PES-additief verhoogt de weerstand tegen breuk en microscheurtjes in epoxycomposieten

Een polyethersulfon (PES) micropoederadditief genaamd SumikaExcel 5003P, zou de breuktaaiheid en weerstand tegen microscheuren verhogen voor vezelversterkte epoxycomposieten over een breed temperatuurbereik zonder de dimensionele stabiliteit, vlam/rook/toxiciteit (FST) negatief te beïnvloeden , kruipweerstand, modulus, impact of vloeigrens. Het functionele additief wordt veel gebruikt door de lucht- en ruimtevaartindustrie voor prepreg en hars-transfer gegoten koolstofvezelversterkte epoxy, wint terrein in epoxycomposieten voor auto's en kan ook worden gebruikt voor hoogwaardige sportartikelen. Het materiaal wordt geproduceerd door Sumitomo Chemical Co. Ltd. (Tokyo, Japan) en wordt in Noord-Amerika verkocht door Sumitomo Chemical Advanced Technologies, LLC (Phoenix, AZ, VS), dat zal exposeren op de Composites &Advanced Materials Expo (CAMX) van 16-18 oktober in Dallas, TX, VS.

PES is een amber-transparante, amorfe technische thermoplast die bekend staat om zijn hoge temperatuurcapaciteiten, hoge sterkte en slagvastheid, goede kruipweerstand bij verhoogde temperaturen en belastingen, goede maatvastheid, lage lineaire thermische uitzettingscoëfficiënt (CLTE) over een breed temperatuurbereik , inherente vlamvertraging, weinig rook, minimale uitgassing, goede en brede chemische bestendigheid en weerstand tegen heet water (tot 180°C). Het wordt gepelletiseerd aangeboden voor spuitgiet-, extrusie- en filmprocessen en in poedervorm voor gegoten films, filtratiemembranen en als epoxyadditief voor composieten, hogetemperatuurverven en coatings en kleefstoffen. PES-kwaliteiten worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie, de elektrische/elektronische sector, de medische apparatuur en de voedselverwerkende industrie.

In zijn rol als functioneel additief voor epoxycomposieten worden specifieke kwaliteiten met hydroxyl (-OH) eindgroepen gebruikt. De eindgroepen reageren met glycidylgroepen op de epoxymatrix om een ​​verknoopt, interpenetrerend polymeernetwerk (IPN) te vormen. Hoewel het additief doorgaans wordt gebruikt bij lage letdown-verhoudingen van 2-12 gew.%, voegt het een grotere flexibiliteit toe aan de IPN, wat op zijn beurt de taaiheid van de epoxycomposiet verhoogt. SumikaExcel 5003P heeft een glasovergangstemperatuur (T_g ) van 230°C, wat hoger is dan wat typisch is voor epoxyharsen van ruimtevaartkwaliteit (variërend van 120-200°C), en aangezien het ook een goede stijfheid en sterkte heeft, verbetert het de slag- en scheurweerstand zonder afbreuk te doen aan andere thermomechanische eigenschappen. Vooral belangrijk voor lucht- en ruimtevaarttoepassingen, doet het dit alles zonder FST of het vermogen om zeer nauwe toleranties te vormen en aan te houden, te beïnvloeden. Hoewel het het meest wordt gebruikt met hoogwaardige koolstofvezelversterkte epoxycomposieten, is het ook even effectief in glas- of basaltversterkte epoxycomposieten.

Sumitomo Chemical is uniek in de kunststofindustrie als 's werelds enige PES-fabrikant die beschikt over speciale PES-polymerisatiefaciliteiten (in Chiba en Ehime, Japan) en ook over een speciale faciliteit voor het malen van poeder op microniveau (in Phoenix, AZ, VS). Dit elimineert de mogelijkheid van kruisbesmetting met andere polymeren - een kritische en sterk opgelegde vereiste in de lucht- en ruimtevaartindustrie - en vereenvoudigt ook de toeleveringsketen voor verwerkers en OEM's. Poeders zo fijn als 30 µm en zo groot als 500 µm worden geproduceerd in de Phoenix-fabriek met behulp van roterende classifier-slijpmolens, die efficiënter en nauwkeuriger zijn dan conventionele maaleenheden. Bovendien wordt laserdiffractie-karakteriseringsapparatuur gebruikt om de deeltjesgrootte te meten in zowel de inkomende grondstof als het uitgaande afgewerkte poeder, en een inductief gekoppeld plasmaapparaat controleert elke partij op metalen voor en na het malen om ervoor te zorgen dat het product voldoet aan de specificatie-eisen.