Na področju modificirane plastike z visoko{0}}zmogljivostjo si večina materialov prizadeva za »tršo, močnejšo in bolj{1}}odporno na vročino«, kot sta LGF-PP ali LGF-PA. Vendar pa je pojav LGF-TPU (termoplastični poliuretan, ojačan z dolgimi steklenimi vlakni) razbil paradoks v tradicionalnem razmišljanju, da "visoke trdnosti" in "visoke žilavosti" ni mogoče doseči hkrati.
Zakaj je bil LGF TPU ustvarjen za rešitev določenega problema?
Da bi razumeli plastične pelete LGF-TPU, je treba najprej razumeti njihov osnovni material - TPU (termoplastični poliuretan). TPU je znan po svoji odlični elastičnosti, odpornosti proti obrabi in odpornosti na olje ter se običajno obravnava kot "mehak" material.
Vendar pa je v številnih scenarijih uporabe (kot so kapice za varnostne čevlje, mehanske komponente, športna oprema) čisti TPU premehak in nima strukturne podpore; medtem ko so tradicionalne toge plastike (kot je najlon, PP) dovolj trde, so nagnjene k pokanju pri nizkih temperaturah in nimajo teksture in prožnosti.
LGF-TPU (termoplastični poliuretan, ojačan z dolgimi steklenimi vlakni) smola se je pojavila ob pravem času. Uporablja "postopek vlečenja" (Pultrusion), da potopi neprekinjena dolga steklena vlakna in jih zapre v matriko TPU.
Ključna razlika:Za razliko od kratkih steklenih vlaken (SGF) se dolžina LGF običajno vzdržuje na 5–25 mm (pri čemer se daljša dolžina ohrani v končnem izdelku).
Mikrostruktura:Dolga vlakna so prepletena znotraj matrike TPU in tvorijo tri{0}}dimenzionalno »skeletno mrežo«.
Ta skeletna mreža daje materialu podobno togost kot kovina, medtem ko TPU matrika ohranja prožnost za absorpcijo energije udarca. To je kot vsaditev močnih kosti (LGF) v mečne mišice (TPU polimer).
LGF TPU:-poglobljena analiza uspešnosti
Pri industrijskih izmenjavah se ne bi smeli osredotočati le na podatke, temveč biti pozorni tudi na fizično vedenje za podatki. Glavna konkurenčnost LGF-TPU se odraža v ravnovesju naslednjih razsežnosti:
1. Ultra-visoka odpornost proti utrujenosti in dinamična zmogljivost
To je najbolj značilna lastnost LGF-TPU v primerjavi z LGF-PP/PA. V okoljih s ponavljajočim se upogibanjem in visoko-frekvenčnimi vibracijami so materiali s čezmerno togostjo nagnjeni k razvoju mikro-razpok in širjenju. Vendar LGF-TPU izkorišča visoko elastičnost matrice za učinkovito razpršitev napetosti in preprečevanje rasti razpok.
2. Visoka odpornost na udarce pri nizkih temperaturah
Običajna inženirska plastika ponavadi postane krhka (podvržena posteklenjenju) v okoljih z nizko-temperaturo in se zlahka zlomi ob udarcu. Sam TPU ima odlično odpornost na-nizke temperature in v kombinaciji z ojačevalnim učinkom dolgih steklenih vlaken lahko LGF-TPU še vedno ohranja izjemno visoko žilavost in odpornost na udarce v okoljih zmrzali.
3. Soobstoj togosti in mehkega dotika
Na splošno postane površina materialov z dodanimi steklenimi vlakni hrapava in trda (problem lebdenja steklenih vlaken). Vendar lahko LGF-TPU zaradi značilnosti svoje matrice ohrani visok modul (odpornost proti deformacijam), medtem ko še vedno omogoča, da površina brizganih-izdelkov ohrani razmeroma mehak dotik, ima pa tudi določene funkcije zmanjševanja hrupa in blaženja udarcev.
4. Izjemna odpornost proti lezenju
V primerjavi z nespremenjenim TPU dolga steklena vlakna bistveno zavirajo drsenje segmentov polimerne verige. To pomeni, da se deli iz LGF-TPU, ko so izpostavljeni stalni-obremenitvi, sčasoma ne bodo trajno deformirali, za razliko od navadne gume ali plastike.
Tržna pozicija materiala GF TPU
Ko kupcem predstavljamo sestavljeno smolo LGF-TPU, ne prodajamo le materiala, temveč zagotavljamo alternativno rešitev za materiale.
1. Zamenjava kovin (plastika namesto jekla/aluminija)
Izzivi: Kovine so težke, imajo visoke stroške obdelave in niso{0}}odporne proti koroziji.
Prednosti LGF-TPU: Njegova gostota je nižja od gostote jekla in ga je mogoče oblikovati z brizganjem v enem koraku, kar bistveno zmanjša proizvodne stroške in težo, medtem ko ima še vedno zadostno strukturno trdnost, da nadomesti nekatere ulitke iz aluminijevih zlitin.
2. Alternativa procesu sekundarnega oblikovanja "trde plastike + mehke inkapsulirane gume"
Izzivi: Tradicionalni postopek zahteva najprej vbrizgavanje trdega ogrodja (kot je najlon) in nato prekrivanje s plastjo mehke gume (TPE/TPU). Postopek je zapleten in adhezija je nagnjena k okvari. Prednosti LGF-TPU: je sam po sebi "mehak material z lastno togostjo" ali "trd material z lastno žilavostjo" in ga je mogoče neposredno oblikovati v enem samem procesu, kar poenostavlja proizvodni proces.
Za kaj se uporablja GF TPU?
Uporaba kompozita LGF-TPU ni omejena na nobeno določeno industrijo. Najdemo ga na katerem koli področju, ki vključuje "moč in ravnotežje":
Vrhunski-materiali za čevlje (glavni trg):
Varnostni prst (Safety Toe): Nadomestek za jekleni prst. Plastična peleta LGF-TPU ni le prestala preizkusa proti-zlomljenosti, ampak je tudi lažja od jeklenih prstov na nogi, ne prevaja toplote (pozimi ohranja topla stopala) in zaradi svoje žilavosti ima prostor za odboj po močnem pritisku in ni verjetno, da bi ukleščila prste.
Podporna plošča vmesnega podplata (stebla): Zagotavlja podporo loku in preprečuje zlome zaradi utrujenosti.
Avtomobilska industrija:
Strukturne komponente notranjosti: podnožje prestavne ročice, okvir vratne kljuke. Imeti morajo strukturno trdnost in ne smejo proizvajati ostrih drobcev, ki bi lahko povzročili poškodbe v primeru zloma.
Sistem podvozja: blok za blaženje udarcev, objemka protiprašnega pokrova.
Industrije in orodja:
Kolesa-za težka dela: prenesejo večjo težo v primerjavi s kolesi iz čistega TPU in so tišja ter manj verjetno, da bodo poškodovala tla v primerjavi s kolesi iz najlona. Ročaj električnega orodja: odporen na zlom ob udarcu, nudi udoben oprijem in zmanjšuje prenos vibracij motorja.
Stik s strokovnjakom za materiale
