√Quando i materiali rinforzati in fibra di vetro devono essere bianchi
√Quando il cliente aggiunge MasterBatch bianco al materiale rinforzato
√Quando la resistenza all'impatto del materiale rinforzato diminuisce improvvisamente
√Quando la forza di flessione del materiale diminuisce
★Dovresti capire che c'è un problema tra biossido di titanio (tiO₂) e fibre di vetro.

1. Background di ricerca

Il biossido di titanio (TiO₂), come componente centrale dei maestri di colore, è ampiamente utilizzato per i materiali polimerici da colorare. Tuttavia, nei sistemi compositi rinforzati con fibra di vetro (GF), la sua interazione interfacciale con le fibre di vetro può indurre danni strutturali. Questo studio quantifica sistematicamente l'impatto di TiO₂ sulle fibre di vetro e le proprietà meccaniche chiave dei compositi attraverso esperimenti.

Fibre di vetro lunghe fibre di vetro corta fibra di vetro in polvere

2. Risultati chiave

2.1 Danno strutturale alle fibre di vetro

L'evidenza sperimentale conferma che le particelle di tio₂ abilitano meccanicamente le fibre di vetro durante l'elaborazione, portando a microcrack sulla superficie della fibra e, in casi gravi, rottura delle fibre. L'entità del danno è positivamente correlata con la dimensione delle particelle di TiO₂, la quantità di carico e l'uniformità della dispersione.

Confronto su scala di durezza MOHS

• Durezza della fibra di vetro: ~ 6,5

• TIO₂ Durezza: 6-7

√Durante la pelletizzazione, l'estrusore a doppia vite agisce come una lama, tagliando le fibre di vetro a 1 mm, renderle in base a pellet di plastica.
√Durante lo stampaggio a iniezione, la vite agisce come una lama, riducendo ulteriormente le fibre di vetro a 0,4-0,6 mm, restando in base ai prodotti di plastica.
√Quando tio₂ agisce come una lama, frantuma le fibre di vetro in frammenti, causando un rapido declino della forza di impatto.

2.2 Meccanismi di degradazione delle prestazioni di impatto

Forza di impatto non innatunato:
TiO₂ riduce la resistenza all'impatto di ≥25%. Cause primarie:
▶La rottura della fibra di vetro indebolisce la struttura portante.
▶Concentrazione di stress alle interfacce TiO₂/GF.
▶Rapida propagazione delle crepe lungo le fibre danneggiate.

Forza di impatto seccata:
Sebbene il comportamento di Notch domini il fallimento, TiO₂ riduce comunque la forza dell'8-15%, riflettendo il suo effetto indebolito sulle riserve di resistenza materiale.

2.3 Rischi di utilizzare i masterbatch tio₂

Il 90% dei masterbatch commerciali contiene tiO₂ (carico del 5-40%). L'uso diretto nei sistemi rinforzati con GF danneggia irreversibilmente l'integrità delle fibre, portando a prestazioni di impatto degradate nei prodotti finali.

3. Conclusioni e raccomandazioni

3.1 TiO₂ è una potenziale fonte di danno nei sistemi rinforzati con GF e dovrebbe essere attentamente valutata:

▶Evita TiO₂ in scenari di colorazione non essenziale.
▶Se necessario, considera la soluzione di materiale bianco specializzato di Longzheng:

▶Il pigmento bianco appositamente sviluppato di Longzheng non solo impedisce il declino dell'impatto e della resistenza alla trazione, ma, come mostrano i risultati sperimentali, migliora persino queste proprietà rispetto al materiale originale non colorato.