Study on the Damage Mechanisms and Performance Impact of Titanium Dioxide in Glass Fiber Reinforced Systems

دراسة على آليات الضرر وتأثير الأداء لثاني أكسيد التيتانيوم في الأنظمة المقاومة للألياف الزجاجية

2025-07-07 10:03:00

عندما تحتاج المواد المقواة بالألياف الزجاجية إلى أن تكون بيضاء
عندما يضيف عميلك Masterbatch الأبيض إلى المواد المعززة
عندما تنخفض مقاومة تأثير المادة المعززة فجأة
عندما تنخفض قوة الانحناء للمادة
يجب أن تدرك أن هناك مشكلة بين ثاني أكسيد التيتانيوم (TIO₂) والألياف الزجاجية.

 

1. خلفية البحث

يستخدم ثاني أكسيد التيتانيوم (TIO₂) ، كمكون أساسي من الأحواض الرئيسية الملونة ، على نطاق واسع لتلوين مواد البوليمر. ومع ذلك ، في الأنظمة المركبة الألياف الزجاجية (GF) ، قد يؤدي تفاعلها بين الألياف الزجاجية إلى حدوث أضرار هيكلية. تحدد هذه الدراسة بشكل منهجي تأثير TiO₂ على الألياف الزجاجية والخصائص الميكانيكية الرئيسية للمركبات من خلال التجارب.

الألياف الزجاجية الطويلة الألياف الزجاجية القصيرة مسحوق الألياف الزجاجية

 

2. النتائج الرئيسية

2.1 الأضرار الهيكلية للألياف الزجاجية

تؤكد الأدلة التجريبية أن جزيئات Tio₂ تملأ من الألياف الزجاجية ميكانيكيًا أثناء المعالجة ، مما يؤدي إلى microcracks على سطح الألياف ، وفي الحالات الشديدة ، كسر الألياف. يرتبط مدى الضرر بشكل إيجابي بحجم جسيم Tio₂ ، وكمية التحميل ، وتوحيد التشتت.


مقارنة مقياس الصلابة MOHS

  • صلابة الألياف الزجاجية: ~ 6.5

  • صلابة تيو: 6-7

أثناء تحولي ، يعمل بثق التوأم مثل النصل ، ويقطع الألياف الزجاجية إلى 1 مم-وهو أمر يضم الكريات البلاستيكية.
أثناء صب الحقن ، يعمل المسمار مثل الشفرة ، مما يقلل من الألياف الزجاجية إلى 0.4-0.6 ملم-وهو أمر مستقيم في المنتجات البلاستيكية.
عندما يعمل Tio₂ مثل الشفرة ، فإنه يحطم الألياف الزجاجية إلى شظايا ، مما يسبب انخفاضًا سريعًا في قوة التأثير.

2.2 آليات تدهور الأداء التأثير

قوة التأثير غير المألوفة:
TiO₂ يقلل من قوة التأثير بنسبة ≥25 ٪. الأسباب الأساسية:
يكسر الألياف الزجاجية يضعف إطار عمل الحمل.
تركيز الإجهاد في واجهات TiO₂/GF.
انتشار الكراك السريع على طول الألياف التالفة.

قوة التأثير المسننة:
على الرغم من أن سلوك الشق يهيمن على الفشل ، إلا أن TIO₂ لا يزال يقلل من القوة بنسبة 8-15 ٪ ، مما يعكس تأثيره الضعيف على احتياطيات صلابة المواد.

 

2.3 مخاطر استخدام Tio₂ Masterbatches

90 ٪ من Masterbatches التجارية تحتوي على tio₂ (5-40 ٪ تحميل). الاستخدام المباشر في الأنظمة المقوى GF يدمر بشكل لا رجعة فيه سلامة الألياف ، مما يؤدي إلى تدهور أداء التأثير في المنتجات النهائية.

 

3. الاستنتاجات والتوصيات

3.1 TiO₂ هو مصدر أضرار محتمل في الأنظمة المقوى GF ويجب تقييمها بعناية:

تجنب tio₂ في سيناريوهات التلوين غير الضرورية.
إذا لزم الأمر ، فكر في حل المواد البيضاء المتخصصة في Longzheng:

لا يمنع الصباغ الأبيض المطور خصيصًا من Longzheng انخفاض قوة التأثير وقوة الشد ، ولكن ، كما تظهر النتائج التجريبية ، حتى يعزز هذه الخصائص مقارنة بالمواد الأصلية غير المحمولة.

المقال السابق
القادم بوست
اتصل بنا
اسم

اسم can't be empty

* بريد إلكتروني

بريد إلكتروني can't be empty

هاتف

هاتف can't be empty

شركة

شركة can't be empty

* رسالة

رسالة can't be empty

إرسال