¡Fibra de vidrio! ¿quién eres?

I. ¿Qué es?Fibra de vidrio? La fibra de vidrio es un material inorgánico no metálico-de alto-rendimiento con muchas variedades. El diámetro de un único filamento oscila entre unos pocos micrómetros y más de veinte micrómetros, lo que equivale a entre 1/20 y 1/5 del diámetro de un cabello humano. Cada haz de fibra consta de cientos o incluso miles de filamentos individuales. 1. Fuente de materia prima: esferas de vidrio o desechos de vidrio, etc.. 2. Componentes principales: sílice, óxido de aluminio, óxido de calcio, óxido de boro, óxido de magnesio, óxido de sodio, etc.. 3. Proceso de formación: fusión, estirado, bobinado, tejido, etc. a alta-temperaturas. 4. Ventajas principales: buen aislamiento, fuerte resistencia al calor, buena corrosión resistencia, alta resistencia mecánica, bajo costo. 5. Densidad de referencia: Densidad de fibra de vidrio 2,5 g/cm³

II. Principales clasificaciones de fibra de vidrio Las fibras de vidrio generalmente se distinguen por diferentes contenidos de metales alcalinos. Los óxidos de metales alcalinos son uno de los componentes principales del vidrio ordinario y reducen principalmente el punto de fusión del vidrio. Cuanto mayor sea el contenido de metales alcalinos, menores serán la estabilidad química, las propiedades de aislamiento eléctrico y la resistencia de la fibra de vidrio.

1. Fibra de vidrio libre de álcali-(fibra de vidrio E): contenido de óxido de metal alcalino<0.05%, good chemical stability, electrical insulation, and strength. Mainly used as electrical insulation material and reinforcing material for fiberglass. Alkali-free glass fiber is a major filler type for plastic modification, accounting for over 95% of the industry's production scale.

2. Fibra de vidrio de álcali medio- (fibra de vidrio C): contenido de óxido de metal alcalino del 11,5 al 12,5 %, alto contenido de álcali, no se puede utilizar como material de aislamiento eléctrico. Su estabilidad química y resistencia son relativamente buenas, generalmente se usan como tela de látex, sustrato de tela tejida, tela filtrante ácida, sustrato de pantalla para ventanas, etc., y también se puede usar como tela filtrante ácida y sustrato de pantalla para ventanas (menor costo, aplicación más amplia).

3. High-alkali glass fiber (A glass fiber): Alkali metal oxide content >15%. Pertenecen a esta categoría las fibras de vidrio extraídas de vidrio plano triturado, vidrio de botella triturado, etc. Se pueden utilizar como separadores para baterías de almacenamiento, tela para envolver tuberías y fieltro, etc., para impermeabilización y resistencia a la humedad.

4. Fibra de vidrio especial (vidrio S-): fibra de vidrio (vidrio S-) de alta-resistencia compuesta de materiales ternarios de magnesio puro, aluminio y silicio. Incluye principalmente fibra de vidrio de magnesio-aluminio-silicio de alta-resistencia y alta-elasticidad, fibra de vidrio químicamente resistente de silicio-aluminio-calcio-magnesio, fibra que contiene plomo-, fibra con alto contenido de sílice-y fibra de cuarzo. Si se clasifica según el diámetro del monofilamento, se puede dividir en cinco categorías: fibra ultrafina (<4µm), high-grade fiber (3-10µm), medium-grade fiber (10-20µm), primary fiber (>20 µm) y fibra gruesa (30 µm). La industria de modificación de plásticos generalmente utiliza fibra de calidad media de 10-14 µm.

III.El papel de los diferentes componentes de la fibra de vidrio

1. Sílice (SiO2): material base, estructura

2. Alúmina (Al2O3): Reduce la cristalinidad y el coeficiente de expansión, mejora la estabilidad y la resistencia.

3. Óxido de boro (Be2O3) y óxido de hierro (Fe2O3): Fundente, mejora la fluidez

4. Óxido de calcio y óxido de magnesio: Reduce la viscosidad a altas temperaturas, favorece la fusión, clarifica y aumenta la velocidad de estirado.

IV. El papel de la fibra de vidrio en la modificación del plástico:

Agregar fibra de vidrio a las formulaciones de modificación de plásticos puede mejorar significativamente la resistencia mecánica, la resistencia al calor, la estabilidad dimensional y el retardo de llama de los plásticos. Por ejemplo, PP-GF/LGF se utiliza en parachoques delanteros de automóviles, con una relación resistencia-a-peso cuatro veces mayor que la del acero y el doble que la del aluminio, y una excelente resistencia a la corrosión. La fibra de vidrio se puede combinar con varias resinas (como PP, ABS, PC) y su rendimiento se puede optimizar de manera flexible ajustando la longitud de la fibra (fibras cortas o largas) y la proporción de adición (de 5% a 60%+).

V. Cómo prevenir lesiones por fibra de vidrio 1. Proceso de llenado mejorado: en los plásticos modificados, la fibra de vidrio se une firmemente a la resina mediante dispersión y mezcla, formando una capa densa, minimizando el riesgo de desprendimiento de la fibra. Para evitar que la fibra flote durante el proceso de llenado, se puede mejorar la compatibilidad entre la fibra de vidrio y la resina. Por ejemplo, se pueden usar agentes de acoplamiento de silano para mejorar la unión interfacial entre la fibra y la matriz, suprimiendo el "efecto mecha de vela" y al mismo tiempo garantizando que las propiedades mecánicas no se degraden.. 2. Gestión de riesgos: los productos de fibra de vidrio expuestos en productos de construcción o muebles para el hogar (como marcos de tiendas de campaña y varillas inferiores de sombrillas) carecen de encapsulación de resina y son propensos a liberar restos de fibra cuando envejecen o se dañan. Los riesgos deben reducirse regulando la vida útil (se recomienda menos de 10 años o igual), los escenarios de aplicación (resistencia al estrés) y la optimización del proceso (como la pasivación de bordes). Bajo una gestión científica, los riesgos asociados con su aplicación como relleno de refuerzo en plásticos modificados serán muy diferentes de la imagen "demonizada" percibida por el público.

VI. El camino verde para la fibra de vidrio: en la tendencia de protección ambiental verde, la obsolescencia y el reciclaje de los materiales de fibra de vidrio envejecidos será un nuevo desafío que los profesionales de la industria deberán abordar.