Op het gebied van hoogwaardige gemodificeerde kunststoffen streven de meeste materialen naar 'harder, sterker en hittebestendiger', zoals LGF-PP of LGF-PA. De opkomst van LGF-TPU (Long Glass Fiber Reinforced Thermoplastic Polyurethaan) heeft echter de paradox in het traditionele denken doorbroken dat "hoge sterkte" en "hoge taaiheid" niet tegelijkertijd kunnen worden bereikt.
Waarom is LGF TPU gemaakt om een bepaald probleem op te lossen?
Om LGF-TPU-plastic pellets te begrijpen, moet je eerst het basismateriaal - TPU (thermoplastisch polyurethaan) begrijpen. TPU staat bekend om zijn uitstekende elasticiteit, slijtvastheid en oliebestendigheid, en wordt doorgaans beschouwd als een "zacht" materiaal.
In veel toepassingsscenario's (zoals veiligheidsschoendoppen, mechanische componenten, sportuitrusting) is puur TPU echter te zacht en ontbreekt het aan structurele ondersteuning; Hoewel traditionele stijve kunststoffen (zoals nylon, PP) hard genoeg zijn, zijn ze gevoelig voor barsten bij lage temperaturen en missen ze textuur en veerkracht.
LGF-TPU-hars (lange glasvezelversterkte thermoplastische polyurethaan) ontstond op het juiste moment. Het maakt gebruik van het "trekproces" (pultrusie) om continue lange glasvezels onder te dompelen en ze af te dichten in de TPU-matrix.
Belangrijk verschil:In tegenstelling tot korte glasvezels (SGF) wordt de lengte van LGF doorgaans op 5-25 mm gehouden (waarbij een langere lengte in het eindproduct behouden blijft).
Microstructuur:De lange vezels zijn met elkaar verweven in de TPU-matrix en vormen een drie-dimensionaal 'skeletnetwerk'.
Dit skeletnetwerk geeft het materiaal een stijfheid die vergelijkbaar is met die van metaal, terwijl de TPU-matrix de flexibiliteit behoudt voor het absorberen van impactenergie. Het is als het implanteren van sterke botten (LGF) in de zachte spieren (TPU-polymeer).
LGF TPU: diepgaande-analyse van prestaties
Bij sectoruitwisselingen moeten we ons niet alleen op de gegevens concentreren, maar ook aandacht besteden aan het fysieke gedrag achter de gegevens. Het kernconcurrentievermogen van LGF-TPU wordt weerspiegeld in de balans van de volgende dimensies:
1. Ultra-hoge weerstand tegen vermoeidheid en dynamische prestaties
Dit is het meest onderscheidende kenmerk van LGF-TPU vergeleken met LGF-PP/PA. In omgevingen met herhaalde buigingen en hoogfrequente trillingen zijn materialen met overmatige stijfheid gevoelig voor microscheurtjes en uitzetting. LGF-TPU maakt echter gebruik van de hoge elasticiteit van de matrix om spanning effectief af te voeren en scheurgroei te voorkomen.
2. Hoge slagvastheid bij lage temperaturen
Gewone technische kunststoffen hebben de neiging bros te worden (onderhevig aan glasovergang) in omgevingen met lage- temperaturen en breken gemakkelijk bij een botsing. TPU zelf heeft een uitstekende weerstand tegen lage- temperaturen, en in combinatie met het versterkende effect van lange glasvezels kan LGF-TPU nog steeds een extreem hoge taaiheid en slagvastheid behouden in omgevingen met vrieskou.
3. Coëxistentie van stijfheid en zachte aanraking
Over het algemeen wordt het oppervlak van materialen waaraan glasvezels zijn toegevoegd ruw en hard (zwevend glasvezelprobleem). LGF-TPU kan echter, vanwege de kenmerken van de matrix, een hoge modulus (weerstand tegen vervorming) behouden, terwijl het oppervlak van spuit-gegoten producten toch relatief zacht blijft aanvoelen, en het heeft ook bepaalde functies voor geluidsreductie en schokabsorptie.
4. Uitzonderlijke kruipweerstand
Vergeleken met ongemodificeerde TPU remmen de lange glasvezels het glijden van polymeerketensegmenten aanzienlijk. Dit betekent dat de onderdelen van LGF-TPU, wanneer ze worden blootgesteld aan voortdurende belasting-, na verloop van tijd geen blijvende vervorming zullen ondergaan, in tegenstelling tot gewoon rubber of plastic.
De marktpositionering van GF TPU-materiaal
Wanneer we LGF-TPU-compoundhars aan klanten introduceren, verkopen we niet alleen een materiaal, maar bieden we ook een alternatieve oplossing voor materialen.
1. Metalen vervangen (kunststof in plaats van staal/aluminium)
Uitdagingen: Metalen zijn zwaar, hebben hoge verwerkingskosten en zijn niet corrosie-bestendig.
Voordelen van LGF-TPU: De dichtheid is lager dan die van staal, en het kan in één stap door middel van spuitgieten worden gevormd, waardoor de productiekosten en het gewicht aanzienlijk worden verlaagd, terwijl het nog steeds voldoende structurele sterkte heeft om sommige gietstukken van aluminiumlegeringen te vervangen.
2. Alternatief voor het secundaire vormproces van "hard plastic + zacht inkapselingsrubber"
Uitdagingen: Bij het traditionele proces wordt eerst een hard raamwerk (zoals nylon) geïnjecteerd en dit vervolgens bedekt met een laag zacht rubber (TPE/TPU). Het proces is complex en de hechting is gevoelig voor mislukkingen. Voordelen van LGF-TPU: Het is van nature een "zacht materiaal met inherente stijfheid" of een "hard materiaal met inherente taaiheid", en kan direct in één proces worden gegoten, waardoor het productieproces wordt vereenvoudigd.
Waar wordt GF TPU voor gebruikt?
De toepassing van LGF-TPU-composiet is niet beperkt tot een bepaalde branche. Het kan worden gevonden op elk gebied dat "kracht en evenwicht" met zich meebrengt:
Hoogwaardige schoenmaterialen- (kernmarkt):
Veiligheidsneus (Safety Toe): Een vervanging voor de stalen neus. LGF-TPU-kunststofpellets hebben niet alleen de anti--splintertest doorstaan, maar zijn ook lichter dan stalen neuzen, geleiden geen warmte (houdt de voeten warm in de winter) en hebben vanwege hun taaiheid ruimte voor terugkaatsing na zware druk en het is niet waarschijnlijk dat de tenen bekneld raken.
Steunplaat tussenzool (schachten): Biedt steun aan de voetboog en is bestand tegen vermoeidheidsfracturen.
Auto-industrie:
Structurele componenten van het interieur: basis van de versnellingspook, frame van de deurgreep. Ze moeten structurele sterkte hebben en mogen geen scherpe fragmenten produceren die bij breuk letsel kunnen veroorzaken.
Chassissysteem: schokabsorberend bufferblok, stofkapklem.
Industrieën en hulpmiddelen:
Zware- zwenkwielen: ze kunnen een groter gewicht dragen in vergelijking met zuivere TPU-wielen, zijn stiller en beschadigen de vloer minder snel in vergelijking met nylon wielen. Elektrisch gereedschapshandvat: is bestand tegen breuk bij een botsing, biedt een comfortabele grip en vermindert de overdracht van motortrillingen.
Contact met materiaaldeskundige
