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.

 

Чтобы отвечать этим запросам, компания JUSHI начала разработку Е6® стекловолокно в июле 2006, а уже в 2008 году такое стекловолокно поступило на рынок. Е6® - 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.

  • новое поколение высокопроизводительного и экологичного стекловолокна;
  • отвечает стандартам ASTM D578 и ISO 2078;
  • оптимальное сочетание E-стекла без бора и фтора и E-CR-стекла
 
 
 

Техническая информация

По сравнению с традиционным E-стеклом, JUSHI Е6® 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 Е6® стекловолокна, не содержат бор и фтора, что обеспечивает экологически чистое производство.

Е6® особенно подходит для изделий, работающих под высоким давлением и применямых при высоких температурах. Кроме того, Е6® обладает превосходными электрическими свойствами, в том числе диэлектрической проницаемостью и удельном объемным сопротивлением как у классического стекла типа Е.

 


Физические и электрические свойства Е6® и Е-стекла.

СвойстваМетод тестированияед. изм.Е-стеклоE6®
ПлотностьАСТМ D1505г/см32.602.66
Показатель преломленияМетод погружения в масло/1.5661.566
Коэффициент расширенияАСТМ D69610-6K-15.966.01
температура деформацииАСТМ C336°C616667
температура отжигаАСТМ C336°C657712
температура размягченияАСТМ C338°C838898
модуль упругостиАкустический методГПа7280
Объемное сопротивление
(23 °С)
АСТМ D257Ω•см14.715.1
Диэлектрическая постоянна (23 °С, 1MHz)АСТМ D150/6.66.9
 

 

Е6® 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 Е6® особенно подходит для производства изделий, применяемых в агрессивных средах, например, устройства экологического контроля, а также трубы и резервуары для химической, нефтяной промышленности.

СвойстваМетод тестированияЕ-стеклоЕ6®
Потери веса в кислой средеЗамачивание в 10% растворе HCl при 23°C в течение 2 часов18.39%0.04%
Потери веса в щелочной средеЗамачивание в 0.025M растворе Na2C03 при 23°С в течение 24 часов0.16%0.02%
Замачивание в 0.5M растворе NaOH при 23°С в течение 24 часов0.46%0.14%
Потери веса при кипяченииКипячение в воде при 100°С в течение 24 часов0.53%0.05%
 



Сравнение потерь веса Е-стекла и Е6® при вымачивании в 10% растворе HCl при 96°С в течение 24 и 168 часов



Сравнение потерь веса Е-стекла и Е6® при вымачивании в 10% растворе H2SO4 при 96°С в течение 24 и 168 часов

Стекловолокно Е6® JUSHI обеспечивает еще более высокую производительность, чем классическое Е-стекло. По сравнению с Е-стеклом, стеклопластики на основе Е6® 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 Е6® позволяет создавать более совершенные продукты для таких сфер, как ветроэнергетика, емкости под высоким давлением, гео-сетки, оборудование для химической промышленности.

 
Образец для тестированияСвойстваСтандартЕ-стеклоЕ6®-стекло
Прямой ровинг
(EDR24 - 2400 - 386)
Ненасыщенная полиэфирная смола
Предел прочности, МПаАСТМ D234319702387
Модуль упругости при растяжении, ГПаАСТМ D234378.882.0
800 г/м2 Ровинговая ткань
Ненасыщенная полиэфирная смола
Ручное формование
Содержание стекловолокна, %ISO 117255.854
Предел прочности, МПаISO 527-4296.9364.3
Модуль упругости при растяжении, ГПаISO 527-419.722.0
Предел прочности при изгибе, МПаISO 14125396.1412.2
Модуль упругости при изгибе, ГПаISO 1412518.219.5
1200 г/м2
Моноаксиальная ткань
Содержание стекловолокна, %ISO 1172/72.4
Предел прочности, МПаISO 527-5/1120.6
Модуль упругости при растяжении, ГПаISO 527-5/41.6
Прочность на сжатие, МПаISO 14126/775.5
Модуль упругости при сжатии, ГПаISO 14126/42.7
Предел прочности на сдвиг, МПаGB/T 3355/48.1
Модуль сдвига, ГПаGB/T 3355/4.9

 

Прочностное сравнение стеклопластиков в кислой среде.


Сравнение продольной прочности на растяжение
(замачивание в 5% растворе H2S04)


Сравнение продольной прочности при изгибе
(замачивание в 5% растворе H2S04)

 


Сравнение продольного модуля упругости при растяжении
(замачивание в 5% растворе H2S04)


Сравнение продольного модуля упругости при изгибе
(замачивание в 5% растворе H2S04)

 

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.

Метод тестированияСвойстваСтандартЕ-стеклоЕ6®-стекло
Прямой ровинг
(EDR24-2400-386)
800 г/м2 Ровинговая ткань
Ручное формование
Содержание стекловолокна, %ISO 11725757
Предел прочности, МПаGB/T 144749.9%11.6%
Модуль упругости при растяжении, ГПаGB/T 144712.4%2.8%
Предел прочности при изгибе, МПаGB/T 144942.3%22.5%
Модуль упругости при изгибе, ГПа GB/T 144913.2%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.

Метод тестированияСвойстваСтандартЕ-стеклоЕ6®-стекло
Прямой ровинг
(EDR24-2400-386)
800 г/м2 Ровинговая ткань
Ручное формование
Содержание стекловолокна, % ISO 11725858
Предел прочности, МПаGB/T 144711.0%4.9%
Модуль упругости при растяжении, ГПаGB/T 144715.0%6.8%
Предел прочности при изгибе, МПаGB/T 144919.3%17.0%
Модуль упругости при изгибе, ГПаGB/T 144914.3%14.0%

 

 
 
 

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

 

 по сравнению с традиционным E-стеклом, E7 обладает следующими уникальными свойствами:

  • 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;
 
 
 

Техническая информация

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:

СвойстваМетод тестированияед. изм.Е-стеклоE7
ПлотностьАСТМ D1505гр/см32.602.63
Показатель преломленияметод погружения в масло/1.5661.562
Коэффициент расширенияАСТМ D69610-6-15.965.54
Температура размягченияАСТМ C338°C838921
Модуль упругостиакустический методГПа7286
Диэлектрическая постоянна (23 °С, 1MHz)АСТМ D150/6.77.0
 


Сравнение предела прочности E7 и E стекла


Сравнение температуры размягчения E7 и E стекла

 

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. 

СвойствоМетод тестированияЕ-стеклоE7
Потери веса в кислой средеЗамачивание в 10% растворе HCl при 23 0С на протяжении 24 часов18,39%0,14%
Потери веса в щелочной средеЗамачивание в растворе Na2CO3 (0,025 М) при 23 0С на протяжении 24 часов0,16%0,14%
Замачивание в растворе NaOH (0,5 M) при 23 0С на протяжении 24 часов0,46%0,22%
Потери веса при кипячении Кипячение в воде при 100 °С на протяжении 24 часов0,53%0,23%

 


Сравнение потери веса между E7 и Е-стеклом в 10% растворе H2SO4 при 96°С после 24 и 168 часов.

 

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 тестированияCвойствоед. измЕ6®E7
DR17-2400-397
1250 г/см2
моноаксиальная ткань
инфузия
эпоксидная смола
предел прочностиМПа968.51098.0
Модуль упругости при растяженииГПа40.845.2
Предел прочности при сдвигеМПа47.953.5
Прочность на сжатиеМПа762.3854.4
Модуль упругости при сжатииГПа42.145.9

 

 

Сравнение результатов тестирования предела прочности между Е6® 398 и E7 398 стекловолокнами (содержание стекловолокна E7 – 72,6 % по весу, Е6® – 73,7 % по весу)

 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 тестированияCвойствоед. изм.Е6® -стеклоE7 - стекло
DR23-4400-312TПредел прочностиМПа2247.42600.3
Модуль упругости при растяженииГПа80.587.0

 



Сравнение результатов тестирования предела прочности между Е6® 398 и E7 398 стекловолокнами (в 5 растворе H2SO4, 60°C, содержание стекловолокна – 65%)

 

 

 
 

Е6-CR® - это улучшенная, экологически более безопасная модификация стекловолокна E6® с дополнительной стабильностью в агрессивных средах.

 
 
 

Техническая информация

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

СвойствоМетод тестированияЕ-стеклоE6®ECR  E6-CR
Потери веса в кислой средеЗамачивание в 10% растворе HCl при 23 0С на протяжении 24 часов18,39%0,45%0.21% 0.03% 
Потери веса в щелочной средеЗамачивание в растворе Na2CO3 (0,025 М) при 23 0С на протяжении 24 часов0,16%0,10%0.06% 0.02%
Замачивание в растворе NaOH (0,5 M) при 23 0С на протяжении 24 часов0,46%0,34%0.27% 0.12% 
Потери веса при кипяченииВ обычной воде при 100 °С на протяжении 24 часов0,53%0,19%0.20% 0.04% 


Физические и электрические свойства стекловолокон ЕCR, E6® и E6-CR.

СвойстваМетод тестированияед. изм.ЕCRE6®E6-CR 
ПлотностьАСТМ D1505г/см32.662.66 2.65
Показатель преломленияМетод погружения в масло/1.5761.566 1.566
Коэффициент расширенияАСТМ D69610-6K-15.906.01 5.98
температура деформацииАСТМ C336°C670667 678
температура отжигаАСТМ C336°C715712 722
температура размягченияАСТМ C338°C900898 902
модуль упругостиАкустический методГПа807982 
Объемное сопротивление
(23 °С)
АСТМ D257Ω•см15.315.115.0 
Диэлектрическая постоянна (23 °С, 1MHz)АСТМ D150/7.27.1 7.0


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

Метод тестированияСвойстваСтандартЕ6®Е6-CR

800 г/м2 Ровинговая ткань

Ненасыщенная полиэфирная смола

Ручное формование

Содержание стекловолокна, %ISO 11725454
Предел прочности, МПаISO 527-4356.4363.5
Модуль упругости при растяжении, ГПаISO 527-422.022.5
Предел прочности при изгибе, МПаISO 14125412.2418.2
Модуль упругости при изгибе, ГПа ISO 1412519.520.1


Химическая стабильность

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

Метод тестированияСвойстваСтандартЕ6®Е6-CR

800 г/м2 Ровинговая ткань

Ненасыщенная полиэфирная смола

Ручное формование

Содержание стекловолокна, %ISO 11725757
Предел прочности, МПаGB/T 144738.1%11.4%
Модуль упругости при растяжении, ГПаGB/T 14472.8%1.9%
Предел прочности при изгибе, МПаGB/T 144929.5%22.3%
 Модуль упругости при изгибе, ГПа GB/T 14492.6%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.

Метод тестированияСвойстваСтандартЕ6®Е6-CR

800 г/м2 Ровинговая ткань

Ненасыщенная полиэфирная смола

Ручное формование

Содержание стекловолокна, %ISO 11725858
Предел прочности, МПаGB/T 14474.9%4.5%
Модуль упругости при растяжении, ГПаGB/T 14476.8%6.1%
Предел прочности при изгибе, МПаGB/T 144917.0%15.4%
 Модуль упругости при изгибе, ГПа B/T 144914.0%12.8%

 
 
 
 
 

Е8 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.

 
 
 

Инновационные особенности

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.

СвойстваМетод тестированияед. изм.Е6E7E8
ПлотностьАСТМ C693гр/см32.622.582.58
Показатель преломленияASTM C1648/1.5661.5621.568
Коэффициент расширенияАСТМ D69610-6k-16.015.515.21
Температура размягченияАСТМ C338°C898921930
Модуль упругостиASTM E1876ГПа818995
Диэлектрическая постоянна (23 °С, 1MHz)АСТМ D150/7.17.06.9



Сравнение предела прочности E6, E7 и E8



Сравнение температуры размягчения E6, E7 и E8

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.

СвойстваМетод тестированияЕ6Е7®Е8
Потери веса в кислой средеЗамачивание в 10% растворе HCl при 23°C в течение 2 часов0.080.070.06
Потери веса в щелочной средеЗамачивание в 0.025M растворе Na2C03 при 23°С в течение 24 часов0.240.140.12
Замачивание в 0.5M растворе NaOH при 23°С в течение 24 часов0.430.220.20
Потери веса при кипяченииКипячение в воде при 100°С в течение 24 часов0.390.230.20



Сравнение потерь веса при кипячении в воде (100 °С, 24 часа) между E6, E7 и E8

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.

Образец для тестированияСвойстваСтандартЕ6Е7®Е8
Прочностные характеристики стеклоровинга,
пропитанного эпоксидной смолой
Предел прочности при растяжении, МПаАSТМ D23432500-27002800-30003000-3500
Модуль упругости при растяжении, МПаАSТМ D234381-8389-9195-100
1200 г/м2 биаксильная стеклоткань,
пропитанная эпоксидной смолой
Предел прочности при растяжении, МПаISO 527-51120.612291310.3
Модуль упругости при растяжении, МПаISO 527-542.646.050.6
Содержание стекловолокна, %ISO 117253.653.653.8
Предел прочности при растяжении, МПаISO 14126775.5850950
Модуль упругости при растяжении, ГПаISO 1412642.746.651.9
Содержание стекловолокна, %ISO 117254.354.454.2