熱可塑性複合材料の樹脂マトリックスには、汎用エンジニアリングプラスチックと特殊エンジニアリングプラスチックがあり、PPSは特殊エンジニアリングプラスチックの代表的な材料で、通称「プラスチックの金」と呼ばれています。その性能上の利点としては、優れた耐熱性、良好な機械的特性、耐腐食性、UL94 V-0レベルまでの自己燃焼性などが挙げられます。PPSはこれらの性能上の利点に加え、他の高性能熱可塑性エンジニアリングプラスチックと比較して、加工が容易でコストが低いという特徴も備えているため、複合材料製造用の優れた樹脂マトリックスとなっています。
PPS と短ガラス繊維 (SGF) の複合材料は、高強度、高耐熱性、難燃性、加工が容易、低コストなどの利点があります。
PPS長繊維ガラス繊維(LGF)複合材料は、靭性が高く、反りが少なく、耐疲労性があり、製品の外観が優れているなどの利点があり、インペラ、ポンプケーシング、ジョイント、バルブ、化学ポンプのインペラとケーシング、冷却水インペラとシェル、家電製品の部品などに使用できます。
では、短ガラス繊維 (SGF) 強化 PPS 複合材料と長ガラス繊維 (LGF) 強化 PPS 複合材料の特性の具体的な違いは何でしょうか?
PPS/SGF(短ガラス繊維)複合材料とPPS/LGF(長ガラス繊維)複合材料の総合特性を比較しました。スクリュー造粒において溶融含浸法が採用されている理由は、繊維束への含浸が含浸金型内で行われるため、繊維が損傷を受けないからです。最後に、両者の機械的特性のデータ比較を通じて、応用側の科学技術担当者が材料を選択する際に技術的なサポートを提供します。
機械的特性分析
樹脂マトリックスに添加された強化繊維は支持骨格を形成し、複合材料が外力を受けた際に、強化繊維が効果的に外部荷重を担う役割を果たすと同時に、破壊や変形などを通じてエネルギーを吸収し、樹脂の機械的特性を向上させることができます。
ガラス繊維含有量が増加すると、複合材料中のより多くのガラス繊維が外力を受けます。同時に、ガラス繊維数の増加により、ガラス繊維間の樹脂マトリックスが薄くなるため、ガラス繊維強化フレームの構築が容易になります。したがって、ガラス繊維含有量の増加は、外部荷重下で複合材料が樹脂からガラス繊維へより多くの応力を伝達することを可能にし、複合材料の引張特性と曲げ特性を効果的に向上させます。
PPS/LGF複合材料の引張特性および曲げ特性は、PPS/SGF複合材料よりも優れています。ガラス繊維の質量分率が30%の場合、PPS/SGF複合材料とPPS/LGF複合材料の引張強度はそれぞれ110MPaと122MPa、曲げ強度はそれぞれ175MPaと208MPa、曲げ弾性率はそれぞれ8GPaと9GPaです。
PPS/LGF複合材料の引張強度、曲げ強度、曲げ弾性率は、PPS/SGF複合材料と比較してそれぞれ11.0%、18.9%、11.3%向上しました。PPS/LGF複合材料中のガラス繊維の長さ保持率は高く、同じガラス繊維含有量であれば、複合材料はより強い耐荷重性と優れた機械的特性を備えています。
投稿日時: 2022年8月23日