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

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

Além disso, ao mesmo tempo que atende aos requisitos de desempenho do produto do processo de moldagem, o custo também deve ser considerado e materiais de reforço baratos devem ser selecionados, tanto quanto possível. Geralmente, a mecha sem separação de fios de fibra de vidro tem custo mais baixo do que os tecidos de fibra; o custo detapetes de fibra de vidroé inferior ao do tecido e a impermeabilidade é boa. , mas a força é baixa; a fibra alcalina é mais barata que a fibra sem álcali, mas com o aumento do teor de álcali, sua resistência alcalina, resistência à corrosão e propriedades elétricas diminuirão.

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

1. Mecha de fibra de vidro não torcida

Usando agente de dimensionamento reforçado, sem torçãomecha de fibra de vidropode ser dividido em três tipos: seda crua dobrada, mecha direta sem torção e mecha volumosa sem torção.

Devido à tensão desigual dos fios dobrados, é fácil ceder, o que forma um laço solto na extremidade de alimentação do equipamento de pultrusão, o que prejudica o bom andamento da operação.

A mecha direta não torcida tem as características de bom agrupamento, rápida penetração de resina e excelentes propriedades mecânicas dos produtos, portanto, a maioria das mechas diretas não torcidas tendem a ser usadas atualmente.

As mechas volumosas são benéficas para melhorar a resistência transversal dos produtos, como mechas frisadas e mechas com textura de ar. A mecha a granel tem a alta resistência das fibras longas contínuas e o volume das fibras curtas. É um material com resistência a altas temperaturas, baixa condutividade térmica, resistência à corrosão, alta capacidade e alta eficiência de filtração. Algumas fibras são agrupadas em um estado de monofilamento, o que também pode melhorar a qualidade da superfície dos produtos pultrudados. Atualmente, as mechas volumosas têm sido amplamente utilizadas no país e no exterior, como fios de urdidura 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 afofar;

(6) Boa molhabilidade e rápida impregnação de resina;

(7) Alta resistência e rigidez.

Spray de fibra de vidro na mecha 

2. Tapete de fibra de vidro

Para fazer com que os produtos FRP pultrudados tenham resistência transversal suficiente, devem ser usados ​​​​materiais de reforço, como tapete de fio cortado, tapete de fio contínuo, tapete combinado e tecido de fio não torcido. O tapete de fio contínuo é um dos materiais de reforço transversal de fibra de vidro mais comumente usados ​​atualmente. Para melhorar a aparência dos produtos,tapete de superfícieàs vezes é usado.

A esteira de fio contínuo é composta por várias camadas de fibras de vidro contínuas que são dispostas aleatoriamente em círculo, e as fibras são coladas com adesivos. O feltro de superfície é um feltro fino semelhante a papel, formado pela colocação aleatória e uniforme de fios cortados de comprimento fixo e colados com um adesivo. O teor de fibra é de 5% a 15% e a espessura é de 0,3 a 0,4 mm. Pode tornar a superfície do produto lisa e bonita e melhorar a resistência ao envelhecimento do produto.

As características do tapete de fibra de vidro são: boa cobertura, fácil saturação com resina, alto teor de cola

Os requisitos do processo de pultrusão para a manta de fibra de vidro:

(1) Possui alta resistência mecânica

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

(3) Boa molhabilidade;

(4) Menos penugens 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 superficial de fibra de poliéster é um novo tipo de material de fibra de reforço na indústria de pultrusão. Existe um produto chamado Nexus nos Estados Unidos, que é amplamente utilizado em produtos pultrudados para substituirtapetes de superfície de fibra de vidro. Tem bom efeito e baixo custo. Tem sido usado com sucesso há mais de 10 anos.

As vantagens de usar tapete 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) As propriedades de aplicação e tração do feltro superficial de fibra de poliéster são muito melhores do que o feltro superficial 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, a fim de atender a alguns requisitos especiais de desempenho, é utilizado 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 compósitos pultrudados são pobres, 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 estão entrelaçadas entre si, mas sim com outro material tecido, por isso é completamente diferente do tecido de vidro tradicional. As fibras em cada direção estão em estado colimado e não formam qualquer flexão e, portanto, a resistência e a rigidez do produto pultrudado são muito superiores às de um compósito feito de feltro contínuo.

Atualmente, a tecnologia de trançado de três vias 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 com estrutura tridimensional, e o formato é igual ao do produto compósito que constitui. O tecido de três vias é usado no processo de pultrusão para superar o cisalhamento interlaminar dos produtos tradicionais de pultrusão de fibra de reforço. Tem as desvantagens de baixa resistência ao cisalhamento e fácil delaminação, e seu desempenho entre camadas é bastante ideal.

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