O enchimento de fibra de vidro (GF) em polipropileno (PP) é um método de reforço comum que visa melhorar as propriedades mecânicas do material, como rigidez, resistência e resistência ao calor. No entanto, a adição de fibra de vidro pode de fato afetar a tenacidade e o comportamento de fratura do material, tornando-o potencialmente mais frágil.
Pellets longos de fibra de vidro com enchimento de polipropileno
Alterações de desempenho do PP reforçado com fibra de vidro
1. Maior rigidez e resistência: A resistência à tração e o módulo de flexão do PP reforçado com fibra de vidro são significativamente melhorados, tornando o material em geral mais rígido e mais forte.
2. Melhor resistência ao calor: A adição de fibra de vidro aumenta a temperatura de distorção térmica do PP, permitindo que ele seja usado em temperaturas mais altas.
3. Estabilidade Dimensional Melhorada: O PP reforçado com fibra de vidro possui menor coeficiente de expansão térmica, oferecendo melhor estabilidade dimensional, tornando-o adequado para componentes de precisão.
4. Mudanças na tenacidade e resistência ao impacto: Embora o reforço de fibra de vidro aumente a resistência do material, ele também pode reduzir sua tenacidade e resistência ao impacto. Isto é particularmente verdadeiro em ambientes de baixa temperatura, onde o material se torna mais frágil.
Fatores que afetam a fragilidade
1. Conteúdo de fibra de vidro: Quanto maior o teor de fibra de vidro, maior será a rigidez do material, mas a tenacidade pode diminuir mais. Normalmente, o conteúdo de fibra de vidro varia entre 10-30% e exceder essa faixa pode aumentar significativamente a fragilidade.
2. Comprimento e distribuição da fibra de vidro: Os efeitos das fibras longas (LFT) e das fibras curtas (SFT) no desempenho do material são diferentes. O PP reforçado com fibras de vidro longas normalmente apresenta melhor resistência ao impacto do que aquele com fibras de vidro curtas.
3. União de Interface: A qualidade da ligação de interface entre as fibras de vidro e a matriz PP afeta o desempenho geral do material. Uma boa ligação da interface pode mitigar o aumento da fragilidade.
4. Condições de processamento: Os parâmetros de moldagem por injeção (como temperatura, pressão e taxa de resfriamento) também influenciam as propriedades finais do material.
Métodos para melhorar a fragilidade
1. Adição de agentes de endurecimento: Borracha ou outros agentes de endurecimento podem ser adicionados ao PP reforçado com fibra de vidro para melhorar sua resistência ao impacto e tenacidade.
2.Otimizando a formulação: Ao ajustar o conteúdo de fibra de vidro e selecionar o comprimento de fibra apropriado, um equilíbrio entre resistência e tenacidade pode ser alcançado.
3. Tratamento de superfície: Tratamentos de superfície (como tratamento com agente de acoplamento) das fibras de vidro podem melhorar sua ligação com a matriz PP, ajudando a aumentar a tenacidade.
Embora a adição de fibra de vidro ao PP melhore significativamente a resistência e a resistência ao calor do material, ela também aumenta sua fragilidade. Dependendo dos requisitos específicos da aplicação, o conteúdo apropriado de fibra de vidro, o tipo de PP e outros fatores devem ser escolhidos para atender às necessidades.
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