V oblasti vysoko{0}}výkonných modifikovaných plastov sa väčšina materiálov usiluje o „tvrdšie, pevnejšie a tepelne-odolnejšie“, ako napríklad LGF-PP alebo LGF-PA. Avšak objavenie sa LGF-TPU (Termoplastický polyuretán vystužený dlhými sklenenými vláknami) prelomil paradox v tradičnom myslení, že „vysokú pevnosť“ a „vysokú húževnatosť“ nemožno dosiahnuť súčasne.
Prečo bol LGF TPU vytvorený na vyriešenie určitého problému?
Aby sme pochopili plastové pelety LGF-TPU, musíme najprv pochopiť ich základný materiál - TPU (termoplastický polyuretán). TPU je známy svojou vynikajúcou elasticitou, odolnosťou proti opotrebovaniu a olejom a je zvyčajne považovaný za „mäkký“ materiál.
Avšak v mnohých aplikačných scenároch (ako sú bezpečnostné čiapky na topánky, mechanické komponenty, športové vybavenie) je čistý TPU príliš mäkký a chýba mu štrukturálna podpora; zatiaľ čo tradičné tuhé plasty (ako nylon, PP) sú dostatočne tvrdé, sú náchylné na praskanie pri nízkych teplotách a chýba im textúra a pružnosť.
LGF-TPU (termoplastická polyuretánová živica vystužená dlhými sklenenými vláknami) sa objavila v správnom čase. Využíva „proces ťahania“ (Pultrusion) na ponorenie súvislých dlhých sklenených vlákien a ich utesnenie v matrici TPU.
Hlavný rozdiel:Na rozdiel od krátkych sklenených vlákien (SGF) je dĺžka LGF typicky udržiavaná na 5-25 mm (s dlhšou dĺžkou zachovanou v konečnom produkte).
Mikroštruktúra:Dlhé vlákna sú prepletené v matrici TPU a tvoria trojrozmernú „kostrovú sieť“.
Táto skeletová sieť dodáva materiálu tuhosť podobnú tuhosti kovu, zatiaľ čo matrica TPU si zachováva flexibilitu pri absorbovaní energie nárazu. Je to ako implantácia silných kostí (LGF) do mäkkých svalov (polymér TPU).
LGF TPU:-hĺbková analýza výkonnosti
Pri priemyselných výmenách by sme sa nemali sústrediť len na údaje, ale mali by sme venovať pozornosť aj fyzickému správaniu, ktoré sa za údajmi skrýva. Hlavná konkurencieschopnosť LGF-TPU sa odráža v rovnováhe nasledujúcich dimenzií:
1. Mimoriadne-vysoká odolnosť proti únave a dynamický výkon
Toto je najvýraznejšia vlastnosť LGF-TPU v porovnaní s LGF-PP/PA. V prostrediach s opakovaným ohýbaním a vysokofrekvenčnými vibráciami sú materiály s nadmernou tuhosťou náchylné na vytváranie mikro-trhlín a rozširovanie. LGF-TPU však využíva vysokú elasticitu matrice na efektívne rozptýlenie napätia a zabránenie rastu trhlín.
2. Vysoká odolnosť proti nárazu pri nízkych teplotách
Bežné technické plasty majú tendenciu krehnúť (v dôsledku skleného prechodu) v prostrediach s nízkou{0}}teplotou a pri náraze sa ľahko rozbijú. Samotný TPU má vynikajúcu odolnosť voči nízkym-teplotám a v kombinácii s výstužným účinkom dlhých sklenených vlákien si LGF-TPU stále dokáže zachovať extrémne vysokú húževnatosť a odolnosť voči nárazom v mrazivom prostredí.
3. Koexistencia tuhosti a mäkkého dotyku
Vo všeobecnosti sa povrch materiálov s pridanými sklenenými vláknami stáva drsným a tvrdým (problém s plávaním sklenených vlákien). LGF-TPU si však vďaka vlastnostiam svojej matrice dokáže zachovať vysoký modul (odolnosť voči deformácii), pričom umožňuje, aby si povrch vstrekovaných-výrobkov zachoval relatívne mäkký dotyk, a má tiež určité funkcie na zníženie hluku a tlmenie nárazov.
4. Výnimočná odolnosť proti tečeniu
V porovnaní s nemodifikovaným TPU dlhé sklenené vlákna výrazne bránia kĺzaniu segmentov polymérového reťazca. To znamená, že keď sú časti vyrobené z LGF-TPU vystavené nepretržitému zaťaženiu-nesúvislým zaťažením, nedôjde k trvalej deformácii na rozdiel od bežnej gumy alebo plastu.
Postavenie materiálu GF TPU na trhu
Keď zákazníkom predstavujeme LGF-zmes TPU, nepredávame iba materiál, ale poskytujeme alternatívne riešenie pre materiály.
1. Výmena kovov (plast namiesto ocele/hliníka)
Výzvy: Kovy sú ťažké, majú vysoké náklady na spracovanie a nie sú-odolné voči korózii.
Výhody LGF-TPU: Jeho hustota je nižšia ako hustota ocele a možno ho tvarovať vstrekovaním v jednom kroku, čím sa výrazne znižujú výrobné náklady a hmotnosť, pričom má stále dostatočnú konštrukčnú pevnosť, aby nahradila niektoré odliatky z hliníkovej zliatiny.
2. Alternatíva k procesu sekundárneho formovania „tvrdého plastu + mäkkej zapuzdrenej gumy“
Výzvy: Tradičný proces vyžaduje najprv vstreknutie tvrdej konštrukcie (ako je nylon) a potom jej zakrytie vrstvou mäkkej gumy (TPE/TPU). Proces je zložitý a adhézia je náchylná na zlyhanie. Výhody LGF-TPU: Vo svojej podstate ide o „mäkký materiál s vlastnou tuhosťou“ alebo „tvrdý materiál s vlastnou tuhosťou“ a možno ho priamo formovať v jedinom procese, čím sa zjednodušuje výrobný proces.
Na čo sa GF TPU používa?
Použitie kompozitu LGF-TPU nie je obmedzené na žiadne konkrétne odvetvie. Dá sa nájsť v akejkoľvek oblasti, ktorá zahŕňa „silu a rovnováhu“:
Špičkové-materiály na obuv (hlavný trh):
Bezpečnostná špička (Safety Toe): Náhrada za oceľovú špičku. Plastová peleta LGF-TPU nielenže prešla testom proti rozbitiu-, ale je tiež ľahšia ako oceľová špička, nevedie teplo (v zime udržuje nohy v teple) a vďaka svojej húževnatosti má po silnom tlaku odrazový priestor a nie je pravdepodobné, že by zachytila prsty na nohách.
Podporná doska medzipodošvy (Shanks): Poskytuje podporu klenby a odoláva únavovým zlomeninám.
Automobilový priemysel:
Konštrukčné prvky interiéru: Základňa radiacej páky, rám kľučky dverí. Musia mať štrukturálnu pevnosť a nemali by vytvárať ostré úlomky, ktoré by mohli spôsobiť zranenie v prípade zlomeniny.
Systém podvozku: Tlmiaci blok tlmenia nárazov, svorka protiprachového krytu.
Odvetvia a nástroje:
Ťažké-kolesá: V porovnaní s kolesami z čistého TPU dokážu uniesť väčšiu hmotnosť a sú tichšie a menej pravdepodobné, že poškodia podlahu v porovnaní s nylonovými kolesami. Rukoväť elektrického náradia: Odoláva zlomeniu pri náraze, ponúka pohodlné uchopenie a znižuje prenos vibrácií motora.
Kontaktujte odborníka na materiály
