(1) E-staklo
Također poznato kao staklo bez alkalija, borosilikatno je staklo. Trenutno je jedan od najčešće korištenih sastava staklenih vlakana, s dobrim električnim izolacijskim i mehaničkim svojstvima, široko se koristi u proizvodnji električne izolacije od staklenih vlakana, a također se koristi u velikim količinama za proizvodnju stakloplastike za plastiku ojačanu stakloplastikom. Nedostatak mu je što ga lako erodiraju anorganske kiseline, pa nije prikladno za upotrebu u kiselim okruženjima.
(2) C-staklo
Također poznato kao srednje alkalno staklo, karakterizira ga kemijska otpornost, posebno otpornost na kiseline, bolja je od alkalnog stakla, ali električna svojstva su slaba mehanička čvrstoća i niža je od alkalnih staklenih vlakana za 10% do 20%. Obično strana srednje alkalna staklena vlakna sadrže određenu količinu bor dioksida, a kineska srednje alkalna staklena vlakna potpuno ne sadrže bor. U stranim zemljama, srednje alkalna staklena vlakna koriste se samo za proizvodnju proizvoda od stakloplastike otpornih na koroziju, poput proizvodnje površinskih prostirki od stakloplastike itd., a također se koriste za poboljšanje asfaltnih krovnih materijala, ali u našoj zemlji srednje alkalna staklena vlakna zauzimaju veliki dio proizvodnje staklenih vlakana (60%), široko se koriste u poboljšanju plastike ojačane stakloplastikom, kao i za tkanine za filtriranje, tkanine za omatanje itd., jer je njihova cijena niža od cijene nealkalnih staklenih vlakana i imaju jaču konkurentsku prednost.
(3) Stakloplastika visoke čvrstoće
Karakterizira ga visoka čvrstoća i visoki modul, vlačna čvrstoća pojedinačnog vlakna iznosi 2800 MPa, što je oko 25% više od vlačne čvrstoće stakloplastike bez alkalija, te modul elastičnosti od 86 000 MPa, što je više od E-staklenih vlakana. FRP proizvodi proizvedeni s njima uglavnom se koriste u vojnoj, svemirskoj, neprobojnoj oklopnoj i sportskoj opremi. Međutim, zbog visoke cijene, sada se u civilnim aspektima ne može promovirati, a svjetska proizvodnja iznosi samo nekoliko tisuća tona.
(4)AR stakloplastika
Također poznat kao alkalije otporna stakloplastika, alkalije otporna stakloplastika je materijal za rebrasti beton ojačan stakloplastikom (cement) (naziva se GRC), 100% je anorganskih vlakana, u nenosivim cementnim komponentama idealna je zamjena za čelik i azbest. Alkali otporna stakloplastika karakterizira se dobrom otpornošću na alkalije, može se učinkovito oduprijeti eroziji visokoalkalijskih tvari u cementu, jakim prianjanjem, modulom elastičnosti, otpornošću na udarce, vrlo visokom vlačnom i savojnom čvrstoćom, nezapaljivom, otpornom na smrzavanje, otpornosti na promjene temperature i vlage, otpornosti na pucanje, izvrsnom otpornošću na procjeđivanje, s jakim dizajnom, jednostavnim oblikovanjem itd. Alkali otporna stakloplastika je nova vrsta armaturnog materijala koji se široko koristi u visokoučinkovitom armiranom (cementnom) betonu. Zeleni armaturni materijal.
(5) Čaša
Također poznato kao visokoalkalno staklo, tipično je natrijevo silikatno staklo koje se zbog slabe otpornosti na vodu rijetko koristi u proizvodnji stakloplastike.
(6) E-CR staklo
E-CR staklo je vrsta poboljšanog stakla bez bora i lužina, koje se koristi za proizvodnju stakloplastike s dobrom otpornošću na kiseline i vodu. Njegova otpornost na vodu je 7-8 puta bolja od one stakloplastike bez lužina, a otpornost na kiseline je također mnogo bolja od one srednje lužine stakloplastike, te je nova sorta razvijena za podzemne cijevi i spremnike.
(7) D Staklo
Također poznato kao nisko dielektrično staklo, koristi se za proizvodnju nisko dielektričnih stakloplastike s dobrom dielektričnom čvrstoćom.
Uz gore navedene komponente od stakloplastike, sada postoji i novistakloplastika bez alkalija, potpuno ne sadrži bor, čime se smanjuje onečišćenje okoliša, ali njegova električna izolacijska svojstva i mehanička svojstva slična su tradicionalnom E-staklu.
Tu je i dvostruki sastav stakloplastike, koji se koristi u proizvodnji staklene vune, a potencijal ima i materijal za ojačanje od plastike ojačane stakloplastikom. Osim toga, tu su i staklena vlakna bez fluora, razvijena za ekološke zahtjeve i poboljšana stakloplastika bez alkalija.
7. identifikacija visokoalkalnih stakloplastika
Test je jednostavan način stavljanja vlakna u kipuću vodu i kuhanja 6-7 sati. Ako se radi o visokoalkalnoj stakloplastici, nakon kipuće vode nakon kuhanja, osnova i potka vlakna postaju labave.
8. Postoje dvije vrste procesa proizvodnje stakloplastike
a) Dvostruko oblikovanje – metoda izvlačenja u lončiću;
b) Jednokratno oblikovanje – metoda crtanja u bazenskoj peći.
Metoda crtanja u lončiću, prvo taljenje staklenih sirovina na visokoj temperaturi napravljenih od staklenih kuglica, a zatim drugo taljenje staklenih kuglica, brzo crtanje napravljeno od fiberglas filamenata. Ovaj proces ima visoku potrošnju energije, proces oblikovanja nije stabilan, nisku produktivnost rada i druge nedostatke, u osnovi eliminirane od strane velikih proizvođača staklenih vlakana.
9. TipičnoStakloplastikaProces
Metoda izvlačenja u peći za bazene uključuje rastopljeni klorit i druge sirovine u peći u otopinu stakla, isključujući mjehuriće zraka kroz put koji se transportira do porozne ploče za propuštanje, te se velikom brzinom izvlače u filament od stakloplastike. Peć se može spojiti na stotine panela kroz više puteva za istovremenu proizvodnju. Ovaj proces je jednostavan, energetski štedljiv, stabilnog oblikovanja, visoke učinkovitosti i visokog prinosa, što olakšava potpuno automatiziranu proizvodnju velikih razmjera i postalo je glavni tok međunarodnog proizvodnog procesa, pri čemu proces proizvodnje stakloplastike čini više od 90% globalne proizvodnje.
Vrijeme objave: 01.07.2024.