Высокомодульное стекловолокно

Главная > Стеклоровинг > Высокомодульное стекловолокно

ВЫСОКОМОДУЛЬНОЕ СТЕКЛОВОЛОКНО

Е6 стекловолокно от компании JUSHI – это новая разработка в сфере производства стеклопластиковых изделий. С ускоренным развитием индустрии и внедрением новых технологии и сфер применения, компании JUSHI старается отвечать всем ожиданием потребителей в области высокой производительности, увеличения прочности и уменьшения веса конечных продуктов, улучшенной стойкости к агрессивным средам и защите окружающей среды.

E6

Чтобы отвечать этим запросам, компания JUSHI начала разработку E6 стекловолокно в июле 2006, а уже в 2008 году такое стекловолокно поступило на рынок. E6 – это E-стекло с улучшенными характеристиками. Это комбинация свойств Е-стекла и достижений в повышенной прочности, модуле упругости, максимальной температуре использования, устойчивости к агрессивным средам, что отвечает требованиями самых взыскательных потребителей и самых сложных проектов.

По сравнению с традиционным E-стеклом, JUSHI E6 имеет следующие уникальные преимущества:

– более высокий предел прочности на разрыв, до 20% выше, чем у Е-стекла;
– более высокая температура размягчения, до 60 град.С выше, чем у Е-стекла;
– сырье и материалы для производства E6 стекловолокна, не содержат бор и фтора, что обеспечивает экологически чистое производство.

E6 особенно подходит для изделий, работающих под высоким давлением и применямых при высоких температурах. Кроме того, E6 обладает превосходными электрическими свойствами, в том числе диэлектрической проницаемостью и удельном объемным сопротивлением как у классического стекла типа Е.

Физические и электрические свойства E6 и Е-стекла.

СВОЙСТВА

Плотность

Показатель преломления

Коэффициент расширения

Температура деформации

Температура отжига

Температура размягчения

Модуль упругости

Объемное сопротивление (23 ℃)

Диэлектрическая постоянная (23 ℃, 1MHz)

МЕТОД ТЕСТИРОВАНИЯ

ACTM D1505

Метод погружения в масло

ACTM D696

ACTM C336

ACTM C338

Акустический метод

ACTM D257

ACTM D150

ЕД. ИЗМ.

г/см³

/

10^-6-1

℃

ГПа

Ω•см

/

E-СТЕКЛО

2,6

1,566

5,96

616

657

838

72 14,7

6,6

E6*

2,6

1,566

6,01

667

712

898

80 15,1

6,9

E6 стекловолокно производится с применением уникальной рецептуры, что позволяет достичь значительного улучшения химической стойкости к коррозии в нейтральных, кислых или щелочных средах. Химическая стойкость в кислой среде особенно высока.Поэтому E6 особенно подходит для производства изделий, применяемых в агрессивных средах, например, устройства экологического контроля, а также трубы и резервуары для химической, нефтяной промышленности.

СВОЙСТВА

Потери веса в кислой среде

Потери веса в щелочной среде

Потери веса при кипячении

МЕТОД ТЕСТИРОВАНИЯ

Замачивание в 10% растворе HCl при 23℃ в течение 2 часов

Замачивание в 0,025M растворе Na2CO3 при 23℃ в течение 24 часов

Замачивание в 0,5M растворе NaOH при 23℃ в течение 24 часов

Кипячение в воде при 100℃ в течение 24 часов

E-СТЕКЛО

18,39%

0,16%

0,46%

0,53%

E6*

0,04%

0,02%

0,14%

0,05%

Стекловолокно E6 JUSHI обеспечивает еще более высокую производительность, чем классическое Е-стекло. По сравнению с Е-стеклом, стеклопластики на основе E6 обладают лучшими механическими свойствами, в том числе: предел прочности на разрыв, модуль упругости, предел прочности при изгибе, модуль упругости при изгибе, прочность на сдвиг и прочность на сжатие. Поэтому использование стекловолокна E6 позволяет создавать более совершенные продукты для таких сфер, как ветроэнергетика, емкости под высоким давлением, гео-сетки, оборудование для химической промышленности.

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ

Прямой ровинг
(EDR24 - 2400 - 386)
Насыщенная полиэфирная смола

800 г/м Ровинговая ткань
Насыщенная полиэфирная смола
Ручное формование

1200 г/см²
Моноаксиальная ткань

СВОЙСТВА

Предел прочности, МПа

Модуль упругости при растяжении, ГПа

Содержание стекловолокна, %

Предел прочности, МПа

Модуль упругости при растяжении, ГПа

Предел прочности при изгибе, МПа

Модуль упругости при изгибе, ГПа

Содержание стекловолокна, %

Предел прочности, МПа

Модуль упругости при растяжении, ГПа

Предел прочности, МПа

Модуль упругости при сжатии, ГПа

Предел прочности на сдвиг, МПа

Модуль сдвига, ГПа

СТАНДАРТ

ACTM D2343

ISO 1172

ISO 572-4

ISO 14125

ISO 1172

ISO 572-5

ISO 14126

GB/T 3355

E-СТЕКЛО

1970

78,8

55,8

19,7

296,6

396,1

18,2

/

E6-СТЕКЛО

2387

82,0

54,0

364,3

22,0

412,2

19,5

72,4

1120,6

41,6

775,5

42,7

48,1

4,9

С развитием индустрии композитов конечные изделия из года в года работают все в более жестких средах, а конечные пользователи ставят запросы о повышении прочности. Поэтому, по сравнению с классическим Е-стеклом, E6 обеспечивает повышенную химическую стойкость и выносливость к высоким температурам, что позволяет создавать более надежные и экономически эффективные композиты.

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ

Прямой ровинг
(EDR24 - 2400 - 386)
800 г/м Ровинговая ткань
Ручное формование

СВОЙСТВА

Содержание стекловолокна, %

Предел прочности, МПа

Модуль упругости при растяжении, ГПа

Предел прочности при изгибе, МПа

Модуль упругости при изгибе, ГПа

СТАНДАРТ

ISO 1172

GB/T 1447

GB/T 1449

E-СТЕКЛО

57 49,9%

12,4%

42,3%

13,2%

E6-СТЕКЛО

57 11,6%

2,8%

22,5%

2,6%

Стеклопластиковые изделия, используемые, например, в нефтедобывающей промышленности зачастую работаю в жестких температурных условиях. Резкое изменение температуры в рабочей среде может существенно сократить срок службы композита. Поэтому E6 стекловолокно обеспечивает улучшенную стойкость стеклопластиковых изделий к жестким температурным условиям. Образцы стеклопластиков из таблицы и диаграмм ниже сушат в течение 10 дней при температуре 180 ° С, а затем замораживают при -60 ° С в течение еще 10 дней. Относительная потеря свойств стеклопластика после испытаний приведена ниже.

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ

Прямой ровинг
(EDR24 - 2400 - 386)
800 г/м Ровинговая ткань
Ручное формование

СВОЙСТВА

Содержание стекловолокна, %

Предел прочности, МПа

Модуль упругости при растяжении, ГПа

Предел прочности при изгибе, МПа

Модуль упругости при изгибе, ГПа

СТАНДАРТ

ISO 1172

GB/T 1447

GB/T 1449

E-СТЕКЛО

58 11,0%

15,0%

19,3%

14,3%

E6-СТЕКЛО

58 4,9%

6,8%

17,0%

14,0%

E7

E7 – это высокомодульное и химически стойкое стекло. Формула стекловолокна E7 выходит за рамки классического Е-стекла в соответствии со стандартом ASTM D578-00, но, в свою очередь, соответствует требованиям стандарта ISO 2078 для R-стекловолокна. Имея все свойства традиционного Е-стекла, E7 расширяет его возможности в прочности, упругости, температурном режиме и отвечает самых современным и высокотехнологичным запросам. Создавая стекловолокно E7, компания JUSHI открыла новую ветку в своем развитии, предлагая потребителям продукт высочайшего качества для широкого спектра производств.

высокая прочность; на 25% выше, чем традиционное Е-стекло;
высокий модуль упругости; на 17% выше, чем традиционное Е-стекло;
высокая точка размягчения (плавления); примерно на 80% выше, чем традиционное Е-стекло;

По сравнению с различными типами безборных стекловолокон, а также стекловолокнами с низким содержанием бор, E7 обладает великолепными возможностями и отличными механическими характеристиками, а, следовательно, может использовать в производстве стеклопластиковых изделий повышенной прочности.

Механические и электрические характеристики E7 и традиционного Е-стекловолокна:

СВОЙСТВА

Плотность

Показатель преломления

Коэффициент расширения

Температура размягчения

Модуль упругости

Диэлектрическая постоянная (23 ℃, 1MHz)

МЕТОД ТЕСТИРОВАНИЯ

ACTM D1505

Метод погружения в масло

ACTM D696

ACTM C336

Акустический метод

ACTM D150

ЕД. ИЗМ.

г/см³

/

10^-6-1

℃

ГПа

/

E-СТЕКЛО

2,6

1,566

5,96

838

72 6,7

E7

2,63

1,562

5,54

921

86 7,0

E7 имеет особый химический состав, который не только улучшает механические характеристики, но и даёт лучшую защиту от окисления в нейтральных, кислых и щелочных средах, чем обычное Е стекло без содержания Бора, обеспечивая тем самым долгую и стабильную работу композитов в этих средах.

СВОЙСТВА

Потери веса в кислой среде

Потери веса в щелочной среде

Потери веса при кипячении

МЕТОД ТЕСТИРОВАНИЯ

Замачивание в 10% растворе HCl при 23℃ в течение 2 часов

Замачивание в 0,025M растворе Na2CO3 при 23℃ в течение 24 часов

Замачивание в 0,5M растворе NaOH при 23℃ в течение 24 часов

Кипячение в воде при 100℃ в течение 24 часов

E-СТЕКЛО

18,39%

0,16%

0,46%

0,53%

E6*

0,14%

0,22%

0,23%

По сравнению со стеклоровингом 398 компании JUSHI, который повсеместно используется в ветроэнергетике, а также производстве градирен а прочих крупных высокотехнологичных изделий из стекловолокна, E7-стекло может обеспечить 13%-й прирост в прочности, 11%-й прирост в модуле упругости, а также значительное увеличение прочности при сдвиге и при сжатии. Прочность ламината, изготовленного из стекловолокна E7 398 на 16% выше аналогичного ламината, основанного на E-стекла. При соответствующей нагрузке срок службы изделий из E7 стекловолокна в 5 раз больше аналогичного показателя для E-стекла.

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ

DR17-2400-397
1250 г/см
моноаксиальная ткань
инфузия эпоксидная смола

СВОЙСТВА

Предел прочности

Модуль упругости при растяжении

Предел прочности при сдвиге

Прочность на сжатие

Модуль упругости при сжатии

ЕД. ИЗМ.

МПа

ГПа

МПа

ГПа

E6

968,5

40,8

47,9

762,3

42,1

E7

1098,0

45,2

53,5

854,4

45,9

Условия прочностного тестирования:

– ISO 13003:2003 в качестве стандарта тестирования;
– Стеклопластик содержит 3 внутренних слоя 1200 г/м2 моноаксиальной ткани и 2 внешних слоя аналогичной биаксиальной ткани;
– Стеклопластик произведен с использованием эпоксидной смолы по технологии вакуумной инфузии;
– ISO 527-5 для измерения образца;
– Испытание «усталости» образца производилось с соотношением напряжений R=0,1;
– Частота тестирования: 5 Гц.

Пултрузия – один из самых распространенных процессов производства стеклопластиковых изделий с высокой производительностью самого производства, высочайшей прочностью конечного продукта, низкой стоимостью и отличным качеством. Сейчас продукция из пултрузии находит все больше и больше сфер применения, т.к. готовая продукция сочетает в себе низкую стоимость, отличную прочность и химическую стойкость к агрессивным средам, а также долгий срок службы. С развитием и расширением пултрузионных производств начинаются создаваться более тонкие и прочные профили, превосходящие ожидания клиентов. E7-стекловолокно для пултрузионного процесса наследует все достижения разработок E7, а также предлагает дополнительную высочайшую прочность, модуль и предел прочности, что позволяет использовать пултрузионные стеклоровинги E7 для производства разнообразных одновременно прочных и легких продуктов, которые имеют более долгий срок службы под аналогичной нагрузкой, нежели стандартные продукты для пултрузии. E7 стекловолокно имеет аналогичные показатели химической стойкости к агрессивным средам как и E-CR стекловолокно.Если сравнивать новое поколение стеклоровинга E7 312T для пултрузии с аналогичным ровингов Е6 на 312Т замасливателе, то E7 позволяет достичь на 15% более высокого предела прочности и на 8% более высокго модуля упругости при растяжении.

Сравнение тестирования стеклоровинга E7 на 312Т замасливателе и Е6 312T (содержание стекловолокна E7 – 58,6 % по весу и Е6 – 59,1% по весу; стандарт тестирования: ASTM D2343)

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ

DR23-4400-312T

СВОЙСТВА

Предел прочности

Модуль упругости при растяжении

ЕД. ИЗМ.

МПа

ГПа

E6

2247,4

80,5

E7

2600,3

87,0

E6-CR

E6-CR – это улучшенная, экологически более безопасная модификация стекловолокна E6® с дополнительной стабильностью в агрессивных средах.

Стекловолокно E6-CR производится с применением уникальной формулы, которая позволяет добиться великолепной стойкость в агрессивных средах, в особенности в кислой среде.

Механические и электрические характеристики E7 и традиционного Е-стекловолокна:

СВОЙСТВА

Потери веса в кислой среде

Потери веса в щелочной среде

Потери веса при кипячении

МЕТОД ТЕСТИРОВАНИЯ

Замачивание в 10% растворе HCl при 23℃ в течение 2 часов

Замачивание в 0,025M растворе Na2CO3 при 23℃ в течение 24 часов

Замачивание в 0,5M растворе NaOH при 23℃ в течение 24 часов

Кипячение в воде при 100℃ в течение 24 часов

E-СТЕКЛО

18,39%

0,16%

0,46%

0,53%

E6*

0,45%

0,10%

0,34%

0,19%

E6*

0,21%

0,06%

0,27%

0,20%

E6*

0,03%

0,02%

0,12%

0,04%

Физические и электрические свойства стекловолокон ECR, E6 и E6-CR.

СВОЙСТВА

Плотность

Показатель преломления

Коэффициент расширения

Температура деформации

Температура отжига

Температура размягчения

Модуль упругости

Объемное сопротивление (23 ℃)

Диэлектрическая постоянная (23 ℃, 1MHz)

МЕТОД ТЕСТИРОВАНИЯ

ACTM D1505

Метод погружения в масло

ACTM D696

ACTM C336

ACTM C338

Акустический метод

ACTM D257

ACTM D150

ЕД. ИЗМ.

г/см³

/

10^-6-1

℃

ГПа

Ω•см

/

ECR

2,66

1,576

5,90

670

715

900

80 15,3

7,2

E6*

2,66

1,566

6,01

667

712

898

79 15,1

7,1

E6-CR

2,65

1,566

5,98

678

722

902

82 15,0

7,0

Механические характеристики стеклопластика, изготовленного с использованием E6-CR стекловолокна.

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ

800 г/м Ровинговая ткань
Насыщенная полиэфирная смола
Ручное формование

СВОЙСТВА

Содержание стекловолокна, %

Предел прочности, МПа

Модуль упругости при растяжении, ГПа

Предел прочности при изгибе, МПа

Модуль упругости при изгибе, ГПа

СТАНДАРТ

ISO 1172

ISO 527-4

ISO 14125

E6*

54 356,4

22,0

412,2

19,5

E6-CR

54 363,5

22,5

418,2

20,1

Химическая стабильность. Потери веса (%) после кипячения в воде в течение 7 дней.

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ

800 г/м Ровинговая ткань
Насыщенная полиэфирная смола
Ручное формование

СВОЙСТВА

Содержание стекловолокна, %

Предел прочности, МПа

Модуль упругости при растяжении, ГПа

Предел прочности при изгибе, МПа

Модуль упругости при изгибе, ГПа

СТАНДАРТ

ISO 1172

GB/T 1447

GB/T 1449

E6*

57 38,1%

2,8%

29,5%

2,6%

E6-CR

57 11,4%

1,9%

22,3%

1,8%

Температурная устойчивость.
Образцы были протестированы при температуре 180 град. С в течение 10 дней, а затем были помещены в среду с температурой -60 град.С на еще 10 дней. Прочностные потери образцов после испытания приведены в таблице ниже.

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ

800 г/м Ровинговая ткань
Насыщенная полиэфирная смола
Ручное формование

СВОЙСТВА

Содержание стекловолокна, %

Предел прочности, МПа

Модуль упругости при растяжении, ГПа

Предел прочности при изгибе, МПа

Модуль упругости при изгибе, ГПа

СТАНДАРТ

ISO 1172

GB/T 1447

GB/T 1449

E6*

58 4,9%

6,8%

17,0%

14,0%

E6-CR

58 4,5%

6,1%

15,4%

12,8%

E8

E8 стекловолокно – новейшая разработка от компании JUSHI. E8 было создано буквально в начале 2016 года и дает более высокие прочностные характеристики, чем E7 – волокно и S – волокно. Уже сейчас компания JUSHI завершила все необходимые испытания и готова производить E8 в огромных количествах с сохранением великолепных стабильных свойств. На внутреннем Китайском рынке одной из основных причин появления этого волокна стала растущая огромными темпами отрасль ветроэнергетики, где необходимость создания ветрогенераторов с лопастями колоссальных размеров подтолкнула компанию JUSHI к разработке этого инновационного стекловолокна.

Ниже мы будем проводить сравнение волокна E8 только с более ранними разработками JUSHI (E6 и E7), так как свойства инновационного E8 уже во много раз превосходят классическое E-стекло.

По сравнению с E6 и E7 волокнами E8 предлагают следующие инновационные преимущества:

– На 17% более высокий модуль упругости по сравнению с E6 волокно и на 7% – по сравнению с E7;
– На 32⁰С более высокая точка размягчения (плавления) по сравнению с E6 и на 9⁰С – по сравнению с Е7;

Кроме того, Е8 продолжает череду безборных стекловолокон от компании JUSHI, совершая очередной вклад в поддержании чистоты окружающей среды.

СВОЙСТВА

Плотность

Показатель преломления

Коэффициент расширения

Температура размягчения

Модуль упругости

Диэлектрическая постоянная (23 ℃, 1MHz)

МЕТОД ТЕСТИРОВАНИЯ

ACTM C693

ASTM C1648

ACTM D696

ACTM C338

ASTM E1876

ACTM D150

ЕД. ИЗМ.

г/см³

/

10^-6-1

℃

ГПа

/

E6

2,66

1,566

6,01

898

81 7,1

E7

2,58

1,562

5,51

921

89 7,0

E8

2,58

1,568

5,21

930

95 6,9

E8 создано с использованием уникальной химической формулы, которая позволяет достичь высочайшей химической стойкости в любых возможны агрессивных средах: в нейтральных, щелочных и особенно в кислых. А, следовательно, E8 применимо для тех изделий, использование которых подразумевает особые требования по безопасности и защите окружающей среды.

СВОЙСТВА

Потери веса в кислой среде

Потери веса в щелочной среде

Потери веса при кипячении

МЕТОД ТЕСТИРОВАНИЯ

Замачивание в 10% растворе HCl при 23℃ в течение 2 часов

Замачивание в 0,025M растворе Na2CO3 при 23℃ в течение 24 часов

Замачивание в 0,5M растворе NaOH при 23℃ в течение 24 часов

Кипячение в воде при 100℃ в течение 24 часов

E6

0,08

0,24

0,43

0,39

E7*

0,07

0,14

0,22

0,23

E8

0,06

0,12

0,20

Великолепные механические свойства инновационного E8 позволяют использовать его в ветроэнергетических установках гигантских размеров, при производстве изделий военного назначения, емкостей и резервуаров по давлением, а также в авиа-космической сфере.