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O material de reforço é a estrutura de suporte do produto de PRFV, que basicamente determina as propriedades mecânicas do produto pultrudado. O uso do material de reforço também tem um certo efeito na redução da retração do produto e no aumento da temperatura de deformação térmica e da resistência ao impacto em baixas temperaturas.

No projeto de produtos de PRFV, a seleção dos materiais de reforço deve considerar integralmente o processo de moldagem do produto, pois o tipo, o método de assentamento e a composição dos materiais de reforço têm grande influência no desempenho dos produtos de PRFV e determinam basicamente a resistência mecânica e o módulo de elasticidade dos produtos de PRFV. O desempenho de produtos pultrudados com diferentes materiais de reforço também é diferente.

Além disso, ao atender aos requisitos de desempenho do produto no processo de moldagem, o custo também deve ser considerado, e materiais de reforço baratos devem ser selecionados o máximo possível. Geralmente, a mecha sem desfibramento de fios de fibra de vidro tem um custo menor do que os tecidos de fibra; o custo detapetes de fibra de vidroé menor que a do tecido e a impermeabilidade é boa, mas a resistência é baixa; a fibra alcalina é mais barata que a fibra sem álcali, mas com o aumento do teor alcalino, sua resistência alcalina, resistência à corrosão e propriedades elétricas diminuirão.

Os tipos de materiais de reforço comumente usados ​​são os seguintes

1. Roving de fibra de vidro não torcida

Utilizando agente de colagem reforçado, sem torçãoroving de fibra de vidropode ser dividida em três tipos: seda crua dobrada, mecha direta não torcida e mecha volumosa não torcida.

Devido à tensão irregular dos fios dobrados, é fácil que eles cedam, o que cria um laço frouxo na extremidade de alimentação do equipamento de pultrusão, o que afeta o bom andamento da operação.

A mecha direta não torcida tem as características de boa aglomeração, rápida penetração de resina e excelentes propriedades mecânicas dos produtos, por isso a maioria das mechas diretas não torcidas tende a ser usada atualmente.

Rovings a granel são benéficos para melhorar a resistência transversal de produtos, como rovings ondulados e rovings texturizados a ar. O roving a granel possui tanto a alta resistência das fibras longas contínuas quanto o volume das fibras curtas. É um material com alta resistência à temperatura, baixa condutividade térmica, resistência à corrosão, alta capacidade e alta eficiência de filtração. Algumas fibras são a granel em um estado monofilamentar, o que também pode melhorar a qualidade da superfície de produtos pultrudados. Atualmente, o roving a granel tem sido amplamente utilizado no país e no exterior, como fios de urdume e trama para tecidos decorativos ou industriais. Pode ser usado para produzir materiais de fricção, isolamento, proteção ou vedação.

Requisitos de desempenho para mechas de fibra de vidro não torcidas para pultrusão:

(1) Nenhum fenômeno de saliência;

(2) A tensão da fibra é uniforme;

(3) Bom agrupamento;

(4) Boa resistência ao desgaste;

(5) Há poucas cabeças quebradas e não é fácil de afofar;

(6) Boa molhabilidade e rápida impregnação de resina;

(7) Alta resistência e rigidez.

Fibra de vidro pulverizada para cima 

2. Tapete de fibra de vidro

Para que os produtos de PRFV pultrudados tenham resistência transversal suficiente, devem ser utilizados materiais de reforço como manta de fios cortados, manta de fios contínuos, manta combinada e tecido de fios não torcidos. A manta de fios contínuos é um dos materiais de reforço transversal de fibra de vidro mais utilizados atualmente. Para melhorar a aparência dos produtos,tapete de superfícieé usado às vezes.

A manta de fios contínuos é composta por várias camadas de fibras de vidro contínuas dispostas aleatoriamente em círculo, unidas com adesivos. O feltro de superfície é um feltro fino, semelhante ao papel, formado pela disposição aleatória e uniforme de fios cortados de comprimento fixo, unidos com um adesivo. O teor de fibras varia de 5% a 15% e a espessura varia de 0,3 a 0,4 mm. Isso torna a superfície do produto lisa e bonita, além de aumentar sua resistência ao envelhecimento.

As características da manta de fibra de vidro são: boa cobertura, fácil de ser saturada com resina, alto teor de cola

Requisitos do processo de pultrusão para a manta de fibra de vidro:

(1) Possui alta resistência mecânica

(2) Para mantas de fios picados quimicamente ligadas, o ligante deve ser resistente aos efeitos químicos e térmicos durante a imersão e a pré-formação para garantir resistência suficiente durante o processo de formação;

(3) Boa molhabilidade;

(4) Menos penugem e menos cabeças quebradas.

Tapete costurado em fibra de vidro

Tapete composto de fibra de vidro

3. Tapete de superfície de fibra de poliéster

O feltro de superfície de fibra de poliéster é um novo tipo de material de fibra de reforço na indústria de pultrusão. Nos Estados Unidos, existe um produto chamado Nexus, amplamente utilizado em produtos pultrudados para substituirtapetes de superfície de fibra de vidro. Tem bom efeito e baixo custo. É usado com sucesso há mais de 10 anos.

As vantagens de usar tapete de tecido de fibra de poliéster:

(1) Pode melhorar a resistência ao impacto, a resistência à corrosão e a resistência ao envelhecimento atmosférico dos produtos;

(2) Pode melhorar o estado da superfície do produto e tornar a superfície do produto mais lisa;

(3) A aplicação e as propriedades de tração do feltro de superfície de fibra de poliéster são muito melhores do que o feltro de superfície de vidro C, e não é fácil quebrar as pontas durante o processo de pultrusão, reduzindo acidentes de estacionamento;

(4) A velocidade de pultrusão pode ser aumentada;

(5) Pode reduzir o desgaste do molde e melhorar a vida útil do molde

4. Fita de tecido de fibra de vidro

Em alguns produtos pultrudados especiais, para atender a alguns requisitos especiais de desempenho, é usado tecido de vidro com largura fixa e espessura inferior a 0,2 mm, e sua resistência à tração e resistência transversal são muito boas.

5. Aplicação de tecidos bidimensionais e tecidos tridimensionais

As propriedades mecânicas transversais dos produtos compostos pultrudados são ruins, e o uso de trançado bidirecional melhora efetivamente a resistência e a rigidez dos produtos pultrudados.

As fibras da urdidura e da trama deste tecido não se entrelaçam entre si, mas sim com outro material tecido, o que o torna completamente diferente do tecido de fibra de vidro tradicional. As fibras em cada direção estão colimadas e não sofrem flexão, o que significa que a resistência e a rigidez do produto pultrudado são muito superiores às de um compósito feito de feltro contínuo.

Atualmente, a tecnologia de trançado triplo tornou-se o campo de desenvolvimento tecnológico mais atraente e ativo na indústria de materiais compósitos. De acordo com os requisitos de carga, a fibra de reforço é tecida diretamente em uma estrutura tridimensional, com o mesmo formato do produto compósito que a constitui. O tecido triplo é utilizado no processo de pultrusão para superar o cisalhamento interlaminar dos produtos tradicionais de pultrusão de fibras de reforço. Apresenta as desvantagens de baixa resistência ao cisalhamento e fácil delaminação, e seu desempenho intercamada é bastante ideal.

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