การประยุกต์ใช้เส้นใยซิลิกาจากกระบวนการปั่นด้วยไฟฟ้าสถิตเพื่อการเสริมแรงในพอลิเมอร์คอมพอสิต

บทคัดย่อ

โดยทั่วไปแล้วคอมโพสิตที่ใช้ใยซิลิกาและใยแก้วจะมีขนาดตั้งแต่ไม่กี่ไมโครเมตรถึงมิลลิเมตร เทคนิคอิเล็กโตรสปินนิงช่วยให้ผลิตใยได้ในขนาดความยาวต่ำกว่าไมครอน ด้วยขนาดที่เล็กกว่า ใยเหล่านี้จึงอาจมีคุณสมบัติที่น่าสนใจเมื่อใช้เป็นวัสดุเสริมแรงในคอมโพสิตเมื่อนำไปใช้เป็นวัสดุเสริมแรง ในบทความนี้ ใยซิลิกาที่ผลิตโดยใช้อิเล็กโตรสปินนิงถูกนำมาใช้เป็นวัสดุเสริมแรงในคอมโพสิตที่ใช้เมทริกซ์โพลีโพรพีลีน สารตั้งต้นซิลิกาเตรียมโดยปฏิกิริยาโซลเจลของเตตระเอทิลออร์โธซิลิเกต เอทิลแอลกอฮอล์ น้ำดีไอออนไนซ์ และกรดไฮโดรคลอริก สารตั้งต้นซิลิกาที่มีความหนืดถูกทำให้เป็นใยด้วยการอิเล็กโตรสปินนิงด้วยสนามไฟฟ้า 1 กิโลโวลต์/ซม. แผ่นใยไม่ทอที่ผ่านกระบวนการอิเล็กโตรสปินนิงได้รับการทำให้คงตัวที่อุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียส และผ่านการเผาที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส เพื่อกำจัดสารตกค้างอินทรีย์ที่เหลืออยู่ เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของใยคือ 279 องศาเซลเซียส ในกระบวนการผลิตวัสดุผสม แผ่นใยซิลิกาจะถูกประกบไว้ระหว่างแผ่นโพลีโพรพีลีน และชั้นต่างๆ จะถูกขึ้นรูปโดยการอัดเข้าด้วยกัน ตัวอย่างวัสดุผสมที่มีปริมาณใยซิลิกาแตกต่างกันสูงสุดถึง 2% โดยน้ำหนักจะได้รับการทดสอบทางกล การทดสอบแรงดึงแสดงให้เห็นว่าโมดูลัสแรงดึงและความแข็งแรงแรงดึงเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่อปริมาณใยซิลิกาเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ปริมาณใยซิลิกาในช่วงการทดลองไม่มีผลชัดเจนต่อความแข็งแรงการยืดตัวและความเครียดเมื่อขาด

คำสำคัญ