ポリプロピレン (PP) にガラス繊維 (GF) を充填することは、剛性、強度、耐熱性などの材料の機械的特性を向上させることを目的とした一般的な強化方法です。しかし、ガラス繊維の添加は実際に材料の靱性と破壊挙動に影響を及ぼし、より脆くなる可能性があります。[8]
ポリプロピレン充填ガラス長繊維ペレット
ガラス繊維強化PPの性能変化
1. 剛性と強度の向上: ガラス繊維強化 PP の引張強度と曲げ弾性率が大幅に向上し、材料全体の剛性と強度が向上しました。
２． 耐熱性の向上: ガラス繊維の添加により、PP の熱変形温度が向上し、より高温での使用が可能になります。
3. 寸法安定性の向上: ガラス繊維強化 PP は熱膨張係数が低く、寸法安定性に優れているため、精密部品に適しています。
４． 靭性と耐衝撃性の変化: ガラス繊維強化は材料の強度を増加させますが、靭性と衝撃強度も低下する可能性があります。これは、材料がより脆くなる低温環境で特に当てはまります。[71]
脆性に影響を与える要因
1. ガラス繊維含有量: ガラス繊維含有量が高いほど、材料の剛性は高くなりますが、靭性はさらに低下する可能性があります。 通常、ガラス繊維の含有量は 10 ～ 30% の範囲であり、この範囲を超えると脆性が大幅に増加する可能性があります。
2. ガラス繊維の長さと分布: 長繊維 (LFT) と短繊維 (SFT) が材料性能に及ぼす影響は異なります。 長いガラス繊維で強化された PP は、通常、短いガラス繊維よりも優れた耐衝撃性を示します。
3. 界面結合: ガラス繊維と PP マトリックス間の界面結合の品質は、材料の全体的な性能に影響します。 界面結合が良好であれば、脆性の増加を軽減できます。
４． 加工条件: 射出成形パラメーター (温度、圧力、冷却速度など) も最終的な材料特性に影響します。
脆性を改善する方法
１． 強化剤の添加: ガラス繊維強化 PP にゴムまたは他の強化剤を添加して、耐衝撃性と靭性を向上させることができます。
2.配合の最適化: ガラス繊維の含有量を調整し、適切な繊維長を選択することにより、強度と靱性のバランスを達成できます。
3. 表面処理: ガラス繊維の表面処理 (カップリング剤処理など) により、PP マトリックスとの結合が向上し、靭性の向上に役立ちます。
PP にガラス繊維を添加すると、材料の強度と耐熱性が大幅に向上しますが、脆さも増加します。 特定の用途要件に応じて、ニーズを満たす適切なガラス繊維含有量、PP の種類、およびその他の要素を選択する必要があります。
LFT-G にご連絡ください。プロの修正エンジニアがお客様に合わせて配合を調整します。
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