Włókno szklane jest nieorganicznym materiałem niemetalicznym o doskonałych właściwościach. Wykonany jest ze szklanej kuli lub szkła odpadowego poprzez topienie w wysokiej temperaturze, ciągnienie, nawijanie, tkanie itp. Średnica pojedynczego włókna wynosi kilka mikrometrów do dwudziestu. Kilka mikronów, co odpowiada 1 / 20-1 / 5 pasma włosów, każdy pakiet pasm włókien składa się z setek lub nawet tysięcy monofilamentów. Włókno szklane ma tę zaletę, że charakteryzuje się wysoką wytrzymałością mechaniczną, wysoką absorpcją energii uderzenia, wysoką wytrzymałością termiczną i dobrą odpornością na korozję, i jest powszechnie stosowane jako materiał wzmacniający w materiałach kompozytowych. Długi plastik wzmocniony włóknem szklanym:
Wysokiej jakości wybór dla lekkich pojazdów i budynków
Wzmocnione włóknem szklanym tworzywo sztuczne oznacza materiał kompozytowy na bazie wzmocnionej włóknem szklanym nienasyconej żywicy poliestrowej (lub żywicy epoksydowej, żywicy fenolowej), określanej jako GRP. Materiał kompozytowy z wzmocnionym włóknem szklanym ma znaczną poprawę wytrzymałości cieplnej, sztywności, udarności i odporności na ciepło w porównaniu z prostymi tworzywami sztucznymi. Ponieważ tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym jest odpowiednikiem stali, zawiera również włókno szklane i ma kolor, kształt i odporność na korozję, izolację elektryczną i izolację cieplną szkła. Dlatego jest powszechnie znany jako "plastik wzmocniony szkłem" w Chinach.
Ze względu na niewielką wagę i wysoką wytrzymałość tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem szklanym, jest szeroko stosowany w samochodach, budownictwie, sprzęcie elektronicznym itp. W branży motoryzacyjnej tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem szklanym zaczęły stopniowo zastępować materiały metalowe, aby uzyskać lekkość pojazdy.
Tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem szklanym dzielą się głównie na termoplastyczne i termoutwardzalne i mają długie włókna szklane i krótkie włókna szklane.
Tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem szklanym można podzielić na tworzywa termoplastyczne i termoutwardzalne wzmocnione zgodnie z ich właściwościami przetwórczymi. Zwykle tworzywa sztuczne są stałe lub elastomerowe w temperaturze pokojowej. Aby móc je obrabiać i kształtować, zwykle konieczne jest ogrzanie tworzywa sztucznego w celu wytworzenia tworzywa sztucznego. Ma on stan płynnego, lepkiego przepływu, który następnie przetwarza się. Ogrzewanie termoplastu (LFT itp.) Staje się miękkie, a proces chłodzenia i utwardzania jest zmianą fizyczną, odwracalną i można go powtarzać. Tworzywo termoutwardzalne (SMC itp.) Ulega chemicznej zmianie w procesie utwardzania cieplnego, a wnętrze łańcucha molekularnego jest zawiasowo w celu stabilizacji kształtu, a ogrzewanie i struktura wewnętrzna są niszczone przez ogrzewanie, tak że nie może być przetwarzane ponownie przez ogrzewanie. Tworzywa termoplastyczne mają wiele zalet w stosunku do tworzyw termoutwardzalnych:
Tworzywa termoplastyczne nadają się do recyklingu i są bardziej przyjazne dla środowiska: tworzywa termoplastyczne mogą być wielokrotnie podgrzewane, ponownie splastyfikowane i poddawane ponownemu przetworzeniu, dzięki czemu produkty z tworzyw sztucznych można ponownie wykorzystać i wykorzystać ponownie, a tworzywa termoutwardzalne nie nadają się do recyklingu.
Tworzywa termoplastyczne mają mniejszą gęstość, cieńsze produkty i lepszą redukcję wagi: tworzywa termoutwardzalne mają średnią gęstość około 1,7 g / cm3, tworzywa termoplastyczne mają tylko około 1,1 g / cm3, a tworzywa termoplastyczne mogą mieć bardzo cienkie ścianki. W przypadku 0,4 mm nie jest to możliwe w przypadku termoutwardzalnych materiałów izolacyjnych, a ich grubość ścianki jest zwykle ograniczona do 1,5 mm lub więcej.
Części termoplastyczne są bardziej produktywne: proces wtryskiwania części termoplastycznych jest szybkim procesem, który idealnie nadaje się do produkcji wielkoseryjnej. Części termoplastyczne prawie osiągają rozmiar gotowej części po wypuszczeniu formy, a termoutwardzalne tworzywa sztuczne zwykle wymagają dodawania procesów gratowania lub obróbki mechanicznej w celu uzyskania części, które mogą być użyte.
Wysoka wydajność wykorzystania surowców: części z tworzyw termoplastycznych charakteryzują się wysokim wskaźnikiem wykorzystania materiałów, na ogół do 95%, a tworzywa termoutwardzalne na ogół mają stopień wykorzystania materiału wynoszący 85% podczas formowania wtryskowego. Formowanie wtryskowe materiałów termoplastycznych z niewielkimi lub bez zadziorów również zmniejsza straty materiału.
Pod względem kosztów produkcji, chociaż koszt tworzyw termoplastycznych jest wyższy niż odpowiednich materiałów termoutwardzalnych, wysoka wydajność, wysokie wykorzystanie materiału i możliwość recyklingu sprawiają, że koszty produkcji są podobne do tworzyw termoutwardzalnych.
W zależności od długości cząstek tworzywa sztucznego i długości włókna szklanego, istnieją krótkie tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem szklanym i długie tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem szklanym. Krótkie tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem szklanym mają długość cząstek 2-4 mm i długość włókna szklanego 0,2-0,4 mm. Cząstki plastikowe wzmocnione włóknem szklanym i włókno szklane mogą mieć długość 6-25 mm. Ponieważ włókno szklane w długim plastiku wzmocnionym włóknem szklanym ma dłuższą długość i bardziej regularne rozmieszczenie, ma większą sztywność, wytrzymałość właściwą, odporność na pełzanie, wytrzymałość zmęczeniową i stabilność.
Długie termoplastyczne włókna szklane są kierunkiem rozwoju dla zastosowań motoryzacyjnych: Ponieważ przemysł motoryzacyjny ma wysokie wymagania co do wytrzymałości materiałów, większość z nich wykorzystuje długie tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem szklanym, w szczególności części konstrukcyjne pojazdów samochodowych, w których stosowane są tworzywa termoplastyczne i termoutwardzalne. Istnieje wiele zastosowań. Biorąc pod uwagę możliwość recyklingu, lżejszą i cieńszą charakterystykę tworzyw termoplastycznych wzmocnionych włóknem szklanym, w przyszłości będzie to kierunek rozwoju tworzyw sztucznych wzmacnianych włóknem szklanym w przemyśle motoryzacyjnym.
