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從普通消費(fèi)品到耐用消費(fèi)品,塑料在日常生活中無(wú)處不在。為了提高塑料的強(qiáng)度,熱塑性材料通常通過(guò) 玻纖或者 碳纖維增強(qiáng)。面對(duì)高載荷下以及高溫低溫工況下的沖擊應(yīng)力,普通短玻纖材料往往無(wú)法匹配,在這種情況下,聚合物開(kāi)始軟化或變脆,長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚合物應(yīng)運(yùn)而生。
那么長(zhǎng)玻纖與短玻纖的 尺寸差異以及 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是什么呢?
尺寸差異
普通玻纖的尼龍粒子:
大小尺寸約為3-4mm,長(zhǎng)寬比50-250
長(zhǎng)玻纖的尼龍粒子:
大小尺寸約為10-12mm,長(zhǎng)寬比>400
另外,兩種粒子中玻纖的分布也不同。
基礎(chǔ)剛性更優(yōu)
如上圖,PA GF 50 natural (2916)是一款基于PA66合金的50%短玻纖材料, PA LGF 50 natural (5504)是對(duì)應(yīng)的 50%長(zhǎng)玻纖材料,從物性的對(duì)比上可以看到 剛性,強(qiáng)度,模量都有了一定的提升,尤其是缺口沖擊性能得到了質(zhì)的飛躍。
力學(xué)性能更好
如上圖,在高溫150℃,5000個(gè)小時(shí)的熱老化后,長(zhǎng)玻纖材料的拉伸強(qiáng)度從290Mpa下降到了 210Mpa,而短玻纖的拉伸強(qiáng)度從260Mpa下降到 了125Mpa,長(zhǎng)玻纖的剛性保持率要優(yōu)于短玻纖,長(zhǎng)玻纖抵抗熱老化的能力更強(qiáng)。
更低蠕變
影響蠕變性能的因素有時(shí)間,溫度和載荷,在 120℃,40Mpa載荷下,長(zhǎng)玻纖的蠕變明顯優(yōu)于短玻纖。這對(duì)于有長(zhǎng)期靜態(tài)承壓的零件來(lái)說(shuō),至關(guān)重要,當(dāng)短玻纖無(wú)法滿足要求的時(shí)候,可以嘗試長(zhǎng)玻纖。
抗沖擊
如上圖,在高溫150℃,5000個(gè)小時(shí)的熱老化后,長(zhǎng)玻纖材料的拉伸強(qiáng)度從290Mpa下降到了 210Mpa,而短玻纖的拉伸強(qiáng)度從260Mpa下降到 了125Mpa,長(zhǎng)玻纖的剛性保持率要優(yōu)于短玻纖,長(zhǎng)玻纖抵抗熱老化的能力更強(qiáng)。
各向異性收縮少
收縮率對(duì)零件的尺寸至關(guān)重要,短玻纖材料的橫向收縮率要遠(yuǎn)高于縱向收縮率,各向異性比較嚴(yán)重,導(dǎo)致零件的尺寸難以控制,收縮明顯。而長(zhǎng)玻纖材料的橫向和縱向收縮率非常接近,顯示出各向同性,改善了零件翹曲的風(fēng)險(xiǎn),尺寸更易控制。
本文來(lái)源:艾邦高分子