보강재는 FRP 제품의 지지 골격으로, 인발 성형된 제품의 기계적 특성을 기본적으로 결정합니다. 또한, 보강재의 사용은 제품의 수축을 줄이고 열 변형 온도와 저온 충격 강도를 높이는 데에도 일정한 효과를 발휘합니다.
FRP 제품 설계 시, 보강재 선택은 제품의 성형 공정을 충분히 고려해야 합니다. 보강재의 종류, 배치 방법 및 함량은 FRP 제품의 성능에 큰 영향을 미치며, 기본적으로 FRP 제품의 기계적 강도와 탄성 계수를 결정하기 때문입니다. 다양한 보강재를 사용한 인발 성형 제품의 성능 또한 서로 다릅니다.
또한, 성형 공정의 제품 성능 요건을 충족하는 동시에 비용도 고려해야 하며, 가능한 한 저렴한 보강재를 선택해야 합니다. 일반적으로 유리 섬유 가닥의 논피킹 로빙은 섬유 직물보다 비용이 저렴합니다.유리 섬유 매트알칼리 섬유는 무알칼리 섬유보다 가격이 저렴하지만 알칼리 함량이 증가함에 따라 알칼리 저항성, 내식성, 전기적 특성이 감소합니다.
일반적으로 사용되는 보강재의 종류는 다음과 같다.
1. 꼬이지 않은 유리 섬유 로빙
강화 사이징제를 사용하여 꼬임이 풀림유리 섬유 로빙세 가지 유형으로 나눌 수 있다: 꼬인 원사, 꼬이지 않은 직접 로빙, 꼬이지 않은 벌크 로빙.
꼬인 가닥의 장력이 고르지 않아 처지기 쉽고, 이로 인해 풀트루전 장비의 공급단에 느슨한 고리가 생겨 작업의 원활한 진행에 영향을 미칩니다.
직접 꼬임 풀림 로빙은 뭉침성이 좋고 수지 침투가 빠르며 제품의 기계적 성질이 우수하다는 특징이 있어 현재는 대부분 직접 꼬임 풀림 로빙이 사용되고 있습니다.
벌크 로빙은 크림프 로빙이나 에어 텍스처 로빙과 같은 제품의 횡강도 향상에 효과적입니다. 벌크 로빙은 연속 장섬유의 높은 강도와 단섬유의 벌키성을 모두 갖추고 있습니다. 고온 내성, 낮은 열전도도, 내식성, 높은 여과 효율, 높은 여과 용량을 가진 소재입니다. 일부 섬유는 모노필라멘트 상태로 벌크화되어 인발 성형된 제품의 표면 품질을 향상시킬 수도 있습니다. 현재 벌크 로빙은 국내외에서 장식용 또는 산업용 직물의 경사 및 위사로 널리 사용되고 있습니다. 마찰재, 단열재, 보호재 또는 밀봉재 생산에 사용될 수 있습니다.
풀트루전용 꼬임 없는 유리 섬유 로빙에 대한 성능 요구 사항:
(1) 오버행 현상이 없음
(2) 섬유의 장력이 균일하다.
(3) 좋은 뭉침;
(4) 내마모성이 우수함
(5) 깨진 머리가 거의 없고 털이 빠지기 쉽지 않습니다.
(6) 젖음성이 좋고 수지 함침이 빠릅니다.
(7) 강도와 강성이 높다.
2. 유리섬유 매트
인발 성형된 FRP 제품의 횡방향 강도를 충분히 확보하기 위해서는 절단 스트랜드 매트, 연속 스트랜드 매트, 복합 매트, 무연사 직물과 같은 보강재를 사용해야 합니다. 연속 스트랜드 매트는 현재 가장 널리 사용되는 유리 섬유 횡방향 보강재 중 하나입니다. 제품의 외관을 개선하기 위해,표면 매트가끔씩 사용됨.
연속 스트랜드 매트는 여러 겹의 연속 유리 섬유를 원형으로 무작위로 배치하고 접착제로 접착하여 구성됩니다. 표면 펠트는 일정 길이의 다진 스트랜드를 무작위로 균일하게 배치하고 접착제로 접착하여 만든 얇은 종이 형태의 펠트입니다. 섬유 함량은 5%~15%이고 두께는 0.3~0.4mm입니다. 제품 표면을 매끄럽고 아름답게 만들고 제품의 노화 방지 기능을 향상시킵니다.
유리섬유매트의 특징은 다음과 같습니다. 피복성이 좋고, 수지로 쉽게 포화되며, 접착제 함량이 높습니다.
유리 섬유 매트의 풀트루전 공정에 대한 요구 사항:
(1) 기계적 강도가 높다
(2) 화학적으로 결합된 다진 스트랜드 매트의 경우, 바인더는 성형 공정 중 충분한 강도를 보장하기 위해 담금 및 성형 중 화학적 및 열적 영향에 강해야 합니다.
(3) 젖음성이 좋다.
(4) 보풀이 적고 머리가 깨지는 일이 적습니다.
유리섬유 스티치 매트
유리 섬유 복합 매트
3. 폴리에스터 섬유 표면 매트
폴리에스터 섬유 표면 펠트는 풀트루전 산업에서 새로운 유형의 강화 섬유 소재입니다. 미국에는 넥서스(Nexus)라는 제품이 있는데, 이는 풀트루전 제품에 널리 사용되어 기존 펠트를 대체합니다.유리 섬유 표면 매트. 효과가 좋고 비용도 저렴하며, 10년 이상 성공적으로 사용되어 왔습니다.
폴리에스터 섬유 티슈매트를 사용하는 장점:
(1) 제품의 충격저항성, 내식성, 대기노화저항성을 향상시킬 수 있다.
(2) 제품의 표면 상태를 개선하고 제품 표면을 더 매끄럽게 만들 수 있습니다.
(3) 폴리에스테르 섬유 표면 펠트의 적용성과 인장 특성은 C 유리 표면 펠트보다 훨씬 우수하며, 풀트루전 공정 중 끝이 끊어지기 어려워 주차 사고를 줄일 수 있습니다.
(4) 풀트루전 속도를 높일 수 있습니다.
(5) 금형의 마모를 감소시키고 금형의 수명을 향상시킬 수 있습니다.
4. 유리섬유 천 테이프
일부 특수 풀트루전 제품에서는 특수한 성능 요구 사항을 충족하기 위해 고정 폭과 두께 0.2mm 미만의 유리 섬유를 사용하는데, 인장 강도와 횡 강도가 매우 좋습니다.
5. 2차원 직물 및 3차원 직물의 응용
풀트루전 복합재 제품의 횡방향 기계적 특성은 좋지 않으며, 양방향 브레이딩을 사용하면 풀트루전 제품의 강도와 강성이 효과적으로 향상됩니다.
이 직조 직물의 날실과 위사 섬유는 서로 얽히지 않고 다른 직조 소재와 얽혀 있어 기존의 유리 섬유와는 완전히 다릅니다. 각 방향의 섬유는 평행한 상태이며 어떠한 굽힘도 발생하지 않습니다. 따라서 인발 성형된 제품의 강도와 강성은 연속 펠트로 만든 복합재보다 훨씬 높습니다.
현재 3방향 브레이딩 기술은 복합재 산업에서 가장 매력적이고 활발한 기술 개발 분야로 자리 잡았습니다. 하중 요건에 따라 강화 섬유를 3차원 구조로 직접 직조하여 복합재 제품과 동일한 형상을 유지합니다. 3방향 브레이딩 기술은 풀트루전 공정에서 기존 강화 섬유 풀트루전 제품의 층간 전단력을 극복하기 위해 사용됩니다. 낮은 전단 강도와 박리 발생의 단점을 가지고 있지만, 층간 성능은 매우 뛰어납니다.
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게시 시간: 2022년 7월 23일
